板厚和组织对Q355B热轧板冷弯变形加工开裂的影响

对厚度20,42 mm的热轧Q355B钢板进行冷弯变形加工实验,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)和ASPEX扫描电镜对Q355B热轧板开裂试样的宏微观形貌、组织结构及非金属夹杂物特征进行表征分析,对照GB/T 34474—2017《钢中带状组织的评定》B系列标准,对铁素体(F)、珠光体(P)带状组织进行评级界定,研究板厚和组织结构对Q355B热轧板冷弯变形加工开裂的影响。结果表明:在冷弯变形加工过程中,厚20 mm热轧板下表面开裂,主要是沿轧向分布大于3.5级的F和P带状组织造成的;厚42 mm的热轧板沿轧厚方向几乎完全开裂,这是由于钢板表面断口附近组织主要由贝氏体(B)与马奥岛(M–A)组成,下表面在冷弯过程中承受较大的拉应力,在强拉应力与表面硬组织的共同作用下产生应力集中所致;Q355B钢板厚度方向不同截面组织主要为级别大于3.5的F+P带状组织及B和M–A等硬相,组织特征是钢板冷弯变形加工过程中开裂的内因,尺寸较大的非金属夹杂物是开裂的诱因。

氧化工艺对Q355B钢氧化铁皮特征和力学性能的影响

采用三因素三水平正交试验方案对Q355B钢在不同氧气含量(5%,10%和21%,体积分数)的干燥气氛中进行不同温度(1 100,1 150,1 200℃)和时间(180,240,300 min)的高温氧化试验,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和纳米压痕仪对Q355B钢表面形成的氧化铁皮特征和力学性能进行研究。结果表明:不同高温氧化工艺下,Q355B钢表面生成的氧化铁皮均由FeO,Fe3O4和Fe2O3等物相构成,温度、时间和氧气含量对各相含量的影响复杂;可用多元线性回归方程表征氧化增重和氧化铁皮厚度与温度、时间和氧气含量之间的关系,温度、时间和氧气含量对平均氧化增重和平均氧化铁皮厚度影响的强弱顺序为温度>时间>氧气含量,温度和时间对氧化增重和氧化铁皮厚度的影响显著且呈正相关,氧气含量对氧化增重和氧化铁皮厚度的影响不如温度和时间显著;氧化铁皮具有疏松、致密和分层等特征,在纳米压痕试验过程中发生塑性变形并在加载和卸载曲线上分别出现突进和突退现象,预设压入深度越大,突进和突退现象越明显。