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如何提高钢铁的屈服强度和较好的韧性
来源:中国钢结构门户网 www.gjgmh.com  2017-9-1 10:05:06
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高温加热后的冷却速度对硼的分布状态有比较明显的影响。加热温度高于900℃时,钢中的硼基本溶于固熔体。当快速冷却时,受扩散速度的影响,硼只在晶界偏聚,极少形成析出物。硼在晶界与晶内的分布相对均匀。当以较慢速度冷却时,随温度降低,晶界的吸附作用由弱变强,固溶体中硼的溶解度减少,引起硼化物沿晶界析出。

  因此,只要适当控制钢的热轧工艺和热处理工艺,保证大部分硼溶入固溶体中,含硼钢就能获得良好的淬透性。需要注意的是,冶炼时应适当控制钢中N和Ti的含量,防止BN析出。至于硼提高淬透性的机理,一般有两种观点:一是硼降低奥氏体晶界能。由于硼易被吸附在奥氏体晶界,使奥氏体晶界能降低,减少了铁素体通常在奥氏体晶界形核的有利位置,增加了奥氏体稳定性,铁素体和上贝氏体转变的孕育期增加,使转变曲线右移。二是硼降低碳在奥氏体晶界的自扩散能力,铁素体形核时,不仅需要有利的形核位置,而且需要碳原子的扩散,硼原子在晶界上的存在阻止碳原子的扩散,因此推迟了铁素体的形成,也使珠光体转变受阻。

  由于硼的含量过高(0.004%),损害了SPV490钢板的韧性,并且降低了钢的淬透能力。

  当板厚减少到20mm以下时,不加入硼,而靠Cr、Ni来提高淬透性,并适当调整调质工艺,钢板亦可获得大于690MPa的屈服强度和较好的韧性。这一点在Q690D钢板的试验中得到了证实。

  结论

  加硼的SPV490钢板通过控制热处理工艺可以有效地提高淬透性,同时获得良好的韧性。

  SPV490钢板在外机炉水槽淬火,结合合理的回火处理,可获得良好性能。通过控制轧后冷却水量和调整调质工艺,可淬透的钢板厚度将达到60mm以上。

  以Cr、Ni等元素提高淬透性,12mm厚钢板可在空冷 高温回火处理后获得690MPa以上屈服强度和较好的韧性。

  钢中的硼含量应控制在20×10-6以下。否则,将会严重损害钢的韧性,并降低其增加淬透性的效果。

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