Ti微合金化700MPa級集裝箱用耐候鋼的組織性能
發(fā)布時間:2021-01-26 00:36
采用變形熱膨脹相變儀測定了700 MPa級集裝箱用耐候鋼的奧氏體連續(xù)冷卻曲線,并對實驗鋼進行軋制及周期浸潤腐蝕實驗,研究了實驗鋼的奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變行為,軋制工藝對組織性能的影響以及實驗鋼在工業(yè)大氣環(huán)境下的腐蝕行為。結(jié)果表明,所制備的高強耐候鋼綜合性能優(yōu)異,屈服強度在770 MPa以上,抗拉強度在840 MPa以上,伸長率達到16%。實驗鋼的組織為均勻細小的貝氏體,第二相粒子主要是TiC,尺寸在100 nm以下,納米級含Ti析出相起到了良好的細化組織和析出強化效果。實驗鋼具有良好的耐大氣腐蝕性能,其相對Q345B的腐蝕速率為50.7%,與Q345B相比,耐候鋼在腐蝕過程中所生成的銹層更加均勻致密,與基體結(jié)合更加牢固,對基體具有更強的保護能力。
【文章來源】:材料熱處理學報. 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
實驗鋼CCT曲線測定方案
Q700NHJ實驗鋼動態(tài)CCT曲線如圖2所示,不同冷速下的微觀組織如圖3所示。如圖3(a~b)所示,當冷速為0.1~0.5 ℃/s時,組織為鐵素體(F);當冷速增加至2 ℃/s時,如圖3(c)所示,開始出現(xiàn)貝氏體(B)。隨著冷速增大貝氏體逐漸增多。當冷速到達30 ℃/s時,如圖3(g)所示,得到全貝氏體組織。本實驗鋼在低冷卻速度下亦能發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變,這與實驗鋼含有0.82% Cr有關,Cr能夠提高奧氏體的淬透性,固溶Cr對界面的拖曳作用延長了珠光體轉(zhuǎn)變的孕育期,降低了珠光體轉(zhuǎn)變速率阻礙珠光體轉(zhuǎn)變的發(fā)生,促進貝氏體轉(zhuǎn)變。2.2 力學性能結(jié)果及分析
Q700NHJ實驗鋼的力學性能如表2所示,由表可知兩種軋制制度下的實驗鋼的抗拉強度、沖擊性能均能滿足要求,說明兩種軋制制度下,實驗鋼的綜合力學性能均良好。Cu和Cr元素對低合金高強耐候鋼的有較好的固溶強化效果[15]。對于Ti的微合金鋼,在控制軋制過程中,由應變誘導析出的TiC能夠抑制再結(jié)晶過程,使晶粒細化,軋制后析出的TiC起沉淀強化作用。No.1鋼的屈服強度和抗拉強度更高,No.2的沖擊韌性更高,認為是該鋼種添加了Ti微合金元素,受到晶粒細化、沉淀強化等強化機制的共同作用。由于微合金鋼中TiC析出規(guī)律受溫度影響,在終冷溫度低于600 ℃時,第二相粒子的析出數(shù)目減少。溫度降低帶來的細晶強化效果不足以彌補第二相粒子析出減少帶來的強度下降,致使No.2鋼屈服強度低于No.1鋼。而析出相的減少和晶粒細化作用使得No.2鋼的沖擊韌性高于No.1鋼。表2 Q700NHJ實驗鋼的力學性能Table 2 Mechanical properties of the Q700NHJ steel No. Rp0.2/MPa Rm/MPa Rp0.2/Rm Average Akv(-40 ℃)/J 1 777 849 0.92 154 2 731 831 0.88 174 Requirements ≥700 750-950 - ≥27
本文編號:3000169
【文章來源】:材料熱處理學報. 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
實驗鋼CCT曲線測定方案
Q700NHJ實驗鋼動態(tài)CCT曲線如圖2所示,不同冷速下的微觀組織如圖3所示。如圖3(a~b)所示,當冷速為0.1~0.5 ℃/s時,組織為鐵素體(F);當冷速增加至2 ℃/s時,如圖3(c)所示,開始出現(xiàn)貝氏體(B)。隨著冷速增大貝氏體逐漸增多。當冷速到達30 ℃/s時,如圖3(g)所示,得到全貝氏體組織。本實驗鋼在低冷卻速度下亦能發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變,這與實驗鋼含有0.82% Cr有關,Cr能夠提高奧氏體的淬透性,固溶Cr對界面的拖曳作用延長了珠光體轉(zhuǎn)變的孕育期,降低了珠光體轉(zhuǎn)變速率阻礙珠光體轉(zhuǎn)變的發(fā)生,促進貝氏體轉(zhuǎn)變。2.2 力學性能結(jié)果及分析
Q700NHJ實驗鋼的力學性能如表2所示,由表可知兩種軋制制度下的實驗鋼的抗拉強度、沖擊性能均能滿足要求,說明兩種軋制制度下,實驗鋼的綜合力學性能均良好。Cu和Cr元素對低合金高強耐候鋼的有較好的固溶強化效果[15]。對于Ti的微合金鋼,在控制軋制過程中,由應變誘導析出的TiC能夠抑制再結(jié)晶過程,使晶粒細化,軋制后析出的TiC起沉淀強化作用。No.1鋼的屈服強度和抗拉強度更高,No.2的沖擊韌性更高,認為是該鋼種添加了Ti微合金元素,受到晶粒細化、沉淀強化等強化機制的共同作用。由于微合金鋼中TiC析出規(guī)律受溫度影響,在終冷溫度低于600 ℃時,第二相粒子的析出數(shù)目減少。溫度降低帶來的細晶強化效果不足以彌補第二相粒子析出減少帶來的強度下降,致使No.2鋼屈服強度低于No.1鋼。而析出相的減少和晶粒細化作用使得No.2鋼的沖擊韌性高于No.1鋼。表2 Q700NHJ實驗鋼的力學性能Table 2 Mechanical properties of the Q700NHJ steel No. Rp0.2/MPa Rm/MPa Rp0.2/Rm Average Akv(-40 ℃)/J 1 777 849 0.92 154 2 731 831 0.88 174 Requirements ≥700 750-950 - ≥27
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