ADB610钢是鞍钢成功研发的国产新一代非调质610MPa级低碳贝氏体钢,可以替代同级别的调质型焊接无裂纹钢WEL-TENCF62、NK-HITEN610U等进口钢,该钢已在水电站压力钢管和蜗壳中大量使用,实现了水电钢材国产化。由于水电站压力钢管和蜗壳要承受动载荷或在水下运行,要求610MPa级低合金高强度钢在保证高强度的同时还要有良好的低温冲击韧性。因此,研究ADB610钢的力学性能对保证结构的安全运行有重要的意义。本文首先对ADB610钢板进行力学性能试验,包括拉伸试验、冲击试验得到其力学性能指标—抗拉强度、屈服强度以及低温冲击吸收功。并将这些随机分散的材料特性测量数据视为随机变量,用数理统计的方法来处理。论文的主要研究内容如下：首先,探讨了国产新型非调质低碳贝氏体ADB610钢材的开发、应用情况,以及其力学性能、化学成分，材料的热处理及时效处理工艺,研究了ADB610钢材拉伸试验、冲击试验装置、试件制备方法,并对其进行拉伸和冲击试验,得出其力学性能指标数据,对这些数据进行了处理并记录,为力学性能的统计分析做准备。其次,编写了可靠性设计中常用统计分布函数的MATLAB程序,其中包含了正态分布、对数正态分布、威布尔三参数、二参数分布函数的分布特性研究、参数估计及分布拟合检验,并绘制出分布函数的线性回归图,使复杂的统计分析过程简单化。第三,对不同板厚ADB610钢板的抗拉强度、屈服强度、冲击吸收功试验数据进行统计分析,得出其最佳分布模型,得到力学性能指标都服从正态分布,这为力学性能的对比分析研究奠定了基础。第四,考虑到板厚、时效处理对ADB610钢板力学性能的影响,对不同板厚的抗拉强度、屈服强度及冲击韧性进行了对比研究,并对时效处理前后ADB610钢板的冲击韧性进行了对比研究,得出了如下结论：从统计上看时效处理对ADB610钢冲击韧性没有显著提高；当板厚相差较大时,薄板的冲击韧性要优于厚板的冲击韧性；当板厚相差不大时,差异不显著。该结论为ADB610钢的合理应用提供参考。在对ADB610钢和其所取代钢种NK-HITEN610U钢低温冲击韧性的对比研究发现,ADB610钢和NK-HITEN610U钢的均值无显著性差异,但后者数据分散性较大,所以可以认为国产ADB610钢在统计上优于进口钢NK-HITEN610U.最后,为了得到满足可信程度的结果,在统计分析的基础上,对力学性能最佳分布类型的参数进行了置信区间研究,得出了置信水平为95%的力学性能的置信区间。
