高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法》（GB/T 39039-2020）規(guī)定了高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法的試樣、充氫、恒載荷拉伸試驗(yàn)、慢斑變速率拉伸試驗(yàn)、斷后試樣處理、氫含量測(cè)量試驗(yàn)報(bào)告。該標(biāo)準(zhǔn)適用于抗拉強(qiáng)度不低于800MPa的高強(qiáng)度鋼?？估瓘?qiáng)度低于800MPa的高強(qiáng)度鍋可參照使用。

參考資料：

高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法制定背景

鋼鐵材料的高強(qiáng)度化是其實(shí)現(xiàn)減量化的重要途徑。但是，隨著鋼的強(qiáng)度的升高，其氫致延遲斷裂問(wèn)題逐漸突出。以高強(qiáng)度螺栓鋼為例，當(dāng)螺栓強(qiáng)度級(jí)別達(dá)到12.9級(jí)時(shí)，氫致延遲斷裂就成為其主要失效形式之一。因此，防止氫致延遲斷裂的發(fā)生是鋼鐵材料高強(qiáng)度化需要克服的關(guān)鍵技術(shù)難題。

解決高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂問(wèn)題的前提是能夠?qū)ζ溥M(jìn)行定量化表征，即建立可靠的高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法。不過(guò)，由于氫致延遲斷裂問(wèn)題涉及到材料、應(yīng)力和氫環(huán)境等諸多方面交互作用，其評(píng)價(jià)方法歷來(lái)都存在爭(zhēng)議。

對(duì)于高強(qiáng)度鋼，由于其在較低氫含量（<1ppm）條件下都有可能發(fā)生延遲斷裂，因此氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法的關(guān)鍵是能夠?qū)浜窟M(jìn)行精確測(cè)量。鑒于此，制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法》（GB/T 39039-2020）。

高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法編制進(jìn)程

• 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃

2018年7月18日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法》（GB/T 39039-2020）下達(dá)，項(xiàng)目周期24個(gè)月，由TC183（全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)）歸口上報(bào)，TC183SC14（全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)金相檢驗(yàn)方法分會(huì)）執(zhí)行，主管部門(mén)為中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)。

• 發(fā)布實(shí)施

2020年7月21日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法》（GB/T 39039-2020）由中華人民共和國(guó)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布。

2021年2月1日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法》（GB/T 39039-2020）實(shí)施。

高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法制定依據(jù)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法》（GB/T 39039-2020）依據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則—第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)》（GB/T 1.1-2009）規(guī)則起草。

高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法起草工作

主要起草單位：鋼鐵研究總院、西王金屬科技有限公司、北京交通大學(xué)、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、江陰興澄特種鋼鐵有限公司、首鋼集團(tuán)有限公司、北京科技大學(xué)。

主要起草人：孫挺、王毛球、劉金池、顏丞銘、李金許、張劍鋒、韓赟、黃鎮(zhèn)、李曉源、惠衛(wèi)軍、董金龍。

參考資料：

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)度鋼氫致延遲斷裂評(píng)價(jià)方法》（GB/T 39039-2020）為高強(qiáng)度鋼等新材料的生產(chǎn)、應(yīng)用、科研提供有力支撐，對(duì)高強(qiáng)度鋼的安全服役具有重要的意義。 2100433B

（1）焊縫金屬的化學(xué)成分焊縫金屬中C、S、P元素較多時(shí)，促使形成熱裂紋。錳在熔池中能與硫形成MnS進(jìn)入熔渣，可減少硫的有害作用，適量時(shí)可減少焊縫的裂紋傾向。

鋼中含銅量過(guò)多時(shí)，會(huì)增大焊縫裂紋傾向。

（2）焊縫橫截面形狀焊縫熔寬與厚度的比值越小，即熔寬較小、厚度較大時(shí)，容易產(chǎn)生裂紋。

（3）焊接應(yīng)力焊件剛性大，裝配和焊接時(shí)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，會(huì)促使形成裂紋。

先進(jìn)高強(qiáng)度鋼(AHSS)是目前最具潛力的汽車(chē)輕量化材料，然而其相對(duì)較低的延伸率導(dǎo)致的成型或碰撞過(guò)程中發(fā)生的早期斷裂，妨礙了它的廣泛應(yīng)用。汽車(chē)和鋼鐵工業(yè)界迫切需要可靠的斷裂預(yù)測(cè)和數(shù)值模擬方法，應(yīng)用于AHSS部件成型和碰撞安全性設(shè)計(jì)中的斷裂預(yù)測(cè)和控制。AHSS板料為各向異性材料，在成型和碰撞過(guò)程中的復(fù)雜載荷歷程和高應(yīng)變率顯著影響了其斷裂特性。本項(xiàng)目研究復(fù)雜載荷歷程和高應(yīng)變率條件下AHSS板料的各向異性斷裂特性和數(shù)值模擬方法，建立其各向異性塑性本構(gòu)模型、宏觀斷裂準(zhǔn)則和相應(yīng)的用戶(hù)自定義材料模型子程序，開(kāi)發(fā)高效的殼單元分割算法，應(yīng)用于基于大規(guī)模殼單元的成型和碰撞仿真分析，最終實(shí)現(xiàn)AHSS部件成型和碰撞安全性設(shè)計(jì)中斷裂失效的預(yù)測(cè)和數(shù)值模擬。本項(xiàng)目屬固體力學(xué)、計(jì)算力學(xué)和材料科學(xué)交叉前沿課題，具有理論深度和難度，又可滿(mǎn)足汽車(chē)和鋼鐵工業(yè)的迫切需要，推動(dòng)AHSS在汽車(chē)輕量化領(lǐng)域的應(yīng)用，因而具有重要研究?jī)r(jià)值。 2100433B

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縮孔變形脫膠

皺褶流掛翹曲

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