Page 23 - 理化检验-物理分册2022年第五期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202205003

重型 H 型钢拉伸性能异常原因

王德宝 ,徐 雁 ,陆向东 ,牟祖茂 ,杨 峥 ,浦 红 ,徐 辉 1

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( 1. 马鞍山钢铁股份公司 技术中心,马鞍山 243000 ; 2. 江苏永钢集团有限公司,张家港 215628 )

摘 要: 针对重型 H 型钢在纵向拉伸和 Z 向拉伸试验中塑性低和断口出现银白色斑点等异常
现象, 采用宏观观察、 化学成分分析、 金相检验、 断口分析以及去氢退火试验等方法, 对造成上述异
常现象的原因进行了分析。结果表明: 试样断口表面上存在的银白色斑点是氢不断地向试样材料
缺陷处( 氢陷阱) 聚集而形成的“ 白点”。去氢退火可以有效地使恢复材料的塑性。

关键词: 重型 H 型钢;断口;氢脆;去氢退火;塑性

中图分类号: TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 05-0007-05

Reasonsforabnormaltensile p ro p ertiesofheav y t yp eH-beam
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WANGDebao , XUYan , LUXian g don g 2 , MOUZumao , YANGZhen g PUHon g XUHui 1

( 1.Technolo gyCenter , Ma ’ anshanIronandSteelCo. , Ltd. , Ma ’ anshan243000 , China ;

2.Jian g suYon gg an gGrou pCo. , Ltd. , Zhan gj ia g an g215628 , China )

Abstract : Inviewoftheabnormal p henomenasuchaslowp lasticit y andsilver ywhites p otsonthefractureof

heav y t yp eH-beaminlon g itudinaland Z-directiontensiletests.Thecausesoftheaboveanomalieswereanal y zedb y

meansof macrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , metallo g ra p hictestin g , fractureanal y sisand

deh y dro g enationannealin g test.Theresultsshowthatthesilver ywhites p otsonthefracturesurfaceofthesam p le

werewhite s p ots formed b y the continuous accumulation of h y dro g en to the defects ( h y dro g en tra p s ) .

Deh y dro g enationannealin gcouldeffectivel y restorethep lasticit yofthematerial.

Ke y words : heav y t yp eH-beam ; fracture ; h y dro g enembrittlement ; deh y dro g enationannealin g ; p lasticit y
近年来, 大跨度桥梁、 超高层建筑以及大型体育 斑点与材料的塑性存在直接关系。为查明造成此种
场馆建设对大尺寸、 厚翼缘和厚腹板的 H 型钢的需 影响的根本原因, 笔者对存在银白色斑点的重型 H
求不断增加。重型热轧 H 型钢的外形尺寸、 翼缘和 型钢材料取样并进行拉伸试验, 对拉伸试样进行理
腹板厚度较大, 具有较高的受力安全系数, 是建设大 化检验与分析。
跨度桥梁和高层建筑钢结构所需的理想材料, 也是
1 理化检验
目前国内外研究开发的重点 [ 1-3 ] 。在部分重型 H 型
钢的力学性能试验中, 发现其纵向拉伸和 Z 向拉伸 1.1 宏观观察
断口出现大小不一的银白色斑点, 同时材料的塑性 对试样拉伸断口( 见图 1 ) 进行宏观观察, 由图 1
明显降低。根据试验数据统计结果可知, 银白色斑 可知: 纵向拉伸断口较为平整, 高低起伏不大, 塑性
点的数量和尺寸对材料的塑性影响较大, 银白色斑 变形不明显, 在断口表面存在肉眼可见的鱼眼状银
点尺寸越大、 数量越多, 材料的塑性越低, 而其对材 白色斑点; Z 向拉伸断口高低起伏较为明显, 但是不
料的抗拉强度和屈服强度无明显影响, 说明银白色 存在剪切唇、 放射区和纤维区, 同样在断口面存在鱼
眼状银白色斑点。通过对试样纵向拉伸断口侧面
( 见图 2 ) 进行观察, 发现沿拉伸方向存在一系列微
收稿日期: 2021-05-24
孔和裂纹, 并有翘皮现象, 这是由试样中的气孔鼓泡
作者简介: 王德宝( 1974- ), 男, 高级工程师, 主要从事钢铁显微
在拉伸过程中破裂造成的。
组织分析以及失效分析工作, wdb _ 2007@126.com
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