免涂装耐候钢桥用高性能耐候高强螺栓副的研制

摘要

现有国标8.8S级和10.9S级高强螺栓材料不具有耐候性能,本文采用添加Cu-Cr-Ni耐候合金元素和V-Nb-Ti-B微合金化的成分设计,合理调控热处理工艺制度,成功研制了具备高耐候性能的8.8S级和10.9S级免涂装耐候高强螺栓副(螺栓/螺母/垫圈).同一级别耐候高强螺栓/螺母/垫圈用钢采用相同的成分设计,其计算的耐候Ⅰ指数不低于6.5.产品试制结果表明,免涂装耐候高强螺栓副用钢热锻成形性能良好,热处理工艺窗口较宽,螺栓副的常规力学性能及扭矩系数试验结果满足相关标准规定,强韧性匹配良好.周期浸润加速腐蚀试验结果表明,免涂装耐候高强螺栓用钢的耐候性能是普通高强螺栓用钢的2倍以上.典型酸性腐蚀环境下的缺口拉伸试验结果表明,免涂装耐候高强螺栓的耐延迟断裂性能优于同等级别的高强螺栓.耐候高强螺栓连接处板面抗滑移系数试验结果符合相关制造规范要求.耐候高强螺栓用钢S、P等杂质元素含量较低,显微组织为较细的回火马氏体组织,有利于耐候性能和耐延迟断裂性能的提高.