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《4-耐候鋼、鋼筋、非調鋼》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第4章微合金化技術的發(fā)展與現(xiàn)狀微合金化鋼技術發(fā)展歷程20世紀60~70年代--微合金化鋼的理論和技術取得重要進展的時期。將Hall-Petch關系式應用于描述低碳鋼和微合金鋼的強度與晶粒尺寸的關系,明確提出了晶粒細化不僅可有效提高鋼的強度而且還可提高鋼的韌性,特別是改善鋼的韌脆轉折溫度。觀測到含鈮鋼的屈服強度與晶粒尺寸關系明顯偏離傳統(tǒng)的Hall-Petch關系,并由此發(fā)現(xiàn)在鐵素體中沉淀析出了非常微細的碳化鈮、氮化鈮或碳氮化鈮沉淀相導致附加強化。這一期間的重要研究進展包括:第二相阻止晶粒粗化原理的提出及微合金碳氮化物用于控制奧氏體晶粒;微合金碳氮化物在奧氏體中的固溶度
2、積公式及微合金元素的溶解與微合金碳氮化物的沉淀規(guī)律;稀溶體中第二相的Osterwald熟化過程及微合金碳氮化物的粗化規(guī)律;微合金化元素對形變奧氏體再結晶行為的影響;微合金化鋼的控軋控冷技術;微合金化鋼中夾雜物對性能的影響規(guī)律和夾雜物改性控制技術;微合金化鋼中滲碳體或珠光體對性能的影響規(guī)律及低珠光體鋼和針狀鐵素體鋼的研制開發(fā);微合金化鋼的組織--性能關系式與微合金化鋼設計。20世紀80年代后是微合金化鋼的迅速發(fā)展時期,這一時期的主要工作有:復合微合金化原理;微合金碳氮化物的沉淀析出次序;高等級石油管線鋼的研發(fā);微鈦處理奧氏體晶粒尺寸的原理及其普遍應用;微合金碳氮化物在
3、鐵素體中的固溶度積公式及其在鐵素體中沉淀析出強化原理;微合金化奧氏體的形變熱處理原理及控制軋制技術,特別是控制動態(tài)再結晶軋制技術的廣泛應用;微合金化鋼連鑄連軋生產(chǎn)技術;微合金化原理的系統(tǒng)理論;鋼鐵基體組織的超細化技術與超細晶粒鋼的研發(fā);無珠光體鋼乃至無間隙原子鋼(IFSteels)的研發(fā),特別是在汽車用鋼方面的生產(chǎn)應用;形變誘導鐵素體相變(DIFT)技術;短流程緊湊生產(chǎn)(TSCR)微合金鋼技術;高潔凈度微合金化鋼等。微合金化鋼的主要品種(普鋼):微合金化高強度抗震鋼筋高強度薄板坯連鑄連軋帶鋼微合金化耐候鋼微合金化管線鋼微合金化非調質鋼等微合金化無間隙原子(IF)鋼。
4、微合金化鋼的主要品種(特鋼):Nb、Ti雙穩(wěn)定化鐵素體不銹鋼奧氏體不銹鋼低碳馬氏體不銹鋼、耐熱鋼(Cr鋼)超低碳馬氏體不銹鋼(Cr-Ni鋼)國外進展及其發(fā)展趨勢:(1)微合金化技術的應用,以晶粒細化強化最為重要。晶粒細化和碳氮化物析出是微合金化鋼強韌化的基礎。鋼的組織和性能的關系以及以晶粒尺寸為主導的強度表達式,僅適于常規(guī)軋制的鐵素體-珠光體類型組織。正試圖探討涵蓋微珠光體、針狀鐵素體、超低碳貝氏體等組織類型、以碳氮化物析出等諸參數(shù)為主導的強度表達式。(2)熱機械處理(TMCP)的出發(fā)點在奧氏體調節(jié),歸宿于γ→α的富化生核。由此把控制軋制歸納為高溫再結晶控軋和正常化
5、控軋兩類。第一類控軋鋼的微合金化設計,主要基于對再結晶的延緩力和再結晶驅動力的影響因素的考察,主要由形變誘導機制進行的第二類控軋鋼的合金設計,構成TMCP工藝物理冶金的核心。(3)生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)工藝現(xiàn)代化對鋼的性能的影響集中體現(xiàn)在鋼的精煉、連鑄及軋后的控制冷卻,亦即鋼的潔凈化、鑄坯結構及精細組織、最終的相變動力學三者建立起了新的微合金化鋼強韌化理論。(4)復合微合金化得到了廣泛的應用。近10年來開發(fā)了高溫塑性連鑄鋼、大線能量焊接無裂紋鋼、深沖冷成形鋼、烘烤硬化鋼、抗硫化氫應力腐蝕鋼、無時效傾向橋梁鋼、低屈強比抗震鋼等一系列鋼材新品種,在鋼的性能高級化方面獲得了極大的
6、進步。(5)已成功開拓了鈮在低碳建筑材料中的應用,在中碳鍛鋼和高碳線材中的應用,以及在合金鋼和高合金鋼中的應用。第5章 耐候鋼耐候鋼(weatheringsteel)又稱耐大氣腐蝕鋼(atmosphericcorrosionvresistantsteel),屬于低合金高強度鋼(抗拉強度在400MPa以上),在大氣環(huán)境中具有良好耐腐蝕性能(是普通碳鋼的2~8倍),還具有優(yōu)良的力學、焊接等使用性能,廣泛用于鐵路車輛、橋梁、船舶、汽車、鍋爐、建筑等。耐候鋼性能的首要要求是良好的耐大氣腐蝕性,除此之外還應有足夠高的強度、塑性和韌性、良好的強韌性結合,同時根據(jù)使用條件及加工的
7、差異,對其成形性、耐磨性、焊接性等都有不同的要求。美國耐候鋼使用較多的是Cu-P-Ni-Cr系;日本的耐候鋼屬于Mn-Cu-Cr-Ni系,有時也加入Mo、V、Nb等微量合金元素;法國以銅為主、添加Mo、V元素;瑞典和俄羅斯的耐候鋼則是以Cu-Cr-Ni系為主。我國耐候鋼有兩大主要系列:Cu-P-RE系和Cu-P-Ni-Cr系,典型鋼種如09MnCuPTi、09CuPTiRE、09CuPCrNi、09CuPVRE等。這些鋼以Cu、P為主并加入了稀土元素和V、Ti、Nb等元素。耐候鋼的合金化鋼鐵材料大氣暴露試驗結果表明,銅和磷對耐大氣腐蝕有顯著效果,隨后發(fā)現(xiàn)鋼中Cu