含Nb高强钢等温氧化行为研究

设计了5种不同等温通氧温度,运用热重分析仪(STA)研究不同温度对含Nb高强钢氧化行为的影响。采用扫描电镜观察了氧化铁皮的形貌,并运用Image-Pro Plus图像分析软件对Fe_2SiO_4层渗透深度进行统计。结果表明,含Nb高强钢在不同等温通氧温度下,其氧化增重曲线不同。温度为1150℃时(低于Fe_2SiO_4熔点1173℃),试样的氧化增重曲线为抛物线;当温度为1200℃或1235℃时,试样的氧化增重先经历一段直线,随后转为抛物线。另外,临界时间点t_c(线性规律转换为抛物线规律的时间转折点)随着温度的升高而推迟。当温度继续升高至1260、1300℃时,试样的氧化增重为线性规律,可预测当氧化时间进一步增加时,该氧化增重曲线会转变为抛物线,且该临界时间点会进一步推迟。此外,随着加热温度的升高,Fe_2SiO_4的渗透深度逐渐增大,但当温度高于1260℃时,Fe_2SiO_4渗透深度增加趋于平缓。

硅含量与氧化温度对含Nb高强钢氧化行为的影响

为了更真实地反映工业生产实际工况中硅含量与氧化温度对Nb高强钢氧化行为的影响,设计了4种不同的氧化温度,采用与工业现场类似的加热制度对不同Si含量的含Nb高强钢进行氧化。采用扫描电子显微镜及能谱仪分析了氧化铁皮形貌及确定氧化铁皮各层结构。研究了硅含量及氧化温度对含Nb高强钢氧化行为的综合影响。结果表明:在相同氧气含量及氧化时间下,含Nb高强钢的氧化增重取决于氧化温度及硅含量的综合作用;当加热温度低于1 173℃(硅酸亚铁熔点)时,硅含量增加,氧化铁皮总量减少;当加热温度高于1 173℃时,硅含量增加,氧化铁皮总量增加;当硅含量较高时(1.21%,质量分数),试样的氧化增重曲线主要遵循线性规律。

时效对含Nb低合金高强钢显微组织和力学性能的影响

研究了含Nb低合金高强钢在不同时效工艺下的力学性能和显微组织,并采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)及原位分析方法研究了时效过程中试验钢的位错组态和含Nb碳化物的析出规律。结果表明,与原始态相比,随着时效温度的增加,试验钢的强度增加,塑性和韧性降低。显微组织TEM观察和原位分析结果表明,在200~300℃时效温度范围内,随着时效温度的增加,试验钢中的位错密度大幅降低,时效诱发了含Nb碳化物的大量析出,时效后试验钢的强度增加是NbC析出强化的结果。