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鋼品解析之鍋爐鋼



合金鋼發展的技術障礙

?? ?防止連鑄坯表面裂紋 ?? ?鈮微合金鋼連鑄坯表面裂紋是含鈮鋼開發和生產(還包括焊接)的技術障礙之一,浦鋼、武鋼和安鋼等企業的高溫塑性研究表明,鈮微合金鋼的低塑性溫度區較寬,并加深和移向高溫區(圖二)。 此外,鑄坯拉速對高溫塑性也有明顯影響(圖一),裂紋周圍和端部有明顯的氧化脫碳特征,由此判斷裂紋源形成于凝固區,在低塑區擴展的本質。 表一 鑄坯無裂紋的Al酸溶含量極限( % ) 成份 塑性開始下降溫度TAY( ℃) 不同氮含量下的Al酸溶量極限 不同氮含量下的Al酸溶量極限 不同氮含量下的Al酸溶量極限 ? ? 40ppm 70pmm 100ppm Nb鋼 950 ≤0.0250 ≤0.0145 ≤0.0102 Nb-V鋼 930 ≤0.0260 ≤0.0150 ≤0.0105 Nb-Ti鋼 830 ≤0.100 ≤0.0570 ≤0.0400 ?? ?諸多研究工作還揭示了包晶反應區后組織應力、鈮碳氮化物在鐵素體基體上的析出、以及雜質在晶界的富集等幾個因素激化了裂紋的形成傾向。二次冷卻采用氣霧冷卻及動態冷卻控制,矯直布置在高于塑性低谷區是防止鑄坯表面裂紋的有效措施。實驗結果還表明,裂紋的形成率還與鋼中的[%Al][%N]乘積有密切關系,對電爐鋼(~70ppm N)和轉爐鋼(~40ppm N)為防止鑄坯表面裂紋形成的酸溶鋁極限列于表 一。可見,Nb-V 復合微合金化和Nb-Ti 復合微合金化可降低了塑性低谷區的開始溫度(TAV),尤其是 Nb-Ti 鋼,幾乎無裂紋敏感傾向(圖二)。 ?

2020-11-18

我國含鈮微合金鋼的發展

?? ?我國含鈮微合金鋼的發展 中國含鈮微合金鋼的開發,以量大面廣的工程結構用板材為主體,近幾年鈮鋼的推廣應用得益于以寶鋼、武鋼、鞍鋼等主要鋼鐵企業和鋼鐵研究總院、北京科技大學東北大學等單位結合工程項目所從事的基礎研究成果方面的重大技術突破,而且研究成果更多地被鋼鐵企業和工程用戶所接受。 ?? ?主要的技術進展歸納在以下一些方面: ? ? 降碳在微合金鋼中的重要性; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖一? 試驗鋼析出相顆粒尺寸分布比較 ? ? 微合金鋼方案與軋鋼設備的適應性; ? ? 鋼的潔凈化細晶化和均勻化; ? ? 復合微合金鋼的作用; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖二? ?試驗鋼降碳加鈮后的強化效果 ?? ?防止含鈮鋼的連鑄坯裂紋; ?? ?結合工程設計要求注重工藝性能和應用性能的研究。我國含鈮微合金鋼的發展 ?? ?合金鋼設計的理論研究 ?? ?降碳是強化析出的前提 ?? ?傳統的低合金鋼高強度鋼碳含量偏高,在常規軋制和控軋條件下,強度潛力很有限,強韌性匹配也不理想。如相當于 St52 鋼的 16Mn 鋼,相當于 ISOE355 的 Q345 鋼等,相比之下 16Mn 鋼和 Q345 鋼的屈服強度指標低 10Mpa(≤16mm)和 30Mpa(16<t<35mm),實物性能水平差距更大,屈服強度合格率僅在65~70%。較長一段時期以來,鋼廠在添加微合元素的同時,仍保持較高的碳含量指標(≤0.20%)。近年,鞍鋼、濟鋼、邯鋼及安鋼等企業理解了并率先調整了冶煉的控制成份。摒棄了傳統的軋制工藝,取得了很好的效果。鈮的加入和低溫奧氏體區適度變形量,在產生應變誘導相變的同時,由于較低碳含量,減弱了碳擴散對γ→α相變的制約,獲得較細的鐵素體晶粒尺寸。萃取殘渣的析出物顆粒分布測定得知,較低碳含量的鋼具有較細較多的析出相體積分數,從而使鋼的屈服強度得到顯著提高。我國含鈮微合金鋼的發展 含鈮微合金鋼的試驗 試驗鋼 A B C C 0.19 0.20 0.15 Mn 1.52 1.48 1.42 Nb ? 0.032 0.03 Ai 0.034 0.028 0.016 N 0.0054 0.0056 0.0046 Ceq 0.443 0.445 0.376 D 18-28μ m 24-32μ m 10-12μ m ?

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