熱機(jī)械處理對含Cu止裂鋼顯微組織及力學(xué)性能影響的研究.pdf

1、止裂鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一類高強(qiáng)低合金(High Strength Low alloy)鋼。從工程角度考慮，絕大多數(shù)工程結(jié)構(gòu)要經(jīng)過焊接,在焊接區(qū)不可避免會(huì)存在許多缺陷,很容易引起裂紋起裂擴(kuò)展。構(gòu)件在服役過程中,這種裂紋以很高的速度進(jìn)入母材。在裂紋起裂不可預(yù)測的情況下,要求母材能夠阻止住裂紋快速擴(kuò)展。提高鋼止裂性能的有效方法是通過微觀組織微細(xì)化使韌性提高。熱機(jī)械控制軋制工藝是制造高韌性高強(qiáng)度鋼板的有效方法。奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的軋制

2、和隨后的加速冷卻可以促進(jìn)鐵素體晶粒的細(xì)化和韌性的提高。為了控制顯微組織，就需要更高精度的控制軋制和低溫軋制。通過控制軋制條件的最佳化，使厚鋼材的止裂性能得到提高。Cu是奧氏體形成元素，能夠明顯的提高奧氏體的穩(wěn)定性和抗蝕性，同時(shí)Cu的沉淀析出可以起到沉淀強(qiáng)化的作用而代替碳強(qiáng)化降低鋼的碳含量。本課題以含銅止裂鋼為研究體系，重點(diǎn)研究了不同熱機(jī)械處理工藝對其顯微組織及力學(xué)性能的影響。利用兩步軋制法研究了終軋溫度在全奧氏體區(qū)和奧氏體和鐵素體兩相區(qū)

3、軋制對顯微結(jié)構(gòu)變化和力學(xué)性能的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)化晶粒能夠同時(shí)提高強(qiáng)度和韌性。熱機(jī)械處理工藝能夠通過增加貝氏體組織和引入位錯(cuò)等方式來提高鋼板的強(qiáng)韌性。本課題研究熱機(jī)械處理工藝對含Cu止裂鋼組織和性能的影響，通過控制軋制奧氏體再結(jié)晶區(qū)、奧氏體再未結(jié)晶區(qū)以及兩相區(qū)的軋制道次和變形量，使鋼材的力學(xué)性能得到提高。
　　為了得到均勻的過飽和固溶體，便于回火時(shí)重新析出顆粒細(xì)小、分布均勻的碳化物，利用晶格畸變提高止裂鋼的強(qiáng)度。我們研

4、究了不同固溶溫度925℃和875℃在相同固溶時(shí)間條件下，經(jīng)過兩種不同熱機(jī)械處理工藝軋制的鋼固溶之后顯微組織及力學(xué)性能的變化，以及同一固溶溫度不同固溶時(shí)間(15min，30min，1h，2h，5h)對經(jīng)過兩種不同熱機(jī)械處理工藝軋制的鋼固溶之后顯微組織及力學(xué)性能的變化，發(fā)現(xiàn)奧氏體非再結(jié)晶區(qū)精軋得到的鋼材經(jīng)過875℃固溶30min能夠得到優(yōu)良的強(qiáng)韌性能。
　　本課題研究了固溶加回火處理對含Cu集裝箱船用止裂鋼顯微組織及力學(xué)性能的影響。淬