具有增强低周疲劳性能的层状复合阻尼钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种具有增强低周疲劳性能的层状复合阻尼钢板及其制造方法与应用。其具有(2n+1)层复合结构，其中n为正整数，由奥氏体组织层和铁素体组织层交替排列组成，并且相邻两层的接合界面处实现完全冶金接合；所述弹塑性阻尼钢板的上表层、下表层必须为奥氏体组织层。具有增强低周疲劳性能的层状复合阻尼钢板经组坯、热轧、热轧后退火生产工艺流程或组坯、热轧、酸洗、冷轧、冷轧后退火生产工艺流程制备得到。具有增强低周疲劳性能的层状复合阻尼钢板的屈服强度＜300MPa；在循环拉伸‑压缩加载条件下，当应变振幅、应变比和加载频率分别为1％、‑1.0和0.1～0.2Hz时，应力幅值＜400MPa，并且钢板的室温疲劳寿命＞1500周次。

Laminated composite damping steel plate with enhanced low cycle fatigue property and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
具有增强低周疲劳性能的层状复合阻尼钢板及其制造方法
本专利技术属于钢材料
，尤其是涉及一种具有增强低周疲劳性能的层状复合阻尼钢板及其制造方法。
技术介绍
高烈度地震会对建筑物造成巨大危害。利用放置在建筑物中的弹塑性钢减震阻尼器可以有效地吸收外部震动能量，使建筑物损伤降低到最低程度。弹塑性钢阻尼器是通过钢材在外部往复震动作用下率先进入屈服和随后的弹塑性滞回变形来实现对震动能量的吸收。因此，用于阻尼器的钢材(下称“弹塑性阻尼钢”)需要具有以下属性：较低的屈服强度和加工硬化能力、稳定的滞回特性并且滞回曲线饱满、良好低周疲劳性能。目前常用的抗震阻尼钢为超低碳、低碳铁素体钢，如LY100、LY225和Q235等。上述钢种虽然具有低屈服强度(通常小于245MPa)和优良的室温延展性(通常大于40％)，但其高应变低周疲劳寿命往往较低。例如，当总应变振幅、应变比和加载频率分别为1％、-1和小于0.1～0.2Hz时，LY225钢的疲劳寿命往往小于1000周次。相应地，上述钢种由循环变形引起的累积塑性应变和累积塑性耗能功效有限。由此可见，传统超低碳铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有增强低周疲劳性能的层状复合弹塑性阻尼钢板，其特征在于，具有(2n+1)层复合结构，其中n为正整数，由奥氏体组织层和铁素体组织层交替排列组成，相邻两层的接合界面处实现完全冶金接合，/n所述奥氏体组织层具有的显微组织主要为奥氏体组织，并且奥氏体的体积分数大于90％，奥氏体组织层的化学成分的质量百分数为：20.0％≤Mn≤34.0％，3.0％≤Si≤6.0％，Ni≤5.0％，Cu≤4.0％，Al≤2.5％，C≤0.15％，P≤0.02％，S≤0.03％，N≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质元素，其中，当Cu含量不为0时，Ni、Cu和Al元素的质量百分含量还需满足如下关系：Ni/Cu...

【技术特征摘要】
1.一种具有增强低周疲劳性能的层状复合弹塑性阻尼钢板，其特征在于，具有(2n+1)层复合结构，其中n为正整数，由奥氏体组织层和铁素体组织层交替排列组成，相邻两层的接合界面处实现完全冶金接合，
所述奥氏体组织层具有的显微组织主要为奥氏体组织，并且奥氏体的体积分数大于90％，奥氏体组织层的化学成分的质量百分数为：20.0％≤Mn≤34.0％，3.0％≤Si≤6.0％，Ni≤5.0％，Cu≤4.0％，Al≤2.5％，C≤0.15％，P≤0.02％，S≤0.03％，N≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质元素，其中，当Cu含量不为0时，Ni、Cu和Al元素的质量百分含量还需满足如下关系：Ni/Cu≥0.25和Al+0.4Ni+0.25Cu≤3.5％；当Cu含量为0时，Ni、Al元素的质量百分含量还需满足Al+0.4Ni≤3.5％；
所述铁素体组织层具有的显微组织主要为铁素体组织，铁素体组织层的化学成分的质量百分数为：C≤0.1％，Mn≤1.0％，Si≤1.0％，Ti≤0.15％，Nb≤0.2％，V≤0.15％，P≤0.02％，S≤0.03％，N≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
所述弹塑性阻尼钢板的上表层、下表层必须为奥氏体组织层。


2.根据权利要求1所述一种具有增强低周疲劳性能的层状复合弹塑性阻尼钢板，其特征在于，具有三层复合结构，包括上表层、中心层、下表层，并且相邻两层的接合界面处实现完全冶金接合，
所述层状复合弹塑性阻尼钢板的上表层为奥氏体组织层，具有的显微组织主要为奥氏体组织并且奥氏体的体积分数大于90％，其化学成分的质量百分数为：20.0％≤Mn≤34.0％，3.0％≤Si≤6.0％，Ni≤5.0％，Cu≤4.0％，Al≤2.5％，C≤0.15％，P≤0.02％，S≤0.03％，N≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质元素，其中，当Cu含量不为0时，Ni、Cu和Al元素的质量百分含量还需满足如下关系：Ni/Cu≥0.25和Al+0.4Ni+0.25Cu≤3.5％；当Cu含量为0时，Ni、Al元素的质量百分含量还需满足Al+0.4Ni≤3.5％；
所述层状复合弹塑性阻尼钢板的下表层为奥氏体组织层，具有的显微组织主要为奥氏体组织并且奥氏体的体积分数大于90％，其化学成分的质量百分数为：20.0％≤Mn≤34.0％，3.0％≤Si≤6.0％，Ni≤5.0％，Cu≤4.0％，Al≤2.5％，C≤0.15％，P≤0.02％，S≤0.03％，N≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质元素，其中，当Cu含量不为0时，Ni、Cu和Al元素的质量百分含量还需满足如下关系：Ni/Cu≥0.25和Al+0.4Ni+0.25Cu≤3.5％；当Cu含量为0时，Ni、Al元素的质量百分含量还需满足Al+0.4Ni≤3.5％；
所述层状复合弹塑性阻尼钢板的中心层为铁素体组织层，具有的显微组织主要为铁素体组织，其化学成分的质量百分数为：C≤0.1％，Mn≤1.0％，Si≤1.0％，Ti≤0.15％，Nb≤0.2％，V≤0.15％，P≤0.02％，S≤0.03％，N≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。


3.根据权利要求1或2所述具有增强低周疲劳性能的层状复合阻尼钢板，其特征在于，所述具有增强低周疲劳性能的层状复合阻尼钢板的奥氏体组织层的平均晶粒尺寸不超过400μm，铁素体组织层的平均晶粒尺寸不超过250μm。


4.根据权利要求1或2所述具有增强低周疲劳性能的层状复合阻尼钢板，其特征在于，所述具有增强低周疲劳性能的层状复合阻尼钢板的上表层、下表层的厚度均不小于0.2mm。


5.根据权利要求1或2所述具有增强低周疲劳性能的层状复合阻尼钢板，其特征在于，所述具有增强低周疲劳性能的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旗，杨蔚涛，马艺星，丁孙玮，徐斌，
申请(专利权)人：上海材料研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31