Q390B低合金高強鋼是壓力容器、橋梁和大型鋼結(jié)構(gòu)工程中常用的材料，但由于工作環(huán)境惡劣，材料突然的脆性斷裂會導致許多重大事故的發(fā)生． 這些脆斷事故大多發(fā)生在韌脆轉(zhuǎn)變溫度區(qū)和沖擊嚴重處，尤其是焊接接頭處． 因此，對韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)的斷裂行為進行預(yù)測和分析是國內(nèi)外工程領(lǐng)域廣泛關(guān)注的課題，具有重要的理論和實用意義。

對于材料的斷裂破壞分析，通常有兩大斷裂判據(jù)指標，即沖擊韌性指標( 沖擊吸收功) 和基于斷裂力學的斷裂韌性指標( 例如應(yīng)力強度因子、J 積分臨界值或臨界裂紋尖端張開位移) ． 其中斷裂韌性指標雖然可直接用于結(jié)構(gòu)完整性評定，比沖擊吸收功更合理安全，但斷裂韌性試驗方法復雜、成本高、費時費力，有時甚至難以進行． 而沖擊韌性指標，即沖擊吸收功，能評價材料抵抗沖擊載荷的斷裂能力，對材料的宏觀缺陷、顯微組織變化都很，可揭示和反映材料的脆斷傾向和程度． 夏比沖擊試驗作為沖擊吸收功最常用的測量方法，有設(shè)備簡單、試樣小、加工簡便、試驗時間短、費 用低等優(yōu)點，在 實際生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。

大量試驗表明，韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)沖擊試驗數(shù)據(jù)的分布存在分散性問題，用確定性的傳統(tǒng)斷裂參量來描述材料的斷裂行為是不科學的． 故本課題以焊接接頭的母體材料 Q390 低合金高強度鋼為研究對象，利用主曲線法( 一種在韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)中對斷裂韌性基于統(tǒng)計、微觀結(jié)構(gòu)的分析的方法) 的思想來研究韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)的斷裂行為，并結(jié)合沖擊吸收功與斷裂韌性的關(guān)系，給出韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)間沖擊吸收功的類主曲線分布模型．

20 世紀 80 年代，芬蘭科學家首先提出使用三參數(shù) Weibull 函數(shù)的分布來研究斷裂韌性在韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)的離散性分布，隨后經(jīng)過芬蘭 技術(shù)研究中心 ( VTT ) 和美國材料試驗協(xié)會( ASTM ) 的共同研究，于 1997 年第一次提出了ASTM E1921—97“確定鐵素體鋼韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)參考溫度 T0 的標準測試方法”，即主曲線法． 目前， 主曲線法在描述鐵素體鋼在韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)的斷裂韌 性分布方面有了巨大的發(fā)展，已廣泛應(yīng)用在核電 用鋼或壓力容器鋼的斷裂分析中，例如華東理工 大學已經(jīng)利用該技術(shù)在反應(yīng)堆壓力容器鋼A508、加氫反應(yīng)器用鋼 2. 25Cr － 1Mo、天然氣長輸管道用鋼 X80 等方面進行了探索性研究．

相比于傳統(tǒng)斷裂韌性實驗中需要大量的實驗數(shù)據(jù)，主曲線法的優(yōu)點是只需要少量試樣數(shù)據(jù)( 最少為 6 個) 就可以獲得材料的脆性斷裂特征，并能直接用于小試樣的斷裂韌性研究． 基于最弱鏈統(tǒng)計方法和 Weibull 分布理論，同時考慮斷裂韌性的分散性、尺寸效應(yīng)和溫度 3 個因素的影響，使三者能有效地聯(lián)系起來． 最后只用一個特征參量，即參考溫度 T0的關(guān)系式來確定不同失效概率下的斷裂韌性隨溫度的變化關(guān)系; 缺點是 T0 求解按照標準 ASTM E1921有單溫度法和多溫度法兩種方法，但試驗過程比較復雜，試驗較多，且難以掌控． 故本課題在夏比沖擊試驗的基礎(chǔ)上利用沖擊試驗的特征溫度求解參考溫度 T0 ．

1) 、通過對 Q390 鋼進行夏比沖擊試驗，分析得到?jīng)_擊吸收功與溫度的關(guān)系曲線可分為上平臺 區(qū)、過渡區(qū)和下平臺區(qū) 3 部分，分別對應(yīng)斷口掃描分析中的韌性斷裂區(qū)、韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)和脆性斷裂區(qū)， 體現(xiàn)出 Q390 鋼的韌脆轉(zhuǎn)變特征。

2)、 通過小尺寸沖擊試樣的特征溫度計算主曲線參考溫度的經(jīng)驗公式，求得參考溫度 T0 =－ 42 ℃ ，并從斷裂韌性試驗的推薦溫度驗證了參考溫度 T0 的合理性和有效性，證明利用此經(jīng)驗公式計算主曲線參考溫度具有可行性，說明主曲線法適用于 Q390 鋼。

3) 基于夏比沖擊試驗，利用主曲線法思想和沖擊吸收功與斷裂韌性的經(jīng)驗公式，最終求得Q390 鋼韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi)沖擊吸收功的類主曲線分布模型，該模型表示沖擊吸收功以失效概率為50% 的曲線為中心，離散性地分布在 5% 到 95% 的上下邊界之間，揭示了韌脆轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi)沖擊吸收功、溫度及累計失效概率之間的變化關(guān)系，在一定程度上拓展了主曲線法的應(yīng)用。

高強卷板   Q390B  9.75   1500   22.93 噸   安陽   安鋼

高強卷板   Q390B  9.5 1500   28.308 噸  安陽   安鋼

高強卷板   Q390B  7.75   1500   80.993 噸  安陽   安鋼

高強卷板   Q390B  7.5 1500   54.462 噸  安陽   安鋼

高強卷板   Q390B  5.5 1500   13.46 噸   安陽   安鋼

高強卷板   Q390B  4.75   1500   90.088 噸  安陽   安鋼

高強卷板   Q390B  4.5 1500   81.348 噸  安陽   安鋼

高強卷板   Q390B  11.75  1500   33.938 噸  安陽   安鋼

高強卷板   Q390B  11.5   1500   64.326 噸  安陽   安鋼