稀土及微合金元素在船板钢冶炼过程中的反应机理研究

发布时间：2020-11-12 02:02

　　 稀土及微合金制备船板钢的研究主要集中在对贵重微合金元素的替代研究、单、复合微量元素对轧材性能的影响、单一添加稀土元素调整轧制工艺对轧材性能的研究,而对单一、复合添加稀土元素与微量元素之间共同作用在冶炼过程中对钢材性能的影响还不清楚。因此,本课题在复合添加合金元素AH36、AH32船板钢的基础上,采用电弧冶炼和感应熔炼,单一、复合添加稀土La、Ce、Pr,研究稀土元素与微合金元素的共同作用对钢材性能方面的影响。通过蔡司显微镜和扫描电镜金相观察,结果表明:稀土元素添加到AH36、AH32钢中均能够显著得细化晶粒,使得板条状、多边形铁素体转变成针状铁素体,促进层片状珠光体生成,随着稀土含量的增加,组织更加均匀,晶粒更加细化。通过EDS对夹杂物进行能谱分析,结果表明:稀土元素在钢材中主要以夹杂物的形式分布于晶界处,夹杂物的主要成分为S、Al、Mn、Ca及稀土元素,稀土可以使粗大的Al_2O_3、长条状的MnS夹杂,转变成小球状的稀土铝酸盐和稀土硫化锰夹杂,对夹杂物改质效果明显。通过制备断口试样进行扫描电镜观察,结果表明:稀土元素可以改变断口形貌,使得韧窝由多边形转变为等轴状,韧窝加深,尺寸变小,分布更加均匀,夹杂物均匀分布于韧窝底部。通过电弧熔炼和感应熔炼在AH36中单一添加稀土元素对钢材组织结构和性能的对比研究,结果表明:电弧熔炼制备的试样组织分布更加均匀,稀土夹杂物数量较多,硬度值更高,电弧熔炼方式优于感应熔炼。通过对单一、复合添加稀土元素对AH36钢组织结构和性能的对比研究,结果表明:复合添加稀土元素的组织结构及性能均优于单一添加。从力学性能和经济性考虑,确定最优的稀土添加量为:AH36中单一添加0.015%稀土元素,使得洛氏硬度值提高13%;AH32中单一添加0.02%稀土元素,使得洛氏硬度值提高12%;AH36中复合添加0.015%稀土元素,使得洛氏硬度提高20%。
【学位单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TF76
【部分图文】：

冶炼备用船板钢试样

金相试样

XRD试样
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 宋明明;宋波;杨占兵;张圣华;宋高阳;胡春林;;稀土处理C-Mn钢显微组织和夹杂物演化[J];工程科学学报;2015年12期

2 杨佳林;姜名贞;崔子龙;王社斌;;微量Ce对65Mn钢微观组织和力学性能的影响[J];钢铁钒钛;2015年06期

3 佴士勇;;稀土元素对钢性能的影响[J];江西建材;2015年02期

4 岳丽杰;汪磊丽;王龙妹;;微量稀土对洁净耐候钢力学性能的影响[J];稀土;2014年06期

5 黄维;高真凤;丁伟;陈付红;;我国船板钢现状及技术发展趋势[J];上海金属;2014年04期

6 杨吉春;余海存;周莉;张剑;栗宏伟;;Ce对A36船板钢0℃冲击性能的影响[J];铸造;2014年05期

7 杨吉春;余海存;石磊;;稀土元素Ce对A36船板钢耐腐蚀行为的影响[J];特殊钢;2014年02期

8 郭冬青;林震;彭峰;任慧平;金自力;;稀土对D36船板钢再结晶行为的影响[J];内蒙古科技大学学报;2013年02期

9 李春龙;;稀土在钢中应用与研究新进展[J];稀土;2013年03期

10 刘靖;姚晓乐;贺景春;;稀土La和Ce对25CrMoVB钢夹杂物的影响[J];金属热处理;2012年10期

相关硕士学位论文 前5条

1 刘庭光;钇基稀土微合金化E36船板钢相变规律及组织性能研究[D];江西理工大学;2017年

2 李豪;微量Ce对EH36船板钢夹杂物、组织和耐腐蚀性能的影响[D];太原理工大学;2017年

3 陈立鹏;高强船板钢EH40的研发[D];武汉科技大学;2012年

4 李贞顺;360MPa级船板钢的组织与性能研究[D];山东大学;2010年

5 刘著;薄板坯连铸稀土钢保护渣及喂丝工艺模拟研究[D];重庆大学;2006年

本文编号：2880081