高强板来厂实地考察

				 


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随着陆地资源的日益枯竭，人类加快了走向海洋的步伐，跨海大桥、海底隧道、海洋石油平台等重大工程不断建设。然而，这些海洋工程材料所面临的  挑战便是海洋环境中的腐蚀。高强板作为最常用的工程建筑材料之一，其耐海水腐蚀性能直接影响到混凝土结构在海洋环境中的耐久性。

目前，应用较为广泛的耐腐蚀高强板有涂层高强板、不锈高强板和合金耐蚀高强板。某钢铁公司研究人员开发了低合金耐蚀高强板20MnSiCrV，其室温组织为铁素体和珠光体，屈服强度达到450MPa，抗拉强度达到650MPa，腐蚀速率低于普通高强板的70%。在此基础上，进一步优化合金成分，研制出高耐蚀性合金高强板00Cr10MoV。本工作对研制的00Cr10MoV高强板的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能进行系统分析，并与普通高强板20MnSiV进行对比和讨论。

试验材料化学成分如表1所示，在150kg真空感应炉中进行冶炼并模铸成80kg的钢锭，钢锭经锻造后焊接至140mm×140mm×12m方坯尾部，在生产车间最终热轧成Φ25mm的高强板。分别从3根成品高强板上截取3段高强板加工成拉伸试样，在5585型电子  材料试验机上测定试样的屈服强度、抗拉强度和伸长率等。对试样横截面进行金相组织观察，并用Tukon 2100B型数字化闭环控制维氏硬度计对试样的不同组织进行硬度测试，用岛津1610型电子探针显微分析仪（EPMA）观察合金元素在其组织内的分布。采用盐雾、周浸腐蚀实验、电化学阻抗谱以及极化曲线等测试方法进一步评价其耐蚀性能。

表1 实验用钢的化学成分（质量分数，%）

钢种

C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

V

Fe

00Cr10MoV

≤0.03

0.40～0.60

1.40～1.60

≤0.01

≤0.01

9.5～10.5

0.9～1.2

0.03～0.10

余量

20MnSiV

0.21

0.49

1.44

0.019

0.007

—

—

0.028

余量

结果表明：

（1）耐海水腐蚀00Cr10MoV高强板的显微组织主要由铁素体和贝氏体组成，屈服强度达到450MPa以上，综合力学性能优良；

    （2）在加速腐蚀实验条件下，00Cr10MoV钢的腐蚀速率均不足普通高强板20MnSiV的5%；其腐蚀产物以α-FeOOH，β-FeOOH和γ-FeOOH为主，另外还含有少量Fe3O4和微量含氯产物Na3CrCl16，Fe+3O（OH，Cl）；

    （3）合金元素Cr和Mo的添加，提高了00Cr10MoV钢在3.5%NaCl中性水溶液中的自腐蚀电位和电荷转移电阻，降低了其腐蚀电流密度，使其耐海水腐蚀性能较20MnSiV钢有较大的提升。

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随着汽车行业的发展，提升汽车性能一直是研究重点，汽车大梁作为汽车上最重要的部件之一，几乎承载整车的全部质量，直接影响汽车的行驶与寿命，故必须要求大梁具有良好的强韧性、耐疲劳性、冷成型性。对于目前国内生产和使用的主流汽车高强板，其成分设计中主要采用低碳、稍高的锰，并单一或复合添加微合金元素，再通过合理的控轧控冷工艺获得理想综合性能的微合金汽车用高强板。

省部共建高品质特殊钢冶金与制备  重点实验室的学者通过对国内某厂生产的700MPa级别汽车高强板热轧板进行力学性能检测,发现拉伸断口产生分层现象,利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜与能谱分析等手段研究其断后分层现象并分析其产生的原因。试验钢的平均屈服强度与抗拉强度分别为766.9、839.0MPa,平均断后伸长率为19.2%,皆达到性能指标的要求。研究结果表明,铸坯与轧材中的夹杂物与析出物分布情况较好,不是产生分层现象的主要原因,热轧板厚度方向中部的贝氏体与马奥岛成带状偏聚,造成厚度方向上明显的塑性差异,直接导致了分层现象产生。试验钢产生拉伸分层的原因被解析出,为实际生产提供了改进方向。



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