稀土元素Ce对A36船板钢耐腐蚀行为的影响

试验用A36和含Ce的A36Ce船板钢(/%:0.12~0.13C,0.21Si,0.77~0.79Mn,0.013~0.015P,0.003~0.004S,0.32~0.33Cr,0.023~0.025Al,0~0.009Ce)由真空感应炉熔炼,铸成7 kg锭,锻成25 mm×25 mm方坯,并经865℃0.5 h空冷的正火处理。通过对普通不含Ce的A36船板钢和含0.009%Ce的A36Ce船板钢在模拟海水(3.5%NaCl)环境中的全浸试验,用失重、电化学方法、扫描电镜和X-射线衍射法分析了两钢种腐蚀速率,腐蚀形貌和锈层特征。结果表明,在海水中浸蚀30天后,A36船板钢的腐蚀速率为1.8 g/(mm^2·天),A36Ce船板钢的腐蚀速率为1.2 g/(mm^2·天);A36Ce船板钢易形成黑色较致密的内锈层,且不易脱落;普通A36船板钢点腐蚀倾向较严重,而A36Ce船板钢以均匀腐蚀为主;两种钢腐蚀产物主要为铁的氧化物和羟基铁。

Ce对A36船板钢0℃冲击性能的影响

为探究Ce对A36船板钢低温冲击性能的影响,对A36船板钢进行稀土微合金化。在SANS-ZBC2752A型冲击试验机上进行0℃冲击试验,并用光学显微镜观察组织,用扫描电子显微镜观察断口形貌并进行夹杂物能谱分析。结果表明,添加稀土Ce可以细化和均匀组织,提高钢的硬度。稀土Ce可以改善A36船板钢的低温冲击韧性,当稀土含量达到0.009%时,钢的冲击吸收功提高了9%。在冲击断口处有球状的夹杂物,夹杂物主要是稀土氧化物。

A32/A36船板钢拉伸试验分层缺陷原因分析及冶炼工艺改进

A32/A36船板钢在拉伸试验后出现了分层缺陷。利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪对分层缺陷严重的部位进行了分析。结果表明:分层缺陷主要与铸坯中存在元素偏析形成的铌、钛碳化物和硫化物夹杂有关。提出了改进冶炼和轧制工艺等相关措施并应用于实际生产,使废品率由12%降低到5%。

A36船板钢三维原子探针样品的微区定位制备及表征

为研究A36船板钢中间裂纹形成的微观原因,实验主要利用聚焦离子束(FIB)的精确定位加工功能,在连铸坯的裂纹附近提取特征区域,通过FIB环形切割,制备出感兴趣区域的三维原子探针(3DAP)样品,克服了传统电解抛光制样方法无法定位的缺点,同时通过对样品支架进行修整及角度校正,解决了3DAP针尖样品在分析过程中因存在材料缺陷或尖端曲率半径增大而容易"折断"的问题。然后,利用3DAP研究了制备出的针尖样品的元素分布规律。分析结果显示,在裂纹附近制取的样品中存在C、Mn、Cr和P元素的富集或偏聚,进而验证了这些元素的不均匀分布可能是导致A36船板钢产生裂纹的事实。

Ce对A36船板钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和室温拉伸等检测技术研究了A36稀土船板钢的组织与力学性能。结果表明,在钢中添加稀土会细化和均匀组织,使铁素体晶粒明显变小,带状珠光体组织更加弥散地分布在铁素体基体中。稀土元素的加入能改善钢的力学性能,使抗拉强度提高了6%,屈服强度提高了8%,断面收缩率和伸长率均有提高。通过拉伸断口的宏观和微观形貌分析,A36稀土钢的断口呈韧性断裂,断口韧窝明显变深变小,在韧窝底部有球状夹杂物出现,经能谱分析,夹杂物主要是稀土硫氧化物和铝酸盐。