Ti微合金化700MPa级集装箱用耐候钢的组织性能

发布时间：2021-01-26 00:36

　　采用变形热膨胀相变仪测定了700 MPa级集装箱用耐候钢的奥氏体连续冷却曲线,并对实验钢进行轧制及周期浸润腐蚀实验,研究了实验钢的奥氏体连续冷却转变行为,轧制工艺对组织性能的影响以及实验钢在工业大气环境下的腐蚀行为。结果表明,所制备的高强耐候钢综合性能优异,屈服强度在770 MPa以上,抗拉强度在840 MPa以上,伸长率达到16%。实验钢的组织为均匀细小的贝氏体,第二相粒子主要是TiC,尺寸在100 nm以下,纳米级含Ti析出相起到了良好的细化组织和析出强化效果。实验钢具有良好的耐大气腐蚀性能,其相对Q345B的腐蚀速率为50.7%,与Q345B相比,耐候钢在腐蚀过程中所生成的锈层更加均匀致密,与基体结合更加牢固,对基体具有更强的保护能力。 

【文章来源】：材料热处理学报. 2020,41(07)北大核心

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【部分图文】：

实验钢CCT曲线测定方案

Q700NHJ实验钢动态CCT曲线如图2所示,不同冷速下的微观组织如图3所示。如图3(a～b)所示,当冷速为0.1～0.5 ℃/s时,组织为铁素体(F);当冷速增加至2 ℃/s时,如图3(c)所示,开始出现贝氏体(B)。随着冷速增大贝氏体逐渐增多。当冷速到达30 ℃/s时,如图3(g)所示,得到全贝氏体组织。本实验钢在低冷却速度下亦能发生贝氏体转变,这与实验钢含有0.82% Cr有关,Cr能够提高奥氏体的淬透性,固溶Cr对界面的拖曳作用延长了珠光体转变的孕育期,降低了珠光体转变速率阻碍珠光体转变的发生,促进贝氏体转变。2.2 力学性能结果及分析

Q700NHJ实验钢的力学性能如表2所示,由表可知两种轧制制度下的实验钢的抗拉强度、冲击性能均能满足要求,说明两种轧制制度下,实验钢的综合力学性能均良好。Cu和Cr元素对低合金高强耐候钢的有较好的固溶强化效果[15]。对于Ti的微合金钢,在控制轧制过程中,由应变诱导析出的TiC能够抑制再结晶过程,使晶粒细化,轧制后析出的TiC起沉淀强化作用。No.1钢的屈服强度和抗拉强度更高,No.2的冲击韧性更高,认为是该钢种添加了Ti微合金元素,受到晶粒细化、沉淀强化等强化机制的共同作用。由于微合金钢中TiC析出规律受温度影响,在终冷温度低于600 ℃时,第二相粒子的析出数目减少。温度降低带来的细晶强化效果不足以弥补第二相粒子析出减少带来的强度下降,致使No.2钢屈服强度低于No.1钢。而析出相的减少和晶粒细化作用使得No.2钢的冲击韧性高于No.1钢。表2 Q700NHJ实验钢的力学性能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


本文编号：3000169