本書整合了國內(nèi)外高性能橋梁纜索鋼領(lǐng)域的前沿研究成果，緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐與工程應(yīng)用實(shí)際，對現(xiàn)有高性能橋梁纜索鋼進(jìn)行了系統(tǒng)且深入的梳理與剖析。內(nèi)容主要包括高性能橋梁纜索鋼的特點(diǎn)、主要分類，橋梁纜索鋼的強(qiáng)韌化技術(shù)及合金成分設(shè)計(jì)，橋梁纜索鋼制造關(guān)鍵技術(shù)，橋梁纜索鋼的服役性能等，可為材料科學(xué)領(lǐng)域的科研人員、工程技術(shù)人員，以及橋梁工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、施工與維護(hù)專業(yè)人士提供參考。
第1章 大跨度纜索承重橋梁的發(fā)展 001
1.1 斜拉橋的演變歷史 001
1.2 現(xiàn)代斜拉橋的發(fā)展 004
1.3 懸索橋的演變歷史 006
1.4 現(xiàn)代懸索橋的發(fā)展 008
1.5 斜拉橋和懸索橋的未來發(fā)展趨勢 009
參考文獻(xiàn) 010
第2章 高性能橋梁纜索鋼 011
2.1 概述 011
2.2 國內(nèi)外高強(qiáng)度橋梁纜索鋼的發(fā)展 012
2.2.1 國外高強(qiáng)度橋梁纜索鋼的發(fā)展 012
2.2.2 國內(nèi)高強(qiáng)度橋梁纜索鋼的發(fā)展 012
2.3 橋梁纜索鋼的性能特點(diǎn)與要求 013
2.3.1 鋼絲強(qiáng)度 013
2.3.2 扭轉(zhuǎn)性能 013
2.3.3 抗腐蝕性能 014
2.4 高強(qiáng)度橋梁纜索鋼絲成分設(shè)計(jì)特點(diǎn) 014
2.4.1 C元素 015
2.4.2 Si元素 015
2.4.3 Mn元素 015
2.4.4 Cr元素 015
2.4.5 V元素 015
2.5 橋梁纜索鋼盤條熱處理工藝發(fā)展現(xiàn)狀 016
2.5.1 鉛浴冷卻 016
2.5.2 鹽浴冷卻 016
2.5.3 水浴冷卻 017
2.6 橋梁纜索鋼發(fā)展展望 019
2.6.1 超高強(qiáng)度鋼盤條 019
2.6.2 超高強(qiáng)度鋼絲 021
參考文獻(xiàn) 022
第3章 橋梁纜索鋼的強(qiáng)韌化技術(shù)及合金成分設(shè)計(jì) 025
3.1 強(qiáng)化技術(shù) 025
3.1.1 固溶強(qiáng)化 025
3.1.2 組織強(qiáng)化 028
3.1.3 位錯(cuò)強(qiáng)化 030
3.1.4 析出強(qiáng)化 031
3.2 韌化技術(shù) 032
3.2.1 中心偏析控制 033
3.2.2 非金屬夾雜物 036
3.2.3 微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控 048
3.3 合金成分設(shè)計(jì) 052
3.3.1 V的微合金化 053
3.3.2 Nb的微合金化 063
3.3.3 Ti的微合金化 070
3.3.4 Mn/Si的協(xié)同作用 078
3.3.5 Nb/V/Ti復(fù)合微合金化 082
3.3.6 其他合金元素的作用 088
參考文獻(xiàn) 089
第4章 橋梁纜索鋼制造關(guān)鍵技術(shù) 098
4.1 冶煉夾雜物的控制 099
4.1.1 夾雜物無害化冶煉技術(shù) 099
4.1.2 酸性渣體系對夾雜物的影響 100
4.1.3 高堿性渣體系對夾雜物的影響 102
4.1.4 鋼中氣體含量的控制對夾雜物的影響 104
4.1.5 純凈鋼控制技術(shù)與夾雜物優(yōu)化 106
4.1.6 夾雜物塑性化變形過程 106
4.1.7 夾雜物預(yù)測與頂渣控制技術(shù) 107
4.1.8 超純凈的夾雜物控制技術(shù) 107
4.1.9 夾雜物分析方法 108
4.2 連鑄坯生產(chǎn)過程的缺陷控制 111
4.2.1 角部裂紋缺陷特征 111
4.2.2 連鑄坯表面缺陷影響因素 113
4.2.3 皮下氣泡缺陷特征 116
4.2.4 皮下氣泡形成的影響因素 117
4.2.5 皮下氣泡控制措施 119
4.3 盤條控制軋制技術(shù) 120
4.3.1 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為 122
4.3.2 控制軋制對高碳鋼盤條組織的影響 124
4.4 熱處理技術(shù) 126
4.4.1 斯太爾摩風(fēng)冷 126
4.4.2 在線等溫水浴/鹽浴 128
4.4.3 離線鉛浴/鹽浴 128
4.4.4 不同熱處理工藝下珠光體盤條組織特征 129
4.5 冷拔 130
4.5.1 盤條的表面處理 130
4.5.2 冷拔鋼絲強(qiáng)化機(jī)制 130
4.5.3 微觀組織結(jié)構(gòu)及缺陷 133
4.6 熱鍍 136
4.6.1 橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲的特性 136
4.6.2 橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲生產(chǎn)技術(shù) 137
4.6.3 鋼絲的穩(wěn)定化處理工藝 138
4.6.4 鍍鋅工藝參數(shù)對鋼絲力學(xué)性能的影響 138
4.6.5 鍍鋅工藝參數(shù)對熱鍍鋅后鋼絲的影響 141
4.6.6 不同收線速度對鋼絲鍍層的影響 143
4.6.7 鍍層對鋼絲抗拉強(qiáng)度的影響 145
參考文獻(xiàn) 146
第5章 橋梁纜索鋼的服役性能 152
5.1 疲勞斷裂 152
5.1.1 材料力學(xué)分析 153
5.1.2 斷裂力學(xué)分析 154
5.1.3 損傷力學(xué)分析 156
5.1.4 裂紋擴(kuò)展研究 157
5.2 鋼絲疲勞壽命評估 160
5.2.1 基本原理 160
5.2.2 鋼絲疲勞失效試驗(yàn) 165
5.2.3 鋼絲疲勞斷口形貌 166
5.2.4 疲勞S-N 曲線 167
5.2.5 疲勞P-S-N 曲線 170
5.2.6 疲勞γ-P-S-N 曲線 172
5.3 點(diǎn)蝕 177
5.3.1 點(diǎn)蝕機(jī)理 177
5.3.2 點(diǎn)蝕坑對鋼絲疲勞壽命的影響 179
5.3.3 橋梁鋼疲勞腐蝕 184
5.3.4 短裂紋擴(kuò)展階段的損傷演化機(jī)理 190
5.4 應(yīng)力腐蝕 191
5.4.1 應(yīng)力腐蝕的基礎(chǔ)理論 191
5.4.2 橋索鋼應(yīng)力腐蝕的特點(diǎn) 194
5.4.3 橋索鋼應(yīng)力腐蝕的影響因素 196
5.5 氫脆 200
5.5.1 電化學(xué)充氫條件下的SSRT 201
5.5.2 熱脫附譜(TDS) 206
5.5.3 微觀結(jié)構(gòu)表征 208
5.5.4 分子動(dòng)力學(xué)建模 209
5.5.5 氫對材料性能的影響 211
5.6 結(jié)論 214
參考文獻(xiàn) 215
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