板厚及微合金化元素对钛系高强钢韧性的影响

发布时间：2018-09-15 06:22

【摘要】：随着钢铁企业日益强烈的节能降耗的要求,通过添加资源丰富且价格低廉的Ti元素进行微合金化,减少贵重元素Nb、Cr、Ni等添加量以降低合金成本,成为开发新钢种的主要趋势。然而采用高Ti(0.10%)成分体系生产的高强度结构钢时,厚板(≥10mm)的的低温冲击韧性波动较大。本文采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)等设备对钛系高强钢中的断口形貌、夹杂物、组织结构等进行观察,并利用ANSYS软件定量模拟计算钛系高强钢层流冷却过程的温度场及冷却速率、材料模拟计算软件J-mat-pro计算钛系高强钢的CCT曲线,探讨了板厚和微合金元素Mo、N对钛系高强结构钢冲击韧性的影响,为Ti系厚钢板的大生产提供参考。钛系高强钢热轧厚板(12mm)与薄板(6mm)相比,厚板的表层与心部的温差较大,约为80℃,心部终冷温度临近珠光体转变区间,生产中如不能很好地控制冷却速率,就会导致珠光体和粗大多边形铁素体组织的产生,是钛系高强钢厚板冲击韧性波动的主要原因。添加合金元素Mo后,钢的淬透性增大,有效抑制了厚板心部珠光体的形成,在相同冷却条件下更容易发生贝氏体转变,组织变得更加均匀;同时Mo的添加使得(Ti,Mo)C析出更细小且弥散分布,有利于其低温冲击韧性。钢中大尺寸的TiN夹杂是影响钛系高强钢的低温冲击韧性主要因素,实验表明当钢中钛含量为0.12%,氮含量达到92ppm时,钛系高强钢薄板-40℃钢的低温冲击韧性仍有142 J·cm-2,氮含量的工艺窗口比较宽。
[Abstract]:With the increasingly strong demand of energy saving and consumption reduction in iron and steel enterprises, it has become the main trend to develop new steels by adding rich and inexpensive Ti elements for microalloying, reducing the amount of valuable elements Nb,Cr,Ni and so on to reduce the cost of alloys. However, the low temperature impact toughness of thick plate (鈮，

本文编号：2244041