海洋平台用钢EH420耐火性能的研究

试验用EH420钢(/%:0.20C,0.38Si,1.63Mn,0.007P,0.001S,0.062V,0.017Nb,0.009Ti,0.021Alt,0.38Ni,0.015Cu)20 mm板的生产流程为210 t BOF-LF-RH-230 mm坯连铸-热轧。分别在室温、450、480、500、600℃对EH420钢进行了拉伸试验,并通过扫描电镜观察了拉伸试样断裂形貌和分析了断裂机理。结果表明,该钢室温屈服强度为443 MPa,480℃屈服强度270 MPa,基本为室温屈服强度2/3,因此EH420钢在480℃以下具有耐火性。

大线能量焊接用EH420海工钢生产工艺及焊接性能

河钢集团有限公司开发了利用钢液中形成TiOx−MgO−CaO细小粒子改善焊接粗晶热影响区韧性的ITFFP技术(Improve the toughness of HAZ by forming TiOx−MgO−CaO fine particles in steel),成功试制生产出大线能量焊接用30 mm厚度规格(H30)和60 mm厚度规格(H60)EH420海洋工程用钢.母材力学性能试验结果表明,H30和H60试制钢屈服强度分别达到461 MPa和534 MPa,抗拉强度分别达到570 MPa和628 MPa,延伸率分别为26%和24.5%,满足EH420海洋工程用钢国家标准要求.采用Gleeble-3800型热模拟试验机对试制钢进行了200 kJ·cm−1条件下热模拟试验,并对焊接热影响区中的显微组织和−40℃冲击韧性进行了分析和测试.结果表明,试制钢中形成的CaO(−MgO)−Al2O3−TiOx−MnS夹杂物可以有效地诱导针状铁素体析出,显著提高钢材的冲击韧性.另外,利用气电立焊设备对H30和H60试制钢分别进行了焊接线能量为247 kJ·cm−1和224 kJ·cm−1的实焊试验,结果显示,H30试制钢焊接接头表面和根部焊缝处−40℃冲击吸收功值≥74 J,焊接热影响区≥115 J,H60试制钢焊接接头表面和根部焊缝处−40℃冲击吸收功值≥91 J,焊接热影响区≥75 J,焊接接头的冲击性能远高于国家标准值42 J.

Mg-Al-Ti系氧化物冶金工艺夹杂物控制的热力学分析

开展低铝含量海工钢氧化物冶金研究,扩大海工钢成分调整范围,促进诱导针状铁素体形核的有效夹杂物生成,对改善大线能量焊接热影响区韧性具有重要应用潜力。以EH420钢为研究对象,利用FactSage热力学软件,进行钢液-夹杂物平衡热力学计算,系统分析了Mg-Al-Ti脱氧体系与氧含量耦合变化对钢中夹杂物析出类型、析出条件、析出量的影响,并设计试验进行验证,为实际大线能量焊接用EH420海工钢的目标夹杂物控制提供理论指导。结果表明,控制钢中Mg、Al、Ti含量分别在0.0020%水平、0.0080%~0.010%、0.010%~0.020%时,当T.O.含量在0.0030%水平,析出Mg-Al-Ti-O复合夹杂物+MgO夹杂物;当T.O.含量在0.0060%水平时,单独析出Mg-Al-Ti-O复合夹杂物。