建筑用耐火鋼性能與組織的研究.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代建筑的重要結(jié)構(gòu)形式，代表了當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的新潮流。但鋼結(jié)構(gòu)建筑存在一個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是防火性能差。為了防止火災(zāi)給鋼結(jié)構(gòu)建筑造成災(zāi)難性破壞，確保人員、財(cái)產(chǎn)的安全，因此建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用耐火涂層保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)。但是噴涂耐火涂層的工作危害工人的健康，延長(zhǎng)了工期，增加了鋼結(jié)構(gòu)建造成本。此外，耐火涂層還減少了建筑物的有效使用面積，噴涂作業(yè)的飛濺物還造成了環(huán)境污染。為了解決這些問(wèn)題，就應(yīng)該消除或減少耐火涂層。安全、環(huán)保、降低成本和提高勞動(dòng)生

2、產(chǎn)率是現(xiàn)代建筑發(fā)展的趨勢(shì)之一，耐火鋼正是為了適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)而產(chǎn)生。 微觀組織和合金元素是決定材料性能的主要因素。為了探索建筑用耐火鋼性能與微觀組織和合金元素的關(guān)系，為建筑用耐火鋼的研制在組織和合金設(shè)計(jì)上提供參考，本論文選用了兩種工業(yè)試制的耐火鋼，對(duì)它們進(jìn)行了力學(xué)性能檢測(cè)與分析；并通過(guò)在不同溫度下回火，研究了回火溫度及回火時(shí)間對(duì)微觀組織的影響；探討了微觀組織與耐火鋼力學(xué)性能之間的關(guān)系；通過(guò)相分析研究了耐火鋼的高溫強(qiáng)化機(jī)理；同時(shí)通

3、過(guò)thermo-calc熱力學(xué)軟件計(jì)算，對(duì)合金元素Mo、Cr、Nb對(duì)組織的影響及高溫強(qiáng)化機(jī)理進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為：試驗(yàn)用耐火鋼保持良好高溫性能的顯微組織為：多邊形鐵素體+少量珠光體+少量粒狀貝氏體；耐火鋼中保持10％左右，細(xì)小、彌散分布在晶界處的M-A島，是保持低屈強(qiáng)比和耐火鋼良好高溫性能的一個(gè)主要原因；隨著回火溫度的提高，耐火鋼在高溫下良好的組織穩(wěn)定性有利于提高耐火鋼的高溫性能；試驗(yàn)用耐火鋼中，合金元素Mo主要起到固溶強(qiáng)化的作用，

4、Nb主要以析出強(qiáng)化為主，Cr對(duì)高溫性能的作用不明顯，Ti形成的TiN析出物，對(duì)強(qiáng)度貢獻(xiàn)不大，主要為Nb的析出提供形核點(diǎn)；試驗(yàn)用耐火鋼在500℃-600℃之間，NbC的析出強(qiáng)化，是耐火鋼保持高溫強(qiáng)度的一個(gè)主要原因；Mo在此溫度區(qū)間，形成的Mo2C及MoC析出物，也是耐火鋼保持良好高溫性能的另一個(gè)主要原因。同時(shí)，在此溫度的析出相中，Mo、Nb為復(fù)合析出，這種復(fù)合析出，阻礙了NbC的粗化，保證了析出強(qiáng)化的效果。 所采用的實(shí)驗(yàn)方式有：力