低合金结构钢
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（亦称普通低合金钢、HSLA）

1.用途

主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。
建立了含孔复合材料层合板的三维有限元模型,以二维Zinovie理论为基础,结合改进的三维Hashin准则,对二维Zinoviev理论进行了简化和拓展,提出了适用于三维模型的刚度退化方案,完成了对层合板的渐进失效分析。从纤维失效、基体失效、分层失效三个方面讨论了层合板在拉伸载荷作用下的失效过程,并预测了层合板的拉伸极限强度及破坏模式。数值模拟结果与试验基本吻合,验证了所提出退化模型的正确性。

2.性能要求

(1)高强度：一般其的屈服强度在300MPa以上。

(2)高韧性：要求延伸率为15%～20%，室温冲击韧性大于600kJ/m～800kJ/m。 对于大型焊接构件，还要求有较高的断裂韧性。

(3)良好的焊接性能和冷成型性能。

(4)低的冷脆转变温度。

(5)良好的耐蚀性。
采用自行研发的道路材料冲刷试验仪,开展了3类半刚性基层材料7,28,90d龄期的室内冲刷试验,得到了标准冲刷次数、冲刷动水压力以及劈裂强度之间的关系式.***:随着龄期增长,材料的抗冲刷系数有下降的趋势,冲刷应力比指数变化较小,大致在18左右,冲刷深度指数受冲刷动水压力和龄期影响较小,在1.8左右;冻融对材料的抗冲刷系数、冲刷应力比指数的影响可予忽略,材料抗冲刷性能的下降可归结于结构强度的下降.另外,反映砂浆黏结作用的劈裂强度较抗压强度与材料的冲刷抗力有更好的相关性.

3.成分特点

(1)低碳：由于韧性、焊接性和冷成形性能的要求高，其碳含量不超过0.20%。

(2)加入以锰为主的合金元素。

(3)加入铌、钛或钒等辅加元素：少量的铌、钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮化物，有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢的强度和韧性。

此外，加入少量铜（≤0.4%）和磷（0.1%左右）等，可提高抗腐蚀性能。加入少量稀土元素，可以脱硫、去气，使钢材净化，改善韧性和工艺性能。
为探讨钢筋限制条件下不同配合比水泥浆体的开裂敏感性,测试了水泥浆体的抗拉强度;利用水泥浆体试件轴心处放置的钢筋对浆体所产生的限制收缩作用,连续测试出钢筋的应变值,并计算得到钢筋的应力值.在一定应力范围内,基于钢筋应力与包裹钢筋的水泥石受限收缩应力相等假定,比较了水泥浆体中受限收缩应力与抗拉强度的大小.结果发现,在一定水胶比mW/mB范围内,增加水胶比会降低水泥浆体的开裂敏感性;水胶比相同时,粉煤灰的掺加会***降低水泥浆体的开裂敏感性.

4.常用低合金结构钢

16Mn是我国低合金高强钢中用量***最多、产量的钢种。使用状态的组织为细晶粒的铁素体—珠光体，强度比普通碳素构钢Q235高约20%～30%，耐大气腐蚀性能高20%～38%。

15MnVN中等级别强度钢中使用最多的钢种。强度较高，且韧性、焊接性及低温韧性也较好，被广泛用于制造桥梁、锅炉、船舶等大型结构。

强度级别超过500MPa后，铁素体和珠光体组织难以满足要求，于是发展了低碳贝氏体钢。加入Cr、Mo、Mn、B等元素，有利于空冷条件下得到贝氏体组织，使强度更高，塑性、焊接性能也较好，多用于高压锅炉、高压容器等。
碳纤维复合材料钻孔分层主要由钻孔入口的剥离作用和出口的推出作用所引起。轴向钻削推力是分层的主要原因,控制轴向推力可以提高制孔质量。设计无预制孔的麻花钻、带预制孔的麻花钻和阶梯钻三种钻孔工艺方案,根据现有三种工艺的轴向力模型,分析对比三种工艺方案的临界轴向力与直径比率、轴向力与钻削位置深度及轴向力与进给率关系,并使用SEM观察孔的质量。结果表明,使用阶梯钻和预制孔钻削能大幅减少轴向推力,获得高质量的孔出口。

5.热处理特点

这类钢一般在热轧空冷状态下使用，不需要进行专门的热处理。使用状态下的显微组织一般为铁素体+索氏体。

合金渗碳钢

1.用途

主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较大的交变载荷，特别是冲击载荷。
通过对再生粗骨料混凝土不同龄期的抗压试验,研究了其抗压强度-龄期发展机理;综合最终抗压强度和初始强度发展速率,采用半值强度指数建立了再生粗骨料混凝土抗压强度-龄期模型的特征方程,揭示了传统双曲线模型的缺陷,指出了理想的抗压强度-龄期模型应具备的数学性质.***建立了新的抗压强度-龄期模型,通过试验数据拟合证明了该模型的正确性.

2.性能要求

(1)表面渗碳层硬度高，以***优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时具有适当的塑性和韧性。

(2)心部具有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时，在冲击载荷或过载作用下容易断裂；强度不足时，则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。

(3)有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度（900℃～950℃）下，奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。

3.成分特点

(1)低碳：碳含量一般为0.10%～0.25%，使零件心部有足够的塑性和韧性。

(2)加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。

(3)加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成稳定的合金碳化物。
通过测试足尺试件的拉、压、弯力学性能,研究了机械应力分级等级边界条件设置及等级特征值.结果表明:划分MOE区间后建立的强度平均值与弹性模量平均值的回归关系决定系数明显提高,可用于建立强度关系,该关系对机械应力分级的实现具有重要的指导意义;按照GB50005—2003《木结构设计规范》及EN338:2008(E)《结构材强度等级》的规定,在不考虑密度、满足各等级对抗拉及抗压强度特征值要求的情况下,可以将杉木规格材划分为M10,M18,M26这3个等级.

4.钢种及牌号

20Cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低，心部强度较低。

20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比较均匀，具有良好的机械性能和工艺性能。

18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金渗碳钢。这类钢含有较多的Cr、Ni等元素，淬透性很高，且具有很好的韧性和低温冲击韧性。

5.热处理和组织性能

合金渗碳钢的热处理工艺一般都是渗碳后直接淬火，再低温回火。热处理后，表面渗碳层的组织为合金渗碳体+回火马氏体+少量残余奥氏体组织，硬度为60HRC～62HRC。心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关，完全淬透时为低碳回火马氏体，硬度为40HRC～48HRC；多数情况下是屈氏体、回火马氏体和少量铁素体，硬度为25HRC～40HRC。心部韧性一般都高于700KJ/m2。
为实现连续加载过程中木材微观结构特征变化的快速自动检测,采用微型力学试验机和具自动聚焦功能的图像采集系统相结合的方法,以杉木(Cunninghamia lanceolata)为研究对象,对试样进行受压加载及微观特征图像的自动连续采集和测量分析.结果表明,通过该方法可以实现在一定时域内自动检测木材连续受压变形过程中微观结构特征的变化,并可结合加载条件分析木材微观结构特征的变化规律.
为研究风电叶片用环氧树脂的固化反应进程,采用等温DSC法测得了树脂体系在60℃、70℃、80℃下的等温放热曲线,并通过Matlab拟合功能对n级动力学模型、自催化模型和Kamal模型三种基本模型进行了分析,结果表明该树脂体系符合Kamal模型。在对Kamal模型计算结果与实验数据的对比中发现,计算结果在后段出现了偏高的现象,因此必须考虑扩散效应的影响。在对两个扩散控制Kamal模型的对比中可以发现Chern模型结果较优,该模型对转折点附近的拟合结果较为符合实际。