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显微组织对低碳高强钢力学性能和耐蚀性的影响

2014-08-26 09:14 来源：中联钢

低碳高强钢具有力学性能优良、价格低廉、可用性高等特点，广泛应用于油气生产、交通运输、基础设施和电力输送等领域，但是其耐蚀性较差，对经济、环境以及安全有一定负面影响。科研人员对其化学成分、加工工艺、显微组织以及耐蚀性之间的关系进行了研究。为得到特定的显微组织和耐蚀性能，科研人员采用不同的化学成分和工艺生产出一种新型低碳高强钢（试样A、B、C），然后通过热机械处理和二次加热处理，了解其对试样力学性能和耐蚀性的影响。

试样	C	N	Si	Mn	P	S	Cr	Mo	Ni	Al	Co	Cu	Nb	Ti
A	0.027	0.0060	0.24	1.00	0.003	0.005	0.4	0.180	1.35	0.0451	0.0045	0.0107	0.024	0.154
B	0.020	0.0061	0.24	1.04	0.003	0.003	0.4	0.1700	1.33	0.0515	0.0048	0.0108	0.024	0.154
C	0.031	0.0057	0.23	1.03	0.003	0.002	0.4	0.1674	1.30	0.0520	0.0043	0.0106	0.023	0.149

研究结果表明：

（1）Nb、Ti复合碳氮化物沉淀能够同时改善钢的强度和延性，由于试样中N含量较低，未形成氮化铝；

（2）在98%贝氏体和2%马氏体/奥氏体的显微组织中（试样B），屈服强度和延性达到最佳组合。在56%马氏体和32%贝氏体的显微组织中（试样A），强度最高，延性最低。在95%铁素体和3%马氏体/奥氏体的显微组织中（试样C），延性最高，强度最低；

（3）钢的硬度与显微组织的组分一致：试样A硬度最高，试样B次之，试样C硬度最低；

（4）在试样B中，贝氏体显微组分在300分钟的回火过程中保持稳定，确保了试样强度在回火过程和温度下保持不变；

（5）纳米碳化物沉淀对低碳钢的耐蚀性能无显著影响。经过300分钟回火的试样，其显微组织的不同造成了试样腐蚀速率略有提高，顺序为：试样C，试样A，试样B。