微合金化與脫氧方式對低合金高強鋼腐蝕性能的影響.pdf

1、隨著海洋開發(fā)對材料需求的多元化發(fā)展趨勢，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遠不能滿足需求。近十幾年來，低合金高強度鋼以其良好的強度、韌性、成形性、低成本等綜合優(yōu)點而得到廣泛應用。如何提高低合金高強鋼的耐海水腐蝕性能成為當今社會的熱門話題。
　　本文通過在0.03％的低碳低合金高強度鋼中添加微合金，采用添加0.024％Al進行傳統(tǒng)Al脫氧工藝和添加0.006％Ti和0.018％Zr進行復合脫氧做對比，利用光學顯微

2、鏡和掃描電子顯微鏡觀察不同脫氧方式對低合金高強鋼顯微組織以及夾雜物尺寸、分布和種類進行分析。結(jié)果表明，兩種樣品中夾雜物尺寸均不超過8μm，采用Zr-Ti復合脫氧的低合金高強鋼中夾雜物尺寸大小主要集中在0-5μm，采用傳統(tǒng)Al脫氧的低合金高強鋼中夾雜物尺寸相對較大，一般分布在4-7μm。根據(jù)俄羅斯GOST9.911-89標準進行室內(nèi)模擬海水加速腐蝕試驗，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低合金高強鋼耐海水局部腐蝕性能

3、的影響。相對于采用傳統(tǒng)Al脫氧的鋼，采用Zr-Ti復合脫氧的鋼平均腐蝕速率比Al脫氧鋼減小17.27％。對比采用Zr-Ti復合脫氧和Al脫氧的低合金高強鋼，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，利用光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察不同脫氧方式對顯微組織以及夾雜物尺寸、分布和種類進行分析。結(jié)果表明，稀土元素和Nb元素均能細化晶粒，稀土-Al

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

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