二氧化碳冷却条件下热处理温度对Q690结构高强钢力学性能的影响规律研究

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文档主要内容

文档类型：论文。适用人群：从事钢结构火灾后评估、高强钢热处理工艺研究的科研人员、工程师及高校相关专业师生。

该论文通过模拟火灾后二氧化碳冷却的工况，系统研究了不同热处理温度对Q690结构高强钢力学性能的影响规律，为灾后结构钢的合理使用与安全评估提供了实验依据。研究选取20份Q690试件，分为对照组及300℃、500℃、600℃、700℃、800℃五个加热温度组，每组四份。所有试件均以固定速率加热至目标温度，保温20分钟后采用二氧化碳冷却至室温，随后测试其弹性模量、屈服应力、屈服平台及断裂强度等关键力学指标，并结合断口形貌与微观组织变化进行分析。

试验结果表明，加热温度对Q690钢的力学性能产生显著影响。在300℃至600℃范围内，屈服应力与断裂强度呈现先升后降的趋势，弹性模量变化相对平缓。当温度升至700℃以上时，屈服平台明显缩短甚至消失，断裂强度大幅下降，表明高温加热后二氧化碳冷却会削弱钢材的承载能力。断口分析显示，低温组以韧性断裂为主，高温组则出现脆性断裂特征，微观组织中铁素体与珠光体比例随温度升高发生转变，碳化物析出行为改变，直接影响了宏观力学性能。

该研究的核心价值在于揭示了二氧化碳冷却条件下热处理温度对Q690钢力学性能的量化影响规律，明确了700℃为性能劣化的关键温度阈值。结论建议，对于经历火灾且采用二氧化碳灭火或冷却的结构钢，若加热温度超过600℃，需进行力学性能复验，避免直接承重使用。论文数据完整，实验设计严谨，可为钢结构火灾后评估标准修订及工程实践提供直接参考。