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HSLA100高強(qiáng)度低合金鋼（化學(xué)成分）兩相區(qū)加熱溫度對(duì)其組織演變的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時(shí)間：2015-01-21
HSLA100鋼是近年來(lái)國(guó)際上新發(fā)展的一種高強(qiáng)度、高韌性、良好焊接性能的多用途鋼種。該鋼的碳含量大幅度減少(≤0.06%)，鋼的強(qiáng)度不再依賴碳的含量，而是以ε-Cu沉淀強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化等方式彌補(bǔ)了降碳帶來(lái)的強(qiáng)度損失，從而使該類鋼具有良好的強(qiáng)韌性匹配和焊接性能，并廣泛應(yīng)用于礦石設(shè)備、海洋鉆井平臺(tái)、重型機(jī)械、舟橋及大型船舶的建造。
HSLA100鋼是近年來(lái)國(guó)際上新發(fā)展的一種高強(qiáng)度、高韌性、良好焊接性能的多用途鋼種。該鋼的碳含量大幅度減少(≤0.06%)，鋼的強(qiáng)度不再依賴碳的含量，而是以ε-Cu沉淀強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化等方式彌補(bǔ)了降碳帶來(lái)的強(qiáng)度損失，從而使該類鋼具有良好的強(qiáng)韌性匹配和焊接性能，并廣泛應(yīng)用于礦石設(shè)備、海洋鉆井平臺(tái)、重型機(jī)械、舟橋及大型船舶的建造。近年來(lái)，為提高含Ni鋼的低溫韌性，發(fā)展了一種兩相區(qū)淬火工藝，其特點(diǎn)是在常規(guī)的淬火、回火之間增加一次兩相區(qū)淬火，即加熱到兩相區(qū)(α+γ)后快速冷卻，其目的是在鋼中強(qiáng)化相的基礎(chǔ)上，生成新的韌化相——逆轉(zhuǎn)變奧氏體。該工藝的主要應(yīng)用對(duì)象是高Ni馬氏體鋼，而在HSLA100此類超低碳、高Cu、高Ni的貝氏體鋼中的應(yīng)用研究很少見報(bào)道。本文采用TMA膨脹儀對(duì)HSLA100鋼進(jìn)行了兩相區(qū)加熱時(shí)的相變模擬，探討了臨界加熱溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼組織轉(zhuǎn)變的影響規(guī)律。
采用50kg真空感應(yīng)爐冶煉試驗(yàn)鋼并真空澆鑄成鋼錠，采用800mm軋機(jī)軋制，控軋后冷卻至室溫，鋼板厚12mm，鋼的化學(xué)成分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：
0.045C，0.31Si，1.04Mn，0.008P，0.004S，0.90Cu，1.50Ni，0.40Cr，0.40Mo，余量為Fe。從試板上切取12mm×200mm×80mm試樣，先在920℃保溫1h后水冷至室溫，再?gòu)拇慊饝B(tài)鋼板上沿軋向切取Φ5mm×30mm試樣在Q400型TMA儀器上進(jìn)行熱膨脹試驗(yàn)，試樣加熱速度為20℃/min，分別升溫至700、720、740、760、800和820℃并保溫10min后以20℃/min的冷速降至室溫。
HSLA100鋼在兩相區(qū)加熱時(shí)，加熱溫度決定了奧氏體的轉(zhuǎn)變量，而奧氏體中的碳含量是影響相變產(chǎn)物的主要因素。淬火態(tài)的HSLA100鋼在700、720、740、760和820℃保溫時(shí)，鋼中奧氏體轉(zhuǎn)變量分別為10%、24%、38%、60%和100%，奧氏體中的碳含量分別為0.345%、0.293%、0.243%、0.193%和0.045%。淬火態(tài)實(shí)驗(yàn)鋼在720～820℃兩相區(qū)加熱并冷卻后的顯微組織為鐵素體+M-A島，隨溫度的升高，鋼中的鐵素體逐漸增加，其形態(tài)也從板條狀轉(zhuǎn)變?yōu)槎噙呅螤?，基體上的M-A島從沿板條界分別逐漸過渡到沿原奧氏體晶界分布。
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