Q390GJCZ25建筑结构用钢板拉伸不合格原因分析

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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Q390GJCZ25建筑结构用钢板拉伸不合格原因分析

贾俊清郎云龙钱松

中建钢构有限公司天津西青300383

摘要:针对80mm厚Q390GJCZ25钢板在拉伸试验中出现抗拉强度、屈服强度不合格的情况,本文对拉伸试样断口形貌、金相组织以及试料钢板的化学成分、厚度方向硬度梯度进行检测分析。结果表明:金相组织异常是钢板拉伸强度超标的主要原因,并推测该异常组织的出现与钢板生产过程中冷却工序控制不当有直接关系。针对该类特厚钢板的问题特点,公司对内部检测质量控制文件进行优化,保证准确评估钢板质量情况。

关键词:Q390GJCZ25;强度;组织异常;质量控制

近些年,我国大型化钢结构建筑的建设进入了快速发展时期,各地高层、超高层钢结构建筑数量迅速增多。随着钢结构建筑高度的不断增加、跨度的不断增大,构件受力越来越大、越来越复杂,这就对其使用的结构钢板提出更高要求,逐步向着特厚、特宽、综合性能更优的方向发展。作为国内最大的钢结构企业,我们需要严格控制进场原材质量,准确评估各种规格原材的综合性能指标,保证建筑工程质量。本文通过对国内某钢厂供应的正火态80mm特厚建筑结构用钢板拉伸不合格原因进行分析总结,针对此问题的发生,公司对该类型产品的检测文件进行了优化,增加辅助检测手段,为今后该类型产品的验收提供可借鉴的经验。

1理化检验

1.1标准试样取样、制样

严格执行GB/T2975-1998中相关规定,在80mm厚Q390GJCZ25热轧钢板1/4宽度位置切取合适尺寸的试料钢板,采用烧割法切取的钢板留有足够的加工余量,避免切割导热对试料钢板性能造成影响,同样在标准试样加工过程中避免由于机械加工导致的试样表面产生的硬化或过热问题,试样加工完毕,按照相应标准对其表面质量、尺寸和形状进行合格验收。

1.2化学成分检验

利用直读光谱仪进行分析,Q390GJCZ25钢板化学成分见表1,符合GB/T19879-2015标准要求。

2分析与思考对80mm厚Q390GJCZ25不合格钢板进行检验分析,钢板化学成分、冲击韧性、断后伸长率、冷弯、Z向拉伸等指标均符合GB/T19879-2015标准要求。钢板标准位置拉伸强度超标的主要原因是组织异常导致,晶粒细化程度高,除由小块状铁素体和珠光体组成外,还均匀分布了粒状贝氏体和少量下贝氏体等强化相,该处组织细晶强化和弥散强化效果较强,直接导致屈服强度和抗拉强度大幅提高,超出标准要求上限值。分析该特厚钢板的不合格原因,可初步推测,由于钢板厚度较大,生产过程中轧制或正火热处理等相关冷却工艺控制不当,整体冷却不均,表面冷却速度过快,导致钢板厚度方向组织出现异常,最终表现为厚度方向力学性能差异明显。

3结论

(1)通过对80mm厚Q390GJCZ25钢板的理化分析,查找到金相组织异常是钢板拉伸强度不合格的主要原因,并推测钢板生产过程中相关冷却工艺控制不当是导致组织异常的主要因素。

(2)针对该类型特厚钢板易于出现厚度方向性能差异性的问题,公司对原材质量控制文件进行了优化,增加硬度梯度检测内控项,保证准确评估进场钢板质量。