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MFT8非調質鋼（化學成分）的高溫拉伸與持久性能
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-02-26
對非調質鋼MFT8的高溫拉伸和持久性能進行分析，研究高溫下不同強化機制的減弱程度，分析高溫拉伸與持久的斷裂行為，為擴展該材料的應用范圍提供理論和實驗基礎。
非調質鋼由于具有與調質鋼相近的力學性能，同時省去了淬火、回火等高能耗工序，近年來獲得了廣泛的關注與應用。作為典型的冷作強化型非調質鋼，MFT8采用熱軋后冷拔與時效處理相結合的工藝手段，綜合利用細晶強化、位錯強化、彌散強化等方法，使其強度滿足8.8級緊固螺栓的國家標準，在汽車制造等領域已經得到充分的應用。
目前對非調質鋼高溫力學性能的研究比較少，且主要為瞬時高溫拉伸性能的報道，缺少對材料熱強性、即高溫蠕變持久性能的研究。針對以上問題，科研人員對非調質鋼MFT8的高溫拉伸和持久性能進行分析，研究高溫下不同強化機制的減弱程度，分析高溫拉伸與持久的斷裂行為，為擴展該材料的應用范圍提供理論和實驗基礎。
實驗用MFT8冷作強化非調質鋼的名義成分如表1所示，經過熱軋的MFT8鋼直徑為11.2mm，冷拉至直徑為9.0mm后，在250℃條件下保溫2h以獲得最佳的常溫力學性能。經過該標準生產流程，MFT8鋼的基本組織為鐵素體+碎化珠光體，晶粒度為12級（按照GBT?6394-2002測定）。
表1??非調質鋼MFT8的名義化學成分（質量分數，%）
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C
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Si
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Mn
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P
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S
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Nb
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Al
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Fe
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0.20
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0.13
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1.40
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0.015
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0.005
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0.04
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0.05
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余量
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高溫拉伸實驗溫度選定為100、150、200、250、300、400和500℃，實驗按照GB/T?4338-1995進行。持久實驗在GNCJ-100型蠕變持久試驗機上進行，實驗條件由高溫拉伸測試結果分析得出，具體溫度為450℃，應力范圍為680～290MPa。所有試樣在斷裂后用JSM-6360LV掃描電鏡進行斷口觀察，同時為了分析高溫拉伸和持久過程中的組織演變，在斷口后方的平行區域內分別沿縱向、橫向取樣進行形貌分析。用于組織觀察的試樣經標準金相制樣方法（砂紙打磨+機械拋光）處理后，采用4%硝酸酒精溶液侵蝕。結果表明：
（1）在室溫至500℃范圍內，MFT8鋼的晶粒尺寸和析出相形貌沒有發生明顯變化，屈服強度和抗拉強度的降低主要由于位錯強化機制的減弱。
（2）在450℃條件下，MFT8鋼表現出典型的低溫蠕變特點，材料為穿晶斷裂并具有較高的塑性，試樣內部雖然出現部分蠕變孔洞，但導致蠕變斷裂的主要原因為析出相顆粒處應力集中引起的楔形開裂。
????（3）對持久數據的線性外推得出，MFT8鋼450℃在10萬小時的持久強度為184.4MPa，在強度層面已經具備了代替火電廠用同等級調質鋼的潛質。
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