高强度耐候钢组织性能控制及耐候机理研究

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本文以Cr-Ni-Cu、Cr-Cu和Ni-Cu钢为研究对象,系统讨论了其连续冷却相变行为、不同卷取温度工艺下组织转变规律以及实验钢的力学性能,并对耐蚀性能进行了研究与分析,为工业生产提高了实验数据。本文的主要研究内容和结果如下:(1)连续冷却相变实验研究结果表明,对于Cr-Ni-Cu和Cr-Cu钢来说,当冷却速度等于0.2℃/s时,实验钢的组织均为铁素体和珠光体组织,且铁素体的体积分数分别为98.8%、97.1%。对于Ni-Cu钢来说,当冷却速度在0.2℃/s~0.5℃/s时,实验钢的组织均为铁素体和珠光体组织,且铁素体的体积分数由96.7%增加至98.8%。(2)卷取温度研究结果表明,对于Cr-Ni-Cu钢来说,在卷取温度640℃时,其屈服强度和抗拉强度分别为698 MPa和744MPa,-40℃的冲击功为115J。对于Cr-Cu钢来说,在卷取温度640℃时,其屈服强度和抗拉强度分别为642MPa和698MPa,-40℃的冲击功为77J。对于Ni-Cu钢来说,在卷取温度600℃时,其屈服强度和抗拉强度分别为665 MPa 和 710MPa,-40℃ 的冲击功为 81J。(3)卷取温度研究结果表明,对于Cr-Ni-Cu钢来说,不同卷取温度下,实验钢中均出现弥散析出和相间析出。卷取温度由730℃下降至640℃时,相间析出列间距由~37.6nm降低至~20.5nm,析出粒子尺寸由~7.6nm减小至~5.5nm,沉淀强化量的计算值由 78.1 MPa 增加至 239.2MPa。(4)腐蚀实验研究结果表明,实验钢的失重率顺序为:Q345B钢>Cr-Cu钢>Ni-Cu钢>Cr-Ni-Cu钢。铁素体上分布着带状珠光体组织的耐大气腐蚀性能最差;铁素体分布着细小贝氏体组织的耐大气腐蚀性能略好;而以铁素体为主分布着少量弥散退化珠光体的组织,表现出较为优异的耐大气腐蚀性能。
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