微合金化與脫氧方式對(duì)低合金高強(qiáng)鋼腐蝕性能的影響.pdf

1、隨著海洋開發(fā)對(duì)材料需求的多元化發(fā)展趨勢(shì)，耐海水腐蝕鋼的地位顯得愈發(fā)重要，傳統(tǒng)的耐海水腐蝕鋼已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。近十幾年來，低合金高強(qiáng)度鋼以其良好的強(qiáng)度、韌性、成形性、低成本等綜合優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。如何提高低合金高強(qiáng)鋼的耐海水腐蝕性能成為當(dāng)今社會(huì)的熱門話題。
　　本文通過在0.03％的低碳低合金高強(qiáng)度鋼中添加微合金，采用添加0.024％Al進(jìn)行傳統(tǒng)Al脫氧工藝和添加0.006％Ti和0.018％Zr進(jìn)行復(fù)合脫氧做對(duì)比，利用光學(xué)顯微

2、鏡和掃描電子顯微鏡觀察不同脫氧方式對(duì)低合金高強(qiáng)鋼顯微組織以及夾雜物尺寸、分布和種類進(jìn)行分析。結(jié)果表明，兩種樣品中夾雜物尺寸均不超過8μm，采用Zr-Ti復(fù)合脫氧的低合金高強(qiáng)鋼中夾雜物尺寸大小主要集中在0-5μm，采用傳統(tǒng)Al脫氧的低合金高強(qiáng)鋼中夾雜物尺寸相對(duì)較大，一般分布在4-7μm。根據(jù)俄羅斯GOST9.911-89標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行室內(nèi)模擬海水加速腐蝕試驗(yàn)，模擬的海水環(huán)境為潮汐區(qū)之下的海水環(huán)境，探究不同脫氧工藝對(duì)低合金高強(qiáng)鋼耐海水局部腐蝕性能

3、的影響。相對(duì)于采用傳統(tǒng)Al脫氧的鋼，采用Zr-Ti復(fù)合脫氧的鋼平均腐蝕速率比Al脫氧鋼減小17.27％。對(duì)比采用Zr-Ti復(fù)合脫氧和Al脫氧的低合金高強(qiáng)鋼，前者的耐海水腐蝕性能更加優(yōu)異。
　　本文通過在0.03％的低碳低合金高強(qiáng)度鋼中添加微合金，添加0.04％La元素或0.08％Nb元素，利用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察不同脫氧方式對(duì)顯微組織以及夾雜物尺寸、分布和種類進(jìn)行分析。結(jié)果表明，稀土元素和Nb元素均能細(xì)化晶粒，稀土-Al

4、脫氧鋼平均直徑減小0.99％，稀土-Zr-Ti復(fù)合脫氧鋼平均直徑減小14.71％; Nb-Al脫氧鋼相比對(duì)照鋼平均直徑減小30.02％，Nb-Zr-Ti復(fù)合脫氧鋼相比對(duì)照鋼平均直徑減小42.89％。
　　研究結(jié)果表明，Zr-Ti復(fù)合脫氧以及添加稀土元素的低合金高強(qiáng)鋼中的夾雜物尺寸、分布和種類得到有效控制，球化細(xì)化MnS、Al2O3等夾雜物并使其彌散分布，提高其耐海水局部腐蝕性。低合金高強(qiáng)鋼添加稀土元素，樣品稀土-Al脫氧的相對(duì)失重

5、和腐蝕速率均小于對(duì)照鋼，腐蝕速率平均值減小14.26％，樣品稀土-Zr-Ti復(fù)合脫氧相比對(duì)照鋼腐蝕速率平均值減小29.07％。低合金高強(qiáng)鋼添加Nb元素，腐蝕速率明顯降低，相比對(duì)照鋼鋼降低11.91％。低合金高強(qiáng)度鋼采用Zr-Ti復(fù)合脫氧，使周圍Mn含量降低，降低奧氏體熱力學(xué)穩(wěn)定性，促進(jìn)了鐵素體形核析出，促進(jìn)了晶內(nèi)鐵素體的形成，有利于提高腐蝕性。
　　低合金鋼強(qiáng)鋼中添加Nb元素微合金化，Nb元素固溶強(qiáng)化增加鐵素體形核率，細(xì)化晶粒組織