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桥梁耐候钢的大尺寸析出相特征

作者:www.asj8.com 发布于:2019-07-10 15:53:59 点击量:

桥梁耐候钢作为一种硬度、韧性兼备的合金钢,广泛用于矿山机械、工程机械和水泥冶金等行业机械设备上。桥梁耐候钢的合金元素质量分数较高,尤其是碳化物形成元素钼、钒、铬,凝固过程中合金元素的偏析会导致大尺寸碳化物或碳氮化物的析出,这些大尺寸硬质析出相的存在,对于桥梁耐候钢产品的强度、韧性无疑是有害的。本实验采用真空感应炉按照NADCA207-2003规定的桥梁耐候钢成分范围进行实验室小钢锭熔炼,分析铸锭中大尺寸析出相的特征,同时利用热力学计算软件Thermo-calc对凝固过程中大尺寸析出相的析出行为进行计算,以此对桥梁耐候钢中大尺寸析出相的析出行为进行合理的解释分析。

实验室真空感应炉熔炼钢锭质量为8kg,合金原料采用纯铁、金属铬、金属钼、金属锰及金属硅,钒采用FeV5.28钒铁合金。由于合金原料中会携带些许硫,钢锭最终硫质量分数为0.06%。将冶炼钢锭纵向平均剖开,在高度1/2处沿横截面1/2半径及中心处取样,试样尺寸为10mm×10mm×10mm。试样进行粗磨、抛光,采用SEM+EDS对大尺寸析出物的形貌及成分特征进行观察。

研究发现,桥梁耐候钢中大尺寸析出相包含3类—富钒的(V,Mo,Cr,Fe)C类、富Mo-Cr的(V,Mo,Cr,Fe)C类及硫化锰。富钒的(V,Mo,Cr,Fe)C类大尺寸析出相形状多呈现长条形,尺寸达数十微米,部分依附于硫化锰形核的析出相呈类椭圆形;富Mo-Cr的(V,Mo,Cr,Fe)C析出相无规则形貌,钼、铬原子分数相差不大,钒原子分数稍低。根据桥梁耐候钢大尺寸析出相的结合形式,可以推测出大尺寸析出相的析出顺序。硫化物首先析出,富钒类(V,Mo,Cr,Fe)C相随后,富Mo-Cr类(V,Mo,Cr,Fe)C相则最后析出。结合桥梁耐候钢大尺寸析出相的成分特征,Thermo-calc计算结果与试验结果一致。


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