09CuPTiRe耐候板性能及其尺寸效应的研究

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本文通过对两家不同企业生产的不同厚度09CuPTiRe耐候钢板的强度和冲击值进行测试和统计分析,得出了TB/T 1979-2003新技术条件下生产的不同规格09CuPTiRe耐候板的机械性能实际水平和分布情况,并分析了不同厚度对钢板性能的影响规律。分析结果表明不同厂家生产的钢板在强度性能上没有明显差异,质量水平比较稳定,且随着钢板厚度的降低,其强度和塑性均有小幅增加,主要是钢板厚度减小,冷却速度加快,晶粒有所细化的结果。而不同厂家生产钢板的冲击值差别明显,但基本能满足铁标技术条件的要求。钢板的冲击值与试样截面尺寸并不成正比,具有明显的尺寸效应,其产生原因与钢板厚度关系不大,主要是由于试样截面尺寸不同导致变形时的约束不同,使其裂纹扩展功与试样尺寸不成正比所致,其影响规律因钢板的韧性不同而异,对完全塑性试样(断口大部分为塑性区域)其截面尺寸增加,单位面积上的冲击功将增加;而对呈现脆性倾向的试样(断口大部分为脆性区域),截面尺寸增加使其脆性倾向增加,单位面积上的冲击功将降低。 测试统计结果表明,通过细化晶粒和减少钢中杂质等手段,09CuPTiRe板可以获得良好的低温冲击韧性,完全可以满足新铁标技术条件的要求。考虑到试样的尺寸效应,其低温冲击合格标准应规定为无论采用何种截面尺寸试样其冲击值不低于27J。此外因为所有测试钢板的屈强比均在0.78左右,不满足技术条件中小于0.75的要求,强制要求低屈强比可能会使晶粒粗化,从而降低冲击韧性,故应取消对屈强比的限制。
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