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铌在高强度可焊接工字钢和其它结构钢中的应用下-【新闻】青岛

发布时间:2021-04-20 12:15:35 阅读: 来源:斧子厂家

铌在高强度可焊接工字钢和其它结构钢中的应用(下)

同样地,含V钢中加Ti也降低V的硬化效应,因为Ti固定了氮,降低了V的氮化物的硬化效应。

虽然控制轧制能达到强度和韧性的要求,但也存在一些缺点。降低终轧温度增加了轧机的负载,很多轧机在设计时并没有考虑这部分增加的载荷。与C-Mn钢相比,由于Nb的存在阻止了再结晶,在此温度区间使轧机增加了负载。由于控轧过程中有个待温过程,因而增加了轧制时间,降低了生产效率。

要达到一定厚度的S355工字钢所对应的强度时所需的化学成分、碳当量和Nb含量。为达到所需强度,可采用不同的化学成分。

与合金设计原理相比,C含量提高了2.26%,Nb含量降低。这两种成分的强度相同,然而对韧性的影响很大。C含量低,采用Nb微合金化时,长度方向的韧性提高了,但随着厚度增加,满足韧性要求更为困难。

关于海洋焊接结构钢的EN22225标准中提出了更为严格的韧性要求,该标准涉及到横向或厚度方向的韧性要求,对于较低碳含量的钢,横向冲击功要求有所提高,对厚度方向韧性而言,可通过降低S含量来达到。

控轧工艺也用于生产S462钢,当然,控轧工艺不能生产最大的厚度范围。

对于较厚的钢材,轧制温度提高,轧后冷却速度降低,从而导致组织粗化。为达到强度要求,必须增加合金含量。由于焊接性能的要求和碳当量的限制,尚不能生产52mm厚度以上的S462钢材。

4控轧工艺:加速冷却

为克服控制轧制的局限性,ProfilARBED公司联合冶金研究中心和英国钢铁公司开发了轧后加速冷却的工艺。

在淬火+自回火工艺中,最后一道次轧制之后,整个工字钢表面喷水激冷。在心部被淬火之前,停止喷水,工字钢的外表层被从心部向表层传递的热量进行自回火。从终轧辊出来直接进入冷却架,此时温度约为852℃,整个工件的表面冷却后,开始自回火的温≥622℃。通常,淬火+回火工艺的先决条件是整个工字钢的断面上温度要均匀,这样,在轧制过程中,需对工字钢上温度最高的部位,即腿部和腰部的连接处进行选择性冷却。采用该技术可消除工字钢断面上的温度差异。

日本钢管公司的福山工厂开发出了与在线加速冷却OLAC相似的工艺。OLAC于2982年起在钢板生产中就已开始了应用。对厚截面钢材,由于横断面形状复杂,该技术在这种材料的应用方面遇到技术困难。由于热变形难以克服而采用无变形的冷却,由于产品的尺寸和钢号非常分散,产品质量难以控制。而日本钢公司开发了大工字钢的加速冷却装置。

采用不同轧制工艺所得到的热轧态组织如前所述,传统轧制所得到的晶粒度为7级,控制轧制时晶粒度约为9级,采用加速冷却时晶粒度可达22级。如此细小的组织在很低的温度下也具有良好的韧性,按照EN22223专用标准,厚度达225mm时42J的转变温度在-52℃以下。

通过激冷细化组织时,Nb细化组织的作用未能发挥,在热轧钢材中,添加Nb未能提高韧性。然而,在高强钢中,通过添加Nb降低碳当量从而提高了焊接性,这对厚钢材尤为重要。

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