退火温度对新型建筑钢结构材料性能的影响研究

发布时间：2019-10-29 00:14

【摘要】：采用不同温度对含泡沫镁的新型建筑钢结构材料进行了退火处理,并对处理后的材料显微组织、力学性能、耐腐蚀性能和阻尼性能进行了测试与分析。结果表明:随退火温度升高,该材料处理后的晶粒尺寸先细化后粗化,力学性能、耐腐蚀性能和阻尼性能均先提高后降低。该材料的退火温度优选为720℃。
【图文】：

金相照片,显微组织,试样,随炉缓冷

於峡谛蚊病Ｊ匝?的耐腐蚀性能通过乙酸盐雾试验进行测试，测试温度（35±2）℃、溶液中氯化钠浓度（50±5）g/L、收集液pH值3.2±0.1、试验时间10d，用试样的质量损失率表征试样的耐腐蚀性能。试样的阻尼性能采用能耗比（即能耗与最大应变能的比值）来表征，在WAW30000系列微机控制电液伺服万能试验机上进行耗能测试，测试件尺寸为准10mm×150mm、拉伸应变量8%、标距50mm、夹头移动速度2.5mm/min、试验温度（25±2）℃。2试验结果及讨论2.1显微组织采用不同温度退火后新型建筑钢结构材料试样的显微组织金相照片如图1所示。从图可以看出，随退火温度的提高，试样的显微组织先细化后粗化，平均晶粒尺寸呈现出先减小后增大的变化趋势。当退火温度为720℃时，试样的显微组织最细、平均晶粒尺寸最小（21μm）、组织分布最为均匀。退火温度过低，试样的退火仅属于去应力退火，试样内部晶粒尚未发生明显的再结晶，故而组织还较为粗大。随着温度的提高，试样内部的再结晶程度加深，试样的晶粒得到细化，组织分布更为均匀。但是，退火温度过高，多余的热量将导致组织粗化，晶粒粗大[7-10]。表2试样的退火工艺Tab.2Theannealingprocessofsamples试样退火温度/℃冷却方式1600随炉缓冷2660随炉缓冷3720随炉缓冷4780随炉缓冷5840随炉缓冷2.2力学性能采用不同温度退火处理后新型建筑钢结构材料试样的力学性能测试结果如图2所示。从图可以看出，随退火温度的提高，新型建筑钢结构材料试样的抗拉强度、屈服强度和伸长率均呈现先提高后降低的变化趋势。其中当退火温度为720℃时，试样的抗拉强度、屈服强度和伸长率均达到最大值，分别为647、518MPa、38.4%。这主要是因为退火温度较低时，试样仅仅进行的是去应力退火，晶粒没?

照片,力学性能测试,试样,退火温度

组织分布最为均匀。退火温度过低，试样的退火仅属于去应力退火，试样内部晶粒尚未发生明显的再结晶，故而组织还较为粗大。随着温度的提高，试样内部的再结晶程度加深，试样的晶粒得到细化，组织分布更为均匀。但是，退火温度过高，多余的热量将导致组织粗化，晶粒粗大[7-10]。表2试样的退火工艺Tab.2Theannealingprocessofsamples试样退火温度/℃冷却方式1600随炉缓冷2660随炉缓冷3720随炉缓冷4780随炉缓冷5840随炉缓冷2.2力学性能采用不同温度退火处理后新型建筑钢结构材料试样的力学性能测试结果如图2所示。从图可以看出，随退火温度的提高，新型建筑钢结构材料试样的抗拉强度、屈服强度和伸长率均呈现先提高后降低的变化趋势。其中当退火温度为720℃时，试样的抗拉强度、屈服强度和伸长率均达到最大值，分别为647、518MPa、38.4%。这主要是因为退火温度较低时，，试样仅仅进行的是去应力退火，晶粒没有发生再结晶，组织未能明显细化，力学性能相对稍差；随退火温度的提高，试样内部晶粒发生再结晶，晶粒得到明显细化，从而提高了试样的力学性能。但是，当退火温度进一步提高，试样内部晶粒不但细化反而粗化，从而导致试样的力学性能下降。图3是不同温度退火处理后新型建筑钢结构材料试样的拉伸断口SEM照片。从图可以看出，当退火温度从600℃增加至840℃，试样的拉伸断口都是由韧窝和少量的撕裂棱组成，都表现出较为明显的韧性断裂特征。但是随着退火温度的升高，试样拉伸断口中的韧窝先变细孝变深，然后再变粗大、变浅。这与试样的强度6506005505004504004038363432302826600660720780840抗拉强度屈服强度伸长率强度/MPa伸长率(%)退火温度/℃图2试样的
【作者单位】：辽宁经济管理干部学院;辽宁经济职业技术学院;
【基金】：辽宁省教育厅立项课题(JG10DB393)
【分类号】：TG142.1;TG156.2

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