稀土Ce对DH36船板钢显微组织及耐腐蚀性能的影响研究

针对稀土对钢耐腐蚀性的影响规律及稀土夹杂对船板钢的局部腐蚀机理的研究不足,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、电化学工作站研究了在3.5%NaCl溶液中稀土Ce含量对DH36船板钢显微组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明,稀土Ce可以细化试验钢的晶粒尺寸,同时降低试验钢的珠光体片层间距。稀土Ce的加入将试验钢中的MnS和Al_(2)O_(3)+MnS夹杂转变为MnS+CeAlO_(3)、Mn-Al-O-Ce、Mn-S-Al-O-Ce夹杂。相比于未添加Ce和添加0.001 0%Ce的试验钢而言,Ce含量为0.009 2%时试验钢的腐蚀速率最低,团絮状腐蚀产物最少,腐蚀坑的尺寸与数量最小,表面粗糙程度较小,且初期仍具有金属光泽;稀土Ce的加入使得试验钢的腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低。腐蚀时间为5 d时,Ce含量为0.009 2%时试验钢的腐蚀电流密度最低(2.225×10^(-5 )A/cm^(2)),腐蚀电压最高(-1.057 V),耐腐蚀性能最佳。

Ce对DH36船板钢显微组织和力学性能的影响

为探究稀土Ce对DH36船板钢显微组织和力学性能的影响,采用真空感应炉熔炼不同Ce含量的DH36船板钢,利用场发射扫描电镜、显微硬度计、冲击试验机、电子万能试验机等设备研究了Ce对DH36船板钢组织、硬度、冲击性能、拉伸性能的影响。结果显示:在DH36船板钢中加入Ce使铁素体和珠光体组织细化。含0.009%Ce的试验钢综合力学性能最好,硬度增幅最大,相比未加Ce的试验钢提升15.6%;抗拉强度由未添加Ce的581.97 MPa提升到643.80 MPa,提升10.6%;冲击功由未添加Ce的162.8 J提升到174.5 J,提升7.2%。加入稀土Ce后,试验钢的拉伸断口和冲击断口形貌得到改善,韧窝数量增多,断口表面的夹杂物类型发生改变,由大尺寸不规则夹杂物变成了小尺寸类球状稀土夹杂物,降低了有害夹杂物引起的应力集中,使断口表面的裂纹源明显减少。

DH36船板钢拉伸断口分层的原因分析

采用金相检验、扫描电镜检验等手段对DH36船板钢拉伸断口分层缺陷进行了分析。结果表明:DH36船板钢拉伸断口分层缺陷主要是由钢板厚度中心条状MnS夹杂和宽大的贝氏体、马氏体带状组织引起的。

DH36船板探伤缺陷的成因分析和对策

超声波探伤不合是DH36船板钢的主要缺陷之一。通过低倍酸洗试验、金相分析、断面形貌分析,发现了船板内部缺陷的成因,即钢板中存在过量的氢。分析了造成钢板内部氢致裂纹的原因。为消除DH36船板氢致裂纹,有针对性地提出了以RH精炼为主的全流程控氢、降低板坯偏析程度、采用钢板轧制后缓冷等措施。实施后,氢致缺陷消除,钢板质量明显提高。

正火加热时间对DH36船板钢组织和力学性能的影响

对含0.12%C、1.41%Mn、0.63%Si和0.13%Cr(质量分数)的DH36船板钢进行了920℃保温10 min、30 min、60 min、120 min和240 min空冷的正火,随后检测了钢的显微组织和力学性能以及拉伸断口的形貌和成分。结果表明:随着正火加热时间的延长,正火后DH36钢的珠光体减少,组织粗化不明显;920℃保温30 min空冷的DH36钢的拉伸和冲击性能最佳,抗拉强度、屈服强度分别达到最大值539.0 MPa和355.4 MPa,-20℃冲击吸收能量为119.1 J。

低合金成本DH36船板试制和性能综合评价

为降低成本,取消了晶粒细化元素V的加入,对造成的晶粒粗化通过优化轧制工艺进行弥补,并对试制的DH36船板进行综合性能评价。结果表明,钢板组织为铁素体和珠光体,晶粒度不低于8.5级;-40℃冲击功>80 J,韧脆转变温度低于-20℃,轧制态综合机械性能良好,满足船板综合评价要求;钢板焊接接头冲击韧性略低于母材,符合船板综合评价的要求,吨钢降低成本25元。

DH36船板钢控轧控冷工艺研究

通过测试DH36钢连续冷却转变曲线,对其不同变形量及变形温度条件下单道次轧制后奥氏体再结晶百分比进行了测定。结合控轧控冷生产实践与分析现场轧制数据,认为DH36钢的最佳终轧温度为800～830℃、冷却速度5～7℃/s、最佳终冷温度685～715℃,在此工业条件下生产DH36钢的低温冲击韧性符合船级社要求。

DH36高强度船板钢综合强化机理

DH36船板钢是我国目前运用较为广泛的高强度船体结构用钢,利用碳复型、XRD衍射、TEM观察分析等方法,对控轧控冷后DH36钢中纳米析出物的类型、形貌、尺寸和数目等进行详细的讨论分析,结果表明:DH36钢中的析出物组织形貌多为规则的方形,其组成为(Ti,Nb)(C,N);试验DH36钢中析出的碳氮化物占基体的体积分数为0.009 57%,总的析出强化贡献为211.24 MPa;细晶强化为212.30 MPa;固溶强化为122.93 MPa;位错强化为134.43 MPa.

DH36高强度船板钢生产优化

对敬业中厚板公司高强度船板DH36力学性能不合原因进行分析,发现主要原因是钢板中心存在微裂纹,微裂纹产生的原因在于心部条状MnS、碳氮化物夹杂的聚集以及马氏体、贝氏体硬性组织的出现。通过合理设计化学成分,改进炼钢、轧钢等工艺,使钢板力学性能得到大幅提高,并顺利通过九国船级社的认证。

DH36级高强度船板轧制技术开发

为适应造船业发展的需要,生产市场所需的高强度船板,天钢中厚板厂利用3500mm双机架轧机和ACC层流冷却系统等自身设备能力的优势,进行了DH36级高强度船板轧制技术的开发,试轧了16mm和30mm两个规格的DH36级高强度船板。采用了合理的成分设计和控轧控冷技术,对加入不同合金元素的船板分析比较了试轧制的过程与结果,证明Nb系高强船板钢轧制工艺制度较优,为工业生产提供了依据。

50 mmDH36高强度船体用结构钢板的开发

根据50 mmDH36级高强度船体用结构钢的技术要求和市场需求,通过合理的化学成分设计,采用合理的正火工艺,提高船板的综合性能,成功的开发了这一产品。

DH36高强度船板拉伸断口分离缺陷分析

用金相显微镜、扫描电镜对分离断口的形貌、金相组织进行了观察,用能谱仪分析了分离断口分离处的夹杂物及中心区域的微区成分,探讨了DH36高强度船板常温拉伸试验出现断口分离的原因。结果表明:中心部位的Al、Ca、Si、Mn类氧化物、硫化物的复合化合物是导致试样在拉伸过程中出现分离的重要原因,而中心区域的锰偏析和明显的带状组织是DH36高强度船板常温拉伸断口产生分离的根本原因。

DH36高强度船体用结构钢板的研制与开发

介绍柳钢开发DH36高强度船体用结构钢板的成分设计、冶炼工艺、轧制工艺,以及产品性能。

控轧控冷工艺对DH36级船体用结构钢低温韧性的影响

通过合理的化学成分设计,采用不同的控轧控冷工艺,对DH36船板钢在生产试制过程中产生的-40℃纵向冲击功波动较大的现象进行了研究。研究表明,降低II阶段的开轧温度,增大未再晶区的变形量(>60%),结合合理的控冷工艺,能有效提高DH36级船板钢的综合性能,尤其是钢的低温韧性。

大线能量焊接DH36钢焊接热影响区组织与性能研究

利用双丝埋弧焊接试验,对比分析了传统DH36钢和大线能量焊接DH36船板钢焊接热影响区的组织与性能。结果表明,利用新型的Ti处理技术生产的大线能量DH36钢母材具有良好的强韧性和大线能量焊接性。经大线能量(100 kJ/cm)焊接后,传统DH36钢焊接热影响区低温韧性显著降低,不能满足指标要求(34 J)。大线能量DH36船板钢在50 kJ/cm和100 kJ/cm热输入焊接时均表现出良好的低温韧性,-20℃冲击功大于100 J。同传统的DH36钢相比,大线能量DH36钢焊接接头出现了软化区,但接头强度并未显著下降。总体上大线能量焊接DH36钢优越性在于:大线能量焊接时,焊接热影响区主要得到大量交错排列的晶内针状铁素体组织,热影响区硬度降低,低温韧性显著提高。

控轧控冷对DH36钢组织的影响及工艺参数优化

在实验室研究了控轧控冷工艺对DH36高强度船板用钢显微组织和力学性能的影响 ;通过组织分析优化了DH36钢的控轧控冷工艺 ,并在工业生产中进行了试验。结果表明 ,用这种工艺生产的船板具有高强度和良好的低温韧性 ,完全可以代替正火处理。

DH36钢中碳氮化物析出的热力学分析

针对Fe-Nb-Ti-C-N系统,利用双亚点阵模型对DH36钢中碳氮析出物析出条件进行热力学计算.计算结果表明,钛的碳氮化物析出温度为1 380℃,铌的碳氮化物析出温度为1 100℃.其中在1 100~1 400℃的高温区,Ti N为影响奥氏体均热阶段晶粒长大的主要因素.在1 100℃以下的低温区Nb C、Ti C是抑制DH36钢中奥氏体再结晶及再结晶后奥氏体长大的重要因素.