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《山东大学》 2012年
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B-Ni复合添加低合金高强度钢冲击韧性研究

李帅  
【摘要】:低合金高强度钢(High Strength Low Alloy Steel, HSLA Steel)是一种含有少量合金元素并具有较高强度的结构钢。它是在控制轧制和控制冷却的生产工艺条件下,通过微量合金元素的沉淀强化和细晶强化等作用,强度、韧性等性能显著提高的一类钢,它广泛应用于建筑、汽车、桥梁、船舶、压力容器、海上石油钻井平台等各种工程结构件中,具有显著的经济效益和社会效益。随着人们对钢材使用性能要求的不断提高,需要材料工作者对原有钢种不断地改进或开发新的钢种。在服役的过程中,低温脆性是此类钢重点关注的方面,我们希望获得高的低温冲击韧性和较低的韧脆转变温度以及优异的加工性能。微合金化是提高HSLA钢使用性能的重要方法,它是冶金中的一项新技术,即在钢中加入微量的铌、钒、钛、硼等碳化物、氮化物及碳氮化物形成元素,获得具有良好综合力学性能的工程结构钢。 本文以B-Ni复合添加Q345E钢为主要研究对象,结合国家标准及质量生产要求,设计了B-Ni复合添加Q345E钢的化学成分,同时确定了生产工艺流程。然后利用金相显微镜、电子万能试验机、冲击试验机、扫描电子显微镜及能谱仪等材料分析实验仪器,对B-Ni复合添加Q345E钢的显微组织、力学性能、冲击韧性、钢中的夹杂物进行了分析研究。 通过以上各种实验手段,得到如下结论:B-Ni复合添加Q345E钢的纵向冲击韧性明显高于横向冲击韧性,主要原因是纵向和横向在轧制过程中变形程度不同,变形量比较大的纵向会得到“纤维组织”,而变形量较小的横向金属流线不明显,钢中出现了各向异性,从而导致冲击韧性的差异性。同时纵向冲击韧性的离散度也高于横向的,波动性也比较大。钢中的夹杂物主要是氧化铁、氧化钙及氧化铝等氧化物夹杂以及硫化物夹杂,尺寸一般比较小,随温度降低,对低温脆性的影响愈加强烈,导致韧脆转变温度升高。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG142.33

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【参考文献】
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