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提高低合金高强钢性能的途径


  为了减少自己的钢材重量,钢用来继续加强高的发展。在钢结构发展初期,由于不考虑焊接性,提高钢的强度最经济的方法是增加钢的含碳量,20世纪以后,为防止桥梁距不断增大导致过大的部件截面,以及为了防止船舶大型化后造成钢材重量与******排水量之比的上升,低合金高强钢因具有高的许用应力而得以应用。HSLA钢以提高性能的方式包括:合金强化,增强组织(例如淬火,回火),控制轧制和冷却(TMCP的)过程中,控制轧制淬火和自回火(QST)。

  在冶炼技术的新进展,推动了新一代钢种的诞生。

  (1)合金强化。通过在钢中加入合金元素的固溶强化、析出强化、细晶强化,提高钢板的强度和韧性;通过正火细化晶粒、均匀组织,进一步提高钢板的塑性和韧性。

  (2)增强组织(例如淬火和回火)。轧制后加热温度超过相变温度30-50℃,经水冷后生成的淬火饱和固溶体为不稳定组织,强度和硬度都很高。接着固溶硬化的分解和回火软化可以实现钢的所需的韧性和延展性。过程称为“回火处理”。

  (3)TMCP处理(TMCP)。严格控制钢板的冷却过程,在接近或低于铁素体开始生成的温度(Ar3,910℃)下完成终轧。控制轧制是指在较低的温度下停止轧制,以抑制高温奥氏体晶粒的生长;控制冷却是指在轧制后立即加快冷却速度,既能避免晶粒长大,又能提高形核率,通过细化晶粒,获得强度和韧性较高的细贝氏体或针状铁素体,显著提高钢的强度和韧性。

  传统的细晶粒钢,小于100μm的粒径,和TMCP钢模具可以达到10至50微米时,获得粒径高达0.1至10超细晶粒钢这是不从微结构和机械性质组织热处理。超级均匀性指的是相同的均匀组合物,组织,性能,并强调均匀结构的主导作用。

  这种轧制方法可在低的碳当量,和良好的焊接性能可以得到高强度钢。配备了新一代钢铁材料是:超洁净,超均匀性,超细晶粒。甚至不增加碳和在还原条件下的合金元素,强度和寿命增加1(参照超洁净钢S + P + O + N + H总含量<0.01%)。