近(jin)日(ri),山鋼股份萊蕪(wu)分公(gong)司技術中(zhong)心(xin)板(ban)帶研(yan)究所(suo)麻衡團(tuan)隊參與的“高(gao)原凍土(tu)公路用(yong)抗凍融(rong)高(gao)服役性能結(jie)構鋼研(yan)究(jiu)”獲科(ke)技部(bu)“十四五”國家(jia)(jia)重點研(yan)發計(ji)劃青年(nian)(nian)科(ke)學家(jia)(jia)項目(mu)專項立項。這(zhe)是(shi)該團隊繼2022年(nian)(nian)12月承擔500MPa風電鋼板青年(nian)(nian)科(ke)學家(jia)(jia)項目(mu)之后的又一重大突破。
近年來,隨著我(wo)國經(jing)濟發展、國防需(xu)求及國家公路(lu)建設進程的持續推(tui)進,高原凍(dong)土地(di)區(qu)的高速(su)公路(lu)建設需(xu)求逐年遞增。然而,在全球氣候變暖背景(jing)下,高原凍(dong)土長周期凍(dong)融易導致高速(su)公路(lu)橋梁、隧道等關鍵工程用混凝(ning)土嚴(yan)重開裂,威(wei)脅服役安全。
研究發現,由于低(di)(di)合金鋼(gang)(gang)優異的強(qiang)韌性和低(di)(di)溫(wen)性,鋼(gang)(gang)結(jie)構橋(qiao)梁(liang)是該環(huan)境下替代鋼(gang)(gang)混(hun)橋(qiao)梁(liang)建(jian)造的理想選擇。但在相對高(gao)溫(wen)、高(gao)含冰量凍土(tu)地(di)區(qu),結(jie)構鋼(gang)(gang)既(ji)要(yao)經受低(di)(di)溫(wen)凍融、土(tu)壤腐蝕、復雜載(zai)荷等(deng)外部環(huan)境的“侵蝕”,又會發(fa)生因變(bian)形、焊接導致的組(zu)織(zhi)演變(bian),極易造成(cheng)結構(gou)鋼低溫(wen)—力學(xue)—電(dian)化學(xue)耦(ou)合作用下的環境敏感斷裂失(shi)效。因此(ci),開發(fa)高(gao)服役性能結構(gou)鋼,滿足高(gao)原凍土高(gao)速公路(lu)建設需求至關(guan)重要且(qie)迫在眉睫。
本(ben)項目以我國高原凍土公(gong)路(lu)高海(hai)拔、高寒(han)、高速環境(jing)對高服役性(xing)能鋼(gang)鐵材料的需求為導向,構建(jian)抗凍融鋼(gang)成分(fen)組織結(jie)構設計(ji)準則,實現高原凍土環境(jing)用鋼(gang)按需設計(ji);基于Zr—Ti—RE復合脫氧與微(wei)合金(jin)化,突破(po)抗(kang)(kang)凍融(rong)鋼(gang)(gang)成(cheng)分結(jie)構(gou)協同(tong)調控(kong)技(ji)術(shu);建立水—熱—力(li)多場(chang)耦合測(ce)試(shi)方(fang)法,揭示(shi)抗(kang)(kang)凍融(rong)鋼(gang)(gang)耐(nai)環(huan)境(jing)斷(duan)裂(lie)的(de)韌(ren)塑(su)化機制;形(xing)成(cheng)高原(yuan)凍土環(huan)境(jing)加(jia)速腐蝕試(shi)驗技(ji)術(shu),揭示(shi)抗(kang)(kang)凍融(rong)鋼(gang)(gang)耐(nai)蝕機理與控(kong)制因素。在此(ci)基(ji)礎上,開發出耐(nai)低(di)溫(wen)凍融(rong)、耐(nai)土壤腐蝕、抗(kang)(kang)環(huan)境(jing)敏感斷(duan)裂(lie)420MPa級(ji)高性能結(jie)構(gou)鋼(gang)(gang),為國(guo)家高原(yuan)凍土環(huan)境(jing)橋梁、隧道、路(lu)基(ji)工程建設和安全服(fu)役提供技(ji)術(shu)支撐。(劉 芳 方(fang)金(jin)林 李 艷)
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