本書整合了國內外高性能橋梁纜索鋼領域的前沿研究成果，緊密結合生產實踐與工程應用實際，對現有高性能橋梁纜索鋼進行了系統且深入的梳理與剖析。內容主要包括高性能橋梁纜索鋼的特點、主要分類，橋梁纜索鋼的強韌化技術及合金成分設計，橋梁纜索鋼制造關鍵技術，橋梁纜索鋼的服役性能等，可為材料科學領域的科研人員、工程技術人員，以及橋梁工程領域的設計、施工與維護專業(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 現代斜拉橋的發(fā)展 004
1.3 懸索橋的演變歷史 006
1.4 現代懸索橋的發(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 010
第2章 高性能橋梁纜索鋼 011
2.1 概述 011
2.2 國內外高強度橋梁纜索鋼的發(fā)展 012
2.2.1 國外高強度橋梁纜索鋼的發(fā)展 012
2.2.2 國內高強度橋梁纜索鋼的發(fā)展 012
2.3 橋梁纜索鋼的性能特點與要求 013
2.3.1 鋼絲強度 013
2.3.2 扭轉性能 013
2.3.3 抗腐蝕性能 014
2.4 高強度橋梁纜索鋼絲成分設計特點 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 超高強度鋼盤條 019
2.6.2 超高強度鋼絲 021
參考文獻 022
第3章 橋梁纜索鋼的強韌化技術及合金成分設計 025
3.1 強化技術 025
3.1.1 固溶強化 025
3.1.2 組織強化 028
3.1.3 位錯強化 030
3.1.4 析出強化 031
3.2 韌化技術 032
3.2.1 中心偏析控制 033
3.2.2 非金屬夾雜物 036
3.2.3 微觀結構調控 048
3.3 合金成分設計 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的協同作用 078
3.3.5 Nb/V/Ti復合微合金化 082
3.3.6 其他合金元素的作用 088
參考文獻 089
第4章 橋梁纜索鋼制造關鍵技術 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 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 夾雜物預測與頂渣控制技術 107
4.1.8 超純凈的夾雜物控制技術 107
4.1.9 夾雜物分析方法 108
4.2 連鑄坯生產過程的缺陷控制 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 120
4.3.1 動態(tài)再結晶行為 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 126
4.4.1 斯太爾摩風冷 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 冷拔鋼絲強化機制 130
4.5.3 微觀組織結構及缺陷 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技術 137
4.6.3 鋼絲的穩(wěn)定化處理工藝 138
4.6.4 鍍鋅工藝參數對鋼絲力學性能的影響 138
4.6.5 鍍鋅工藝參數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 鍍層對鋼絲抗拉強度的影響 145
參考文獻 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 材料力學分析 153
5.1.2 斷裂力學分析 154
5.1.3 損傷力學分析 156
5.1.4 裂紋擴展研究 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 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 點蝕 177
5.3.1 點蝕機理 177
5.3.2 點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 短裂紋擴展階段的損傷演化機理 190
5.4 應力腐蝕 191
5.4.1 應力腐蝕的基礎理論 191
5.4.2 橋索鋼應力腐蝕的特點 194
5.4.3 橋索鋼應力腐蝕的影響因素 196
5.5 氫脆 200
5.5.1 電化學充氫條件下的SSRT 201
5.5.2 熱脫附譜(TDS) 206
5.5.3 微觀結構表征 208
5.5.4 分子動力學建模 209
5.5.5 氫對材料性能的影響 211
5.6 結論 214
參考文獻 215
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