Q345E大H型鋼加硼對低溫沖擊韌性的影響及機理研究
發(fā)布時間:2020-07-29 20:59
【摘要】: 熱軋H型鋼根據(jù)不同用途合理分配截面尺寸的高寬比,具有優(yōu)良的力學性能和優(yōu)越的使用性能。鋼結構因重量輕,強度高,抗震性能好,工業(yè)化生產(chǎn)、施工速度快,節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點,在世界范圍內(nèi)得到廣泛應用。我國已經(jīng)充分具備鋼結構的發(fā)展條件,鋼結構建筑呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的大好形勢。我國鋼結構建筑的快速發(fā)展,為熱軋H型鋼的進步和推廣創(chuàng)造了良好的市場條件。 本課題研究的開展是鑒于在工藝優(yōu)化前,企業(yè)原生產(chǎn)的成分為Q345E系列的H型鋼的低溫沖擊韌性(-40℃)不良,波動幅度較大。因此本文研究的目的就是通過微合金處理工藝,改善H型鋼在低溫下的沖擊韌性,擴大H型鋼的使用范圍。 本文的研究步驟為:第一步,分析企業(yè)原生產(chǎn)的H型鋼,分析影響低溫沖擊韌性的可能因素;第二步,實驗室研究階段,探尋微合金處理的可行性;第三步,在實驗室結論指導下進行工業(yè)化生產(chǎn)。在各個階段的研究過程中,首先測定其不同溫度下的沖擊吸收功,并利用光學顯微鏡、透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)對某些試樣的金相組織、金屬薄片和萃取復型碳膜、沖擊斷口進行觀察研究。在研究過程中重點是硼的微合金處理。在以往的研究中,硼主要用來提高鋼的淬透性能。而在本研究中通過添加適量的硼元素,來達到改善低溫沖擊韌性的目的。 通過工業(yè)生產(chǎn)發(fā)現(xiàn),在通過實驗室指導后所生產(chǎn)的H鋼的低溫沖擊性能獲得大幅度的提高,說明微量硼元素的加入對于大幅度改善H型鋼的低溫沖擊韌性作用。其作用機理可能是凈化晶界,同時與Nb復合作用起到細化晶粒的作用,推遲奧氏體轉變,使得貝氏體含量增加,獲得鐵素體、珠光體和貝氏體的混合組織,鋼的強度和韌性都獲得改善。這對于擴展H型鋼在低溫地區(qū)的使用具有重要意義。
【學位授予單位】:山東大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2009
【分類號】:TG142.15
【圖文】:
溫度不得高于1200OC,根據(jù)資料介紹,要保證較高的Nb鋼的固溶量,加熱溫度不得低于1150℃,因此Nb鋼的實際力「I熱溫度范圍應為1150OC一12000C[28]。見圖2一4。掛常組11又℃1筑曬七圖2一4含銀Q345加熱 960~1200℃時第二相粒子的形貌及分布 (TEM)
度慢都會導致鋼中的碳氮化合物被大量固溶,降低它們對晶粒長大的阻礙作用,從而促使奧氏體晶粒長大,形成過熱后的魏氏體組織。所以適當?shù)亟档图訜釡囟群吞岣呒訜崴俣扔兄谔岣咪摰膹婍g性。如圖2一5,圖2一6所示:圖2一 5100倍率卜板材的異常品?椏棃D2一6400倍率卜異常部位魏氏組織也有研究表明,常規(guī)軋制工藝實際終軋溫度10000C~1036OC。在奧氏體區(qū)車L制,終軋溫度越高,奧氏體晶粒越粗大,轉變后的鐵素體晶粒也越粗大,并易出現(xiàn)魏氏體組織,對鋼的性能不利。控制軋制工藝采用二軋程軋制,第一軋程結束溫度IO50OC,第二軋程開軋溫度920“C,終軋溫度 865OC
2.4.2.2再結晶區(qū)軋制壓下量的影響圖2一 71050℃不同變形量軋制試樣的顯微組織a)‘=13%b)‘=28%e)‘=40%朱伏先等對IOSOOC不同變形量軋制試樣的顯微組織進行研究。由上圖可見,變形量為13%時,顯微組織較細的等軸狀鐵素體和珠光體,隨變形量增大鐵素體晶粒逐漸增大,變形量為28%時開始出現(xiàn)魏氏組織,變形量達到40%時鐵素體晶粒粗大且呈片狀分布,為典型的魏氏組織特征。這是因為1000℃高溫再結晶區(qū)軋制時,變形量越大形變奧氏體的再結晶速率越大,再結晶結束后將迅速長大成粗晶的奧氏體晶粒。粗大的奧氏體晶粒在隨后的相變過程中將轉變?yōu)榇志цF素體或魏氏組織,對鋼材強度和韌性產(chǎn)生負面影響[3’l。2.4.2.3未再結晶區(qū)軋制壓下量的影響圖2一 8900℃不同變形?
本文編號:2774488
【學位授予單位】:山東大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2009
【分類號】:TG142.15
【圖文】:
溫度不得高于1200OC,根據(jù)資料介紹,要保證較高的Nb鋼的固溶量,加熱溫度不得低于1150℃,因此Nb鋼的實際力「I熱溫度范圍應為1150OC一12000C[28]。見圖2一4。掛常組11又℃1筑曬七圖2一4含銀Q345加熱 960~1200℃時第二相粒子的形貌及分布 (TEM)
度慢都會導致鋼中的碳氮化合物被大量固溶,降低它們對晶粒長大的阻礙作用,從而促使奧氏體晶粒長大,形成過熱后的魏氏體組織。所以適當?shù)亟档图訜釡囟群吞岣呒訜崴俣扔兄谔岣咪摰膹婍g性。如圖2一5,圖2一6所示:圖2一 5100倍率卜板材的異常品?椏棃D2一6400倍率卜異常部位魏氏組織也有研究表明,常規(guī)軋制工藝實際終軋溫度10000C~1036OC。在奧氏體區(qū)車L制,終軋溫度越高,奧氏體晶粒越粗大,轉變后的鐵素體晶粒也越粗大,并易出現(xiàn)魏氏體組織,對鋼的性能不利。控制軋制工藝采用二軋程軋制,第一軋程結束溫度IO50OC,第二軋程開軋溫度920“C,終軋溫度 865OC
2.4.2.2再結晶區(qū)軋制壓下量的影響圖2一 71050℃不同變形量軋制試樣的顯微組織a)‘=13%b)‘=28%e)‘=40%朱伏先等對IOSOOC不同變形量軋制試樣的顯微組織進行研究。由上圖可見,變形量為13%時,顯微組織較細的等軸狀鐵素體和珠光體,隨變形量增大鐵素體晶粒逐漸增大,變形量為28%時開始出現(xiàn)魏氏組織,變形量達到40%時鐵素體晶粒粗大且呈片狀分布,為典型的魏氏組織特征。這是因為1000℃高溫再結晶區(qū)軋制時,變形量越大形變奧氏體的再結晶速率越大,再結晶結束后將迅速長大成粗晶的奧氏體晶粒。粗大的奧氏體晶粒在隨后的相變過程中將轉變?yōu)榇志цF素體或魏氏組織,對鋼材強度和韌性產(chǎn)生負面影響[3’l。2.4.2.3未再結晶區(qū)軋制壓下量的影響圖2一 8900℃不同變形?
【引證文獻】
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1 甘紅勝;冷處理溫度對鍛態(tài)低合金高強鋼組織及力學性能的影響[D];太原科技大學;2012年
本文編號:2774488
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