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如何增加鋼鐵的屈服強(qiáng)度和較好的韌性

所屬分類(lèi):行業(yè)新聞   發(fā)布時(shí)間:2022-10-09  點(diǎn)擊:516

高溫加熱后的冷卻速度對(duì)硼的分布狀態(tài)有比較明顯的影響。加熱溫度高于900℃時(shí),鋼中的硼基本溶于固熔體。當(dāng)冷卻時(shí),受擴(kuò)散速度的影響,硼只在晶界偏聚,很少形成析出物。硼在晶界與晶內(nèi)的分布相對(duì)均勻。當(dāng)以較慢速度冷卻時(shí),隨溫度降低,晶界的吸附作用由弱變強(qiáng),固溶體中硼的溶解度減少,引起硼化物沿晶界析出。


  因此,只要適當(dāng)控制鋼的熱軋工藝和熱處理工藝,大部分硼溶入固溶體中,含硼鋼就能獲得良好的淬透性。需要注意的是,冶煉時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制鋼中N和Ti的含量,防BN析出。至于硼增強(qiáng)淬透性的機(jī)理,一般有兩種觀點(diǎn):一是硼降低奧氏體晶界能。由于硼易被吸附在奧氏體晶界,使奧氏體晶界能降低,減少了鐵素體通常在奧氏體晶界形核的有利位置,增加了奧氏體穩(wěn)定性,鐵素體和上貝氏體轉(zhuǎn)變的孕育期增加,使轉(zhuǎn)變曲線右移。二是硼降低碳在奧氏體晶界的自擴(kuò)散能力,鐵素體形核時(shí),不僅需要有利的形核位置,而且需要碳原子的擴(kuò)散,硼原子在晶界上的存在阻止碳原子的擴(kuò)散,因此推遲了鐵素體的形成,也使珠光體轉(zhuǎn)變受阻。


  由于硼的含量過(guò)高(0.004%),損害了SPV490鋼板的韌性,并且降低了鋼的淬透能力。


  當(dāng)板厚減少到20mm以下時(shí),不加入硼,而靠Cr、Ni來(lái)增強(qiáng)淬透性,并適當(dāng)調(diào)整調(diào)質(zhì)工藝,鋼板亦可獲得大于690MPa的屈服強(qiáng)度和較好的韌性。這一點(diǎn)在Q690D鋼板的試驗(yàn)中得到了證實(shí)。


  結(jié)論


  加硼的SPV490鋼板通過(guò)控制熱處理工藝可以增強(qiáng)淬透性,同時(shí)獲得良好的韌性。


  SPV490鋼板在外機(jī)爐水槽淬火,結(jié)合合理的回火處理,可獲得良好性能。通過(guò)控制軋后冷卻水量和調(diào)整調(diào)質(zhì)工藝,可淬透的鋼板厚度將達(dá)到60mm以上。


  以Cr、Ni等元素增強(qiáng)淬透性,12mm厚鋼板可在空冷 高溫回火處理后獲得690MPa以上屈服強(qiáng)度和較好的韌性。


  鋼中的硼含量應(yīng)控制在20×10-6以下。否則,將會(huì)嚴(yán)重?fù)p害鋼的韌性,并降低其增加淬透性的效果。