建筑用热轧奥氏体304不锈钢管力学性能.pdf

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1、第46卷第2期Vo1．46No．2哈尔滨工业大学学报2014年2月JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYFeb．2014建筑用热轧奥氏体304不锈钢管力学性能邢佶慧，史一剑，吴超，杨庆山(北京交通大学土木建筑工程学院，100044北京)摘要：为了解热轧无缝不锈钢管材料性能，分别对取材自奥氏体304~216~16iTlm热轧不锈钢管的光滑和缺口圆棒试件进行单调和循环加载两类试验，获取了应力一应变关系及基本材料参数，得到滞回和骨架曲线，标定钢材循环强化参数，并观察了断面微观破坏特征．研究表明：国产热轧不锈钢管加工工艺对中厚管材性影响不大；奥氏体304

2、不锈钢在循环荷载作用下具有良好强化效应和耗能性能；宜采用随动一等向混合强化材料模型描述其行为，所标定循环强化参数可用于复杂应力状态下的数值模拟；不锈钢材微观破坏特征异于普通低合金或低碳钢．关键词：热轧钢管；单向拉伸；循环荷载；材料参数；微观破坏特征中图分类号：TU391文献标志码：A文章编号：0367—6234(2014)02-0078—07Mechanicspropertiesofhot-rolledseamlessAustenitic304stainlesssteelpipeXINGJihui，SHIYijian，wUChao，YANGQingshan(SchoolofCiv

3、ilEngineering，BeijingJiaotongUniversity，100044Beijing，China)Abstract：Tostudythematerialbehaviorsofhot—rolledcirclehollowaustenitic304stainlesssteelmembersappliedwidelyinlarge—spanroofs，bothsmoothandnotchedroundspecimenswerecutfrom~216x16mmtubesandtestedundermonotonictensileandcyclicaxialloadi

4、ngs．Stress—straincurveswereobtainedtodeterminebasicmaterialparametersaswellasload·displacementhystereticresponsesandskeletoncurves．Inaddition，fracturemicromorphologyofthespecimenswasobserved．Itisshownthatthepropertiesofmiddlethickaustenitic304stainlesssteelarenotsignificantlyinfluencedbyhot—r

5、olledformingprocess．Thestainlesssteelexhibitsextensivestrain—hardeningandhigherenergydissipationcapabilitiesundercyclicloadings．Asaresult，kinematic-isotropiccompositehardeningmaterialmodelshouldbeadoptedtosimulatenonlinearresponseofthismateria1．Cyclichardeningmaterialparametersarecalibratedby

6、testresultsandusedwellinthenumericalsimulations．However，thefracturemicromorphologycharacteristicofthestainlesssteelisquitedifferentfromthatoflowalloyorcarbonstee1．Keywords：hot—rolledcirclehollowsectionmember；monotonictension；cyclicloading；materialparameter；fracturemieromorphologycharacteristi

7、c不锈钢材料具有优良的耐腐蚀性能和耐久性结构设计规程J，我国却缺乏相关设计标准．能，在国内外建筑结构中的应用逐渐增多⋯，尤建筑结构常用不锈钢主要是奥氏体和双相不其不锈钢屋盖，已成为诸多大型体育场馆的重要锈钢，尤以奥氏体304和奥氏体3l6不锈钢应用组成部分．目前欧洲、美国和澳大利亚均有不锈钢最为广泛j．不锈钢是一种复杂的合金材料，其力学性能异于普通低碳或低合金钢．朱浩川等基收稿日期：2013-04—30．于Rasmussen双相不锈钢试验结果，探明Quach基金项目：国家自然科学