Q345B無縫管固溶原子的拖曳作用和沉淀物的阻塞作用
為了用DI評價鋼的淬透性,將開發(fā)最大目標厚度Q345B無縫鋼管能獲得完全M組織作為前提進行了研究。并調(diào)查了不同化學成分的鋼獲得完全M組織的臨界冷速。結(jié)果表明,在最大目標板厚32mm的冷速下,只有確保DI≥45mm,才能在淬火后獲得完全M組織。并且,在耐磨鋼板內(nèi)高硬度鋼上,為了防止容易產(chǎn)生的延遲斷裂和淬裂,應(yīng)盡量減輕其熱處理應(yīng)變,即適當控制冷卻速度和終冷溫度。
以Nb、Ti、V為代表的微合金化元素,通過Q345B無縫管固溶原子的拖曳作用和沉淀物的阻塞作用,促進了A晶粒的細化;而且,其向A中的固溶還有提高鋼淬透性的效果。在進行能獲得這些效果的合金設(shè)計時,還研究了如何控制Q345B無縫管連鑄板坯加熱溫度、控軋與熱處理以細化A晶粒的問題。
由于使用了上述的A晶粒細化技術(shù),Q345B無縫管使原來粗大到40~50μm的原始A晶粒細化到約20μm以下。進一步從在-196℃實施夏比沖擊試驗中、人為產(chǎn)生脆性斷裂時的斷面顯微組織觀察可知,較之原來鋼,開發(fā)鋼的凹凸不平變小了,這是支配韌性的晶包尺寸變細的結(jié)果。因此可以確認晶包尺寸隨原始A晶粒的細化而變小。
關(guān)于Q345B無縫鋼管原始A晶粒尺寸對-40℃夏比沖擊吸收能(VE-40℃)的影響研究表明,所開發(fā)的0.15%C-M鋼因采用了微合金化和TMCP(即控冷控軋)技術(shù),使鋼的原始A晶粒細化到20μm,從而使VE-40℃大幅提高到了175~180J(即使細化到30μm也有90~98J);而原來鋼因原始A晶粒尺寸為30~50μm,故其VE-40℃僅有大約20~45J(僅為開發(fā)鋼最高值的大約1/8~1/4、最低值的1/4~1/2)。這表明,只要采取措施將Q345B無縫鋼管的原始A晶粒細化到30μm甚至20μm以下,即可大幅改善低溫韌性。
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