邯钢CSP厂热轧卷板A572Gr65的开发

介绍了邯钢CSP厂高强度低合金结构钢A572Gr65的开发过程,详细介绍了此钢种的化学成分、冶炼工艺、轧制工艺、以及产品力学性能,A572Gr65卷板化学成分、力学性能稳定、成形性能良好,满足了用户需求。

稀土对A572 Gr.65钢电化学腐蚀行为的影响

目的提高A572 Gr.65钢的耐蚀性能。方法通过向A572 Gr.65钢中添加La和Ce的混合稀土,得到不同稀土含量的A572 Gr.65钢。以3.5%NaCl溶液为腐蚀介质,借助电化学工作站、XRD和SEM等手段分析表征了不同稀土含量的A572 Gr.65钢的电化学腐蚀行为。结果稀土能使A572 Gr.65钢腐蚀电位正移,腐蚀电流减小。当稀土质量分数为0.0047%时,腐蚀电位最正,为−0.50 V,腐蚀电流密度最小,为2.77×10^−6 A/cm^2,极化曲线的阳极部分存在明显的活化-钝化过渡区,有明显的钝化过程。不同稀土含量的A572 Gr.65钢的阻抗谱均由单一的容抗弧组成,容抗弧半径代表着对电荷传输的阻碍能力,稀土质量分数为0.0047%时,容抗弧半径最大,对电荷传输的阻碍能力最大。稀土可以使钢中的夹杂物变性,使夹杂物由CaS和Al2O3-CaO变为稀土的氧硫化物,夹杂物尺寸由5μm变为2μm,减小腐蚀发生的活性区。此外,稀土离子可以提高阴极极化率,使腐蚀产物中不稳定的γ-FeOOH含量减少,增强锈层的稳定性、致密性和附着能力,增大电荷转移的阻力,有效阻碍侵蚀性Cl^−的侵入。结论稀土的添加能有效提高A572 Gr.65钢的耐蚀性,稀土质量分数为0.0047%时,试验钢的耐蚀性最好。腐蚀过程中,由点蚀逐渐转变为均匀腐蚀,活性点的形成和阳极溶解速度为整个腐蚀过程中的限制性环节。

红外热像法评定超声表面滚压后ASTM A572 Gr65钢的疲劳性能

利用超声表面滚压技术对ASTM A572 Gr65钢表面进行滚压处理,结合红外热像法探究了超声表面滚压处理对材料疲劳性能的影响。结果表明:滚压处理后,疲劳过程中试样表面温度变化规律与未滚压处理的相同;经超声表面滚压处理,试样的表面性能得到改善,近表面晶粒细化,材料的疲劳性能显著提升。利用红外热像法得到滚压后材料的疲劳极限为515 MPa,与未滚压的423 MPa相比提高了21.7%;传统S-N曲线法得到疲劳极限由458 MPa提高到531 MPa,提高了16%。

ASTM A572 Gr65钢焊接接头疲劳断裂表征与评定

ASTM A572 Gr65钢焊接结构件经常要承受动态载荷的作用,接头部位容易发生疲劳失效。在分析ASTM A572 Gr65钢MAG焊接接头力学性能的基础上,结合红外热像法评定了其焊接接头的疲劳性能。结果表明,焊缝区金相组织主要为针状铁素体,其硬度为197~203 HV0.5;焊接接头的屈服强度为350 MPa;在静态载荷和循环载荷下,ASTM A572 Gr65钢焊接接头的表面温度均呈规律性变化,循环载荷下的变形规律与疲劳过程中的温度演化相对应。利用疲劳过程中试件表面的红外温度信息进行评定,疲劳极限为234.18 MPa,与疲劳试验S-N曲线得到的结果(246.60 MPa)相比误差为5.04%;疲劳断裂发生于焊缝区,疲劳裂纹源位于试样内部,呈“鱼眼”状。

A572Gr.65钢在不同土壤模拟液中的腐蚀动力学

采用电化学工作站、SEM、XRD等技术研究了A572Gr.65钢在pH4~10之间的土壤模拟液中的腐蚀行为,探讨了酸性和碱性溶液对A572Gr.65钢耐蚀性能的影响。结果表明:随着pH增大,A572Gr.65钢的极化电阻随之增加,且自腐蚀电位正移,自腐蚀电流密度减小,在碱性溶液中A572Gr.65钢表现出最佳的耐蚀性能。当溶液为酸性时,腐蚀产物主要为γ-FeOOH。高浓度的H^(+)会促进感抗弧的产生,使A572Gr.65钢表面的钝化膜遭到破坏,并且H^(+)在反应过程中会生成氢气,造成腐蚀产物的疏松,在此过程中阴极的析氢反应为整个过程的限制性环节;当pH为中性或碱性时,OH^(-)会促进γ-FeOOH向更加致密的Fe_(3)O_(4)和α-FeOOH转化,致密的腐蚀产物会阻碍侵蚀性离子和溶解氧的扩散,从而保护基体。此时金属表面腐蚀活性点的形成以及阳极的溶解速度为整个过程的限制性环节。

稀土对A572.Gr65钢夹杂物及低温冲击性能的影响

为了研究不同含量混合稀土(Ce/La)对A572.Gr65钢低温冲击性能的影响,对A572.Gr65钢在-40℃和-60℃下进行低温冲击试验,并使用OM观测显微组织,利用SEM结合EDS观测夹杂物及断口形貌并检测其化学成分。结果表明,稀土可以明显变质A572.Gr65钢中夹杂物,将不规则的Al2O3和Al2O3-Ca O夹杂物变质为球状稀土夹杂物;夹杂物尺寸由5μm减小至不足2μm。加入稀土后钢的低温冲击性能有明显提升,当稀土含量达到0.0057%时,-40℃冲击吸收能量由未添加稀土的317.4 J升至343.6 J,提升了8.2%;-60℃冲击吸收能量由未添加稀土的288.0 J升至328.1 J,提升了13.9%。

小规格高强度热轧H型钢孔型优化

为解决H210 mm×134 mm×6 mm×10 mm规格A572(Gr65)高强度热轧H型钢翼缘端部"龟裂"问题,借助有限元模拟软件,对其成因进行了分析。结果表明,A572(Gr65)钢高温塑性较差,当其粗轧段压下量较大且轧槽深度较浅时,粗轧中间坯腿长不足,后续道次长腿困难,导致第6、第11、第14道次孔型未充满,轧件腿端未被加工,从而出现翼缘端部"龟裂"缺陷。为此,对孔型系统进行了优化,成品翼缘端部"龟裂"缺陷得以消除。