稀土及微合金制備船板鋼的研究主要集中在對貴重微合金元素的替代研究、單、復(fù)合微量元素對軋材性能的影響、單一添加稀土元素調(diào)整軋制工藝對軋材性能的研究,而對單一、復(fù)合添加稀土元素與微量元素之間共同作用在冶煉過程中對鋼材性能的影響還不清楚。因此,本課題在復(fù)合添加合金元素AH36、AH32船板鋼的基礎(chǔ)上,采用電弧冶煉和感應(yīng)熔煉,單一、復(fù)合添加稀土La、Ce、Pr,研究稀土元素與微合金元素的共同作用對鋼材性能方面的影響。通過蔡司顯微鏡和掃描電鏡金相觀察,結(jié)果表明:稀土元素添加到AH36、AH32鋼中均能夠顯著得細(xì)化晶粒,使得板條狀、多邊形鐵素體轉(zhuǎn)變成針狀鐵素體,促進(jìn)層片狀珠光體生成,隨著稀土含量的增加,組織更加均勻,晶粒更加細(xì)化。通過EDS對夾雜物進(jìn)行能譜分析,結(jié)果表明:稀土元素在鋼材中主要以夾雜物的形式分布于晶界處,夾雜物的主要成分為S、Al、Mn、Ca及稀土元素,稀土可以使粗大的Al_2O_3、長條狀的MnS夾雜,轉(zhuǎn)變成小球狀的稀土鋁酸鹽和稀土硫化錳夾雜,對夾雜物改質(zhì)效果明顯。通過制備斷口試樣進(jìn)行掃描電鏡觀察,結(jié)果表明:稀土元素可以改變斷口形貌,使得韌窩由多邊形轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S狀,韌窩加深,尺寸變小,分布更加均勻,夾雜物均勻分布于韌窩底部。通過電弧熔煉和感應(yīng)熔煉在AH36中單一添加稀土元素對鋼材組織結(jié)構(gòu)和性能的對比研究,結(jié)果表明:電弧熔煉制備的試樣組織分布更加均勻,稀土夾雜物數(shù)量較多,硬度值更高,電弧熔煉方式優(yōu)于感應(yīng)熔煉。通過對單一、復(fù)合添加稀土元素對AH36鋼組織結(jié)構(gòu)和性能的對比研究,結(jié)果表明:復(fù)合添加稀土元素的組織結(jié)構(gòu)及性能均優(yōu)于單一添加。從力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性考慮,確定最優(yōu)的稀土添加量為:AH36中單一添加0.015%稀土元素,使得洛氏硬度值提高13%;AH32中單一添加0.02%稀土元素,使得洛氏硬度值提高12%;AH36中復(fù)合添加0.015%稀土元素,使得洛氏硬度提高20%。
【學(xué)位單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TF76
【部分圖文】：

冶煉備用船板鋼試樣

金相試樣

XRD試樣
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2880081