本文關(guān)鍵詞：微釩合金化對(duì)82B鋼組織與性能的影響

  更多相關(guān)文章： 高碳鋼 微合金化 微觀組織 強(qiáng)化機(jī)理 連續(xù)冷卻

【摘要】：高碳鋼鋼絞線主要應(yīng)用在超大型建筑上,如斜拉橋、吊橋、體育場(chǎng)館等。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,對(duì)高強(qiáng)度鋼絞線的需求越來越大,作為制造預(yù)應(yīng)力鋼絞線的原材料,更高強(qiáng)度高碳鋼盤條的開發(fā)越來越受到研究人員的重視,對(duì)高碳鋼盤條微合金化強(qiáng)化研究成為當(dāng)前產(chǎn)品開發(fā)的熱點(diǎn)。本文以82B高碳鋼盤條為研究對(duì)象,通過微合金化來改善材料的綜合力學(xué)性能,重點(diǎn)研究微合金元素釩對(duì)82B鋼盤條的強(qiáng)韌化機(jī)理及釩元素對(duì)82B鋼連續(xù)冷卻組織轉(zhuǎn)變的影響機(jī)理,以釩含量分別為0.02%、0.03%、0.05%的三種82B鋼盤條為研究對(duì)象,進(jìn)行了以下三方面研究:對(duì)釩含量不同的82B鋼盤條進(jìn)行了力學(xué)拉伸實(shí)驗(yàn),系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,釩對(duì)82B鋼盤條強(qiáng)度的影響呈以下規(guī)律:釩含量在0~0.02%范圍內(nèi),每增加0.01%的釩,盤條平均抗拉強(qiáng)度增加16MPa;在0.02~0.03%范圍內(nèi),盤條的抗拉強(qiáng)度隨釩含量的增加略微增強(qiáng),但效果不明顯;在0.03~0.05%范圍內(nèi),每增加0.01%的釩,盤條平均抗拉強(qiáng)度增加13MPa。整體來看,隨著釩含量的不斷增加,盤條抗拉強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。對(duì)直徑10毫米釩含量不同82B鋼盤條進(jìn)行了面縮情況的分析,分析發(fā)現(xiàn),釩含量在0.02~0.03%范圍內(nèi),隨著釩含量的增加,盤條面縮率逐漸增加;釩含量在0.03~0.05%范圍內(nèi),隨著釩含量的增加,盤條面縮率持續(xù)下降,這說明釩含量在一定范圍內(nèi)可以提高82B鋼盤條的塑性,但超過此臨界值塑性會(huì)急劇下降。對(duì)釩含量不同的82B鋼盤條進(jìn)行了析出相形貌、尺寸、成分分析與微觀組織結(jié)構(gòu)分析,通過透射電鏡和掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)在82B鋼盤條鐵素體內(nèi)有大量細(xì)小顆粒狀析出相分布,析出相尺寸很小,大多數(shù)顆粒在幾十納米之間,分布很不均勻,衍射斑點(diǎn)標(biāo)定結(jié)果顯示析出相為碳化釩顆粒,隨著釩含量的增加,析出相在鐵素體片層中的數(shù)量也不斷增加。通過電鏡還觀察了三種釩含量不同82B鋼盤條的微觀組織結(jié)構(gòu),通過統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、分析發(fā)現(xiàn),三種釩含量不同82B鋼盤條的微觀組織都以索氏體為主,含量高達(dá)85%以上,經(jīng)測(cè)量分析索氏體片層間距的變化有以下規(guī)律,當(dāng)釩含量為0.03%時(shí)索氏體片層間距最小,當(dāng)釩含量由0.02%增加到0.03%時(shí),片層間距得到一定細(xì)化,當(dāng)釩含量由0.03%增加到0.05%時(shí),片層間距沒有繼續(xù)減小,反而增大。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是由于在釩含量較低時(shí),析出相對(duì)碳原子遷移速率的影響占主導(dǎo)地位,碳原子遷移速度降低導(dǎo)致相變轉(zhuǎn)變溫度降低,索氏體片層減薄;在釩含量較高時(shí),析出相對(duì)鐵素體相變的促進(jìn)作用占主導(dǎo)地位,大量析出相的產(chǎn)生導(dǎo)致大量貧碳區(qū)出現(xiàn),促進(jìn)鐵素體形核,鐵素體逐漸把析出相包圍在內(nèi)部(這也是析出相分布在鐵素體片層中的原因),索氏體片層增厚。對(duì)釩含量不同的82B鋼盤條進(jìn)行了熱模擬實(shí)驗(yàn),熱模擬在Gleeble-1500試驗(yàn)機(jī)上完成,通過對(duì)三種釩含量不同82B鋼在不同冷速下熱模擬試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、整理,繪制了CCT曲線,分析發(fā)現(xiàn)隨著釩含量的增加,CCT曲線下移。這是由于釩元素的添加,可以延長珠光體轉(zhuǎn)變的孕育期,導(dǎo)致珠光體轉(zhuǎn)變開始溫度降低,所以CCT曲線下移。另外,隨著釩含量的增加,CCT曲線略微左移。這是由于釩含量增加導(dǎo)致晶界上析出相增多,使少量珠光體在較高冷卻速率下沿奧氏體晶界析出,促進(jìn)了珠光體的結(jié)晶長大。
【關(guān)鍵詞】：高碳鋼 微合金化 微觀組織 強(qiáng)化機(jī)理 連續(xù)冷卻
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG142.1
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-28
• 1.1 研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外線材生產(chǎn)現(xiàn)狀12-16
• 1.3 高強(qiáng)鋼微合金化研究現(xiàn)狀16-25
• 1.3.1 微合金化元素的特性19-21
• 1.3.2 微合金化鋼的軋制特點(diǎn)21-23
• 1.3.3 微合金鋼主要強(qiáng)化方式23-25
• 1.4 研究目標(biāo)與內(nèi)容25-28
• 1.4.1 研究內(nèi)容25-26
• 1.4.2 研究目標(biāo)26-28
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料制備及實(shí)驗(yàn)方法28-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法28-33
• 2.2.1 力學(xué)性能試驗(yàn)28
• 2.2.2 金相組織觀察28-29
• 2.2.3 透射電鏡析出相分析29-30
• 2.2.4 熱模擬實(shí)驗(yàn)30-33
• 第3章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析33-60
• 3.1 釩含量對(duì) 82B鋼力學(xué)性能的影響33-34
• 3.2 釩含量對(duì) 82B鋼顯微組織的影響34-41
• 3.2.1 金相組織分析34-36
• 3.2.2 透射電鏡分析36-41
• 3.3 釩含量對(duì) 82B鋼盤條微觀組織的影響討論41-42
• 3.4 強(qiáng)化機(jī)制分析42-43
• 3.5 熱模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析43-58
• 3.5.1 釩含量 0.02%時(shí)連續(xù)冷卻結(jié)果分析43-48
• 3.5.2 釩含量 0.03%時(shí)連續(xù)冷卻結(jié)果分析48-52
• 3.5.3 釩含量 0.05%時(shí)連續(xù)冷卻結(jié)果分析52-58
• 3.6 本章小結(jié)58-60
• 主要結(jié)論與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄66

【相似文獻(xiàn)】

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1 顧自有;微釩合金化對(duì)82B鋼組織與性能的影響[D];蘭州理工大學(xué);2016年

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