Q235耐候钢腐蚀后拉伸性能研究

作者：张乐乐; 蒋录珍^*; 张泽宇; 王月栋; 邱林波

来源：钢结构(中英文), 2022, 37(09): 1-7.

DOI：10.13206/j.gjgS22071501

• 耐候钢
• Q235NH
• 拉伸性能
• 本构模型
• 折减系数

耐候钢在使用过程中，会受到温度、碰撞、荷载等各类作用的影响，致使其力学性能发生改变。已有研究表明，腐蚀对耐候钢的力学性能影响显著，不容忽视。为获得Q235NH腐蚀后的拉伸性能，在35℃下，采用中性盐雾试验(浓度为(50±5)g/L、pH值为6.5～7.2的盐溶液)对Q235NH试件进行加速腐蚀，加速腐蚀时间分别为6,24,48,72,96 h,并对腐蚀后的试件进行拉伸试验研究，探明了Q235NH试件腐蚀形貌、拉伸断口、应力-应变关系曲线、以及力学性能参数变化规律，并对力学性能参数变化规律进行了算式拟合、对应力-应变关系进行了本构模型建立、对折减系数退化规律进行了分析。试验结果表明：1)腐蚀初期，仅出现局部腐蚀，随着腐蚀时间增加，锈蚀愈加明显，并伴有锈层脱落现象；试件的应力-应变关系曲线有明显屈服平台，腐蚀后Q235NH的应力-应变曲线均低于未腐蚀状态，屈服段有缩短的现象；随着腐蚀时间的增加，试件强度表现为先降低、后升高、再降低的趋势；引起这些现象的原因是耐候钢腐蚀后，其表面会形成保护性锈层，对基底有保护作用，随着腐蚀时间的增加，锈层吸附力增加，减缓了试件力学性能的下降。2)随腐蚀时间的增加，屈服强度、抗拉强度、屈强比及其折减系数随腐蚀时间的增加呈现出线性退化趋势，建立了屈服强度、抗拉强度、屈强比及其折减系数随腐蚀时间变化的线性退化关系。3)对二次塑流本构模型的强化阶段进行了β参数修正，得到修正的二次塑流本构模型可以很好地模拟腐蚀前后Q235NH的应力-应变关系，同时，对影响Q235NH的应力-应变关系曲线的形状参数k1、k2、k3进行分析，提出了Q235NH形状控制参数k2、k3的建议值、并得到了形状控制参数k1随时间变化的线性退化规律。通过对常态下Q235NH进行拉伸试验，得出相关参数，结合强度等随腐蚀时间折减规律及修正的二次塑流本构模型，可以推算材料腐蚀后力学性能折减情况。

• 单位
  建筑工程学院; 河北科技大学; 中冶建筑研究总院有限公司