[發明專利]一種高強度結構鋼韌脆轉變高階能的預測模型的構建方法

在審

• 申請號: 202310298502.6
• 申請日: 2023-03-24
• 公開（公告）號: CN116399796A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 高珍鵬;牛佳佳;薛鋼;宮旭輝
• 申請（專利權）人: 洛陽船舶材料研究所（中國船舶集團有限公司第七二五研究所）
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 王超;張松林

1.一種高強結構鋼韌脆轉變高階能的預測模型的構建方法，其特征在于，通過進行夏比沖擊試驗、動態撕裂實驗和拉伸試驗，針對沖擊韌脆轉變高階能和動態撕裂韌脆轉變高階能進行相關性分析，建立沖擊韌脆轉變高階能與動態撕裂韌脆轉變高階能與拉伸性能相關性模型，包括以下步驟：

步驟S1：建立沖擊韌脆轉變高階能與抗拉強度和斷面收縮率的計算模型，如式(1)

KV₂＝α·σ_b+β·ψ+θ?????????????????????????????????????(1)

式中，KV₂為沖擊韌脆轉變高階能，單位為J；σ_b為抗拉強度，單位為MPa；ψ為斷面收縮率，以百分比表示；α、β、θ為待定參數；

步驟S2：建立動態撕裂韌脆轉變高階能與抗拉強度、斷面收縮率、斷后伸長率的計算模型，如式(2)

DT＝γ·σ_b+ρ·δ+η·ψ+μ??????????????????????????????????(2)

式中，DT為動態撕裂韌脆轉變高階能，單位為J；σ_b為抗拉強度，單位為MPa；δ為斷后伸長率，以百分比表示；ψ為斷面收縮率，以百分比表示；γ、ρ、η、μ為待定參數；

步驟S3：根據不同強度等級的高強度結構鋼進行夏比沖擊試驗、動態撕裂試驗和拉伸試驗，對沖擊韌脆轉變高階能分別與抗拉強度和斷面收縮率、動態撕裂轉變高階能分別與抗拉強度、斷面收縮率和斷后伸長率的關系進行擬合，通過擬合獲得待定參數α、β、θ、γ、ρ、η、μ的參數值或者參數范圍。

2.如權利要求1所述的高強結構鋼韌脆轉變高階能的預測模型的構建方法，其特征在于，步驟S1包括如下步驟：

步驟S11：對不同強度等級高強度結構鋼進行夏比沖擊試驗，獲得沖擊韌脆轉變高階能，對不同強度等級高強度結構鋼進行拉伸試驗，獲得抗拉強度和斷面收縮率；

步驟S12：對沖擊韌脆轉變高階能與抗拉強度和斷面收縮率的相關性進行分析；

步驟S13：根據相關性分析結果，建立沖擊韌脆轉變高階能與抗拉強度和斷面收縮率的計算模型。

3.如權利要求1所述的高強結構鋼韌脆轉變高階能的預測模型的構建方法，其特征在于，步驟S2包括如下步驟：

步驟S21：對不同強度等級高強度結構鋼進行動態撕裂試驗，獲得動態撕裂韌脆轉變高階能，對不同強度等級高強度結構鋼進行拉伸試驗，獲得抗拉強度、斷面收縮率和斷后伸長率；

步驟S22：對動態撕裂韌脆轉變高階能與抗拉強度、斷面收縮率、斷后伸長率的相關性進行分析；

步驟S23：根據相關性分析結果，建立動態撕裂韌脆轉變高階能與抗拉強度、斷面收縮率、斷后伸長率的計算模型。

4.如權利要求1所述的高強結構鋼韌脆轉變高階能的預測模型的構建方法，其特征在于，所述夏比沖擊試驗、動態撕裂試驗和拉伸試驗均在室溫下進行。

5.如權利要求4所述的高強結構鋼韌脆轉變高階能的預測模型的構建方法，其特征在于，所述室溫為10～30℃。

6.如權利要求1所述的高強結構鋼韌脆轉變高階能的預測模型的構建方法，其特征在于，所述高強度結構鋼為抗拉強度在532～828MPa之間的結構鋼。

7.如權利要求1所述的高強結構鋼韌脆轉變高階能的預測模型的構建方法，其特征在于，所述高強度結構鋼為船舶與橋梁用高強度結構鋼。

8.如權利要求1所述的高強結構鋼韌脆轉變高階能的預測模型的構建方法，其特征在于，α＝-0.085，β＝11.4，θ＝-535，沖擊韌脆轉變高階能與抗拉強度和斷面收縮率的計算模型為：

KV₂＝-0.085·σ_b+11.4·ψ-535。

9.如權利要求1所述的高強結構鋼韌脆轉變高階能的預測模型的構建方法，其特征在于，γ＝0.5，ρ＝27.6，η＝111.2，μ＝-7404，動態撕裂韌脆轉變高階能與抗拉強度、斷面收縮率、斷后伸長率的計算模型為：

DT＝0.5·σ_b+27.6·δ+111.2·ψ-7404。