低合金釉化用鋼顯微組織和屈服強(qiáng)度的研究.pdf

1、用于制造熱水器內(nèi)膽的低合金釉化用鋼，由于在使用時(shí)需要長(zhǎng)時(shí)間承受一定的壓力，因而對(duì)其屈服強(qiáng)度有一定的要求。在釉化燒結(jié)過程中，鋼板表面瓷釉的搪燒溫度在800℃以上，此時(shí)鋼基體的組織會(huì)發(fā)生部分或全部的相變，力學(xué)性能也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化。本文采用實(shí)驗(yàn)和熱力學(xué)計(jì)算相結(jié)合的方法，對(duì)不同成分的冷、熱軋鋼以及相同成分不同平整量的冷軋釉化用鋼進(jìn)行研究，考察了熱處理前后鋼板顯微組織和力學(xué)性能的變化規(guī)律，并基于實(shí)驗(yàn)和熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果對(duì)釉化用鋼顯微組織和屈服強(qiáng)度變

2、化的機(jī)理進(jìn)行了分析。主要的研究結(jié)果如下:
　　通過對(duì)熱處理前后釉化用鋼的顯微組織和力學(xué)性能的對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，釉化用鋼在隨熱處理溫度升高的過程中，屈服強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)一個(gè)先降低后升高的強(qiáng)度低谷，這一強(qiáng)度低谷一般出現(xiàn)在730～815℃之間。根據(jù)力學(xué)性能和顯微組織的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，在屈服強(qiáng)度降低的溫度區(qū)間內(nèi)，釉化用鋼中原軋制態(tài)存在的碳化物逐漸溶解并在晶界重新析出，并且C、Mn、Si含量較高的鋼板在這一階段顯微組織中還會(huì)出現(xiàn)白亮的富碳?jí)K狀相。通

3、過分析可以發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)屈服強(qiáng)度低谷與C在奧氏體中的擴(kuò)散不充分有關(guān)，在較低的溫度加熱時(shí)，在鐵素體晶界會(huì)形成大量小顆粒的奧氏體，這些奧氏體內(nèi)有較高的C含量，由于此時(shí)C的擴(kuò)散速率較低，大部分C原子會(huì)在隨后的冷卻過程中會(huì)保留在晶界上，使固溶強(qiáng)化和位錯(cuò)強(qiáng)化的效果減弱，屈服平臺(tái)變短，屈服強(qiáng)度降低;當(dāng)熱處理溫度升高后，C的擴(kuò)散速率加快，并且C在鐵素體和奧氏體內(nèi)的分布也更加均勻，因此鋼板的屈服強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)回升。塊狀富碳相即是在這一過程中形成的一種富集了C、

4、Mn、Si原子的α-Fe(bcc)相。
　　通過實(shí)驗(yàn)和熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Ti含量較高時(shí)釉化用鋼中會(huì)形成細(xì)小彌散分布的Ti(N，C)析出相，這種析出相有助于晶粒尺寸的細(xì)化和高溫下晶粒尺寸的穩(wěn)定，從而使熱處理后的屈服強(qiáng)度保持穩(wěn)定;但是當(dāng)Ti含量過高時(shí)（≥0.025wt.％），由于Ti對(duì)C擴(kuò)散的抑制作用增大，鋼板中碳化物的溶解受到延遲，進(jìn)而使塊狀相出現(xiàn)的溫度升高，釉化用鋼出現(xiàn)屈服強(qiáng)度低谷的溫度也會(huì)出現(xiàn)一定程度的上升，甚至?xí)?duì)800～9