稀土对船板钢组织及低温韧性的影响

测定了稀土对船板的低温韧性的影响,并通过观察不同稀土含量时钢的组织及夹杂物的形貌,研究了稀土对船板钢热轧板断口形貌及对钢中夹杂物形成的影响。研究发现,加入稀土后,钢中的铁素体含量有所增加,而对其晶粒度没有明显的影响;而加入适量的稀土后(RE:0.018%~0.027%),常温下的冲击韧性下降,但在低温情况下的冲击功高于未加稀土的钢样,此时主要存在的稀土夹杂相是:RE-O-S-Ca和RE-S-Ca,而稀土元素与As形成的复合相主要出现在稀土含量较高的样品中,而当钢中稀土含量过高时会形成数量较多、颗粒较大的以氧、硫为核心的稀土、砷复合夹杂,反而会恶化钢的冲击性能。     

B级船板钢的成分设计优化

文章采用计算机回归分析方法，得到Ｂ级船板钢抗拉强度及屈服强度与钢中主要元素Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、碳当量、钢板规格间的相关关系方程。利用该回归方程对Ｂ级船板钢进行成分设计，可提高钢板合格率，降低消耗，减少成本。     

耐蚀B级船板用钢的开发

为了开发一种具有良好耐蚀性能的B级船板,研究采用低碳低锰加稀土的成分设计,并结合纯净钢冶炼技术、动态轻压下连铸技术和中厚板轧制工艺,在中厚板生产线成功进行了耐蚀B级船板的试制。结果表明,产品组织均匀、晶粒细小,在性能符合B级船板的基础上,具有更佳的耐海水腐蚀性。     

B级船板钢形变断裂过程的原位研究

 在扫描电子显微镜下观察分析了B级船板钢试样在原位拉伸过程中的断裂行为以及低温脆性断口中二次裂纹的扩展。结果表明：在拉伸变形过程中,微裂纹首先在试样缺口处形成,然后沿铁素体+珠光体界面扩展。加载过程中,多边形铁素体发生塑性变形,裂纹在基体内以“Z”字型扩展。在低温脆性断裂区,二次裂纹以穿晶方式通过铁素体基体,在扩展到珠光体区域时有时沿铁素体和珠光体的界面扩展,有时穿过珠光体区域扩展。     

对高强度船板钢DH36冲击韧性影响因素的研究

针对河北敬业集团中板厂高强度船板钢DH36冲击性能合格率偏低的问题,对冶炼、LF精炼、连铸、加热和轧制等关键工艺进行跟踪分析,采取相应的改进措施,使钢板的冲击性能合格率由68%提高到97%。     

E级船板钢钙处理工艺研究

通过Als-[O]平衡和Ca_残-Als平衡的热力学计算,研究了湘钢Nb-Ti微合金化E级船板钢(0.10%C)两种钙处理工艺:两步法(LF+喂Ca-Si线-VD+喂Ca-Si线)和一步法(LF-VD+喂Ca-Si线)对钢中夹杂物形态和力学性能的影响。结果表明,当钢中S≤0.003%,T[O]≤15×10^-6,Als控制在0.02%～0.04%时,进行一步法钙处理后钢中≤4μm的球形夹杂物达93%,-40℃的横向冲击功为156～240J。     

微观组织对一种高强度船板用钢低温冲击韧性的影响

采用室温拉伸、示波冲击、光学和扫描电镜组织分析、EBSD及断口分析等方法,研究了微观组织对一种高强度船板用钢低温冲击韧性的影响。结果表明,在相同合金成分条件下,由于压下率和冷却速率的差别,板厚1/2和1/4处的有效晶粒尺寸、大角度晶界比例及M/A岛的形态分布不同。有效晶粒尺寸、大角度晶界比例及第二相M/A岛的形态是影响低温冲击韧性的主要因素,其对低温冲击的裂纹形成功影响并不明显,但较大的有效晶粒尺寸、较低的大角度晶界比例及呈方向性分布的M/A岛却显著降低了裂纹扩展功,导致板厚1/2处的低温冲击韧性低于板厚1/4处。     

钙处理工艺对耐腐蚀船板钢低温韧性的影响

针对高强度耐腐蚀船板钢的低温冲击韧性波动范围大,低温冲击韧性低这一生产中亟待解决的问题。研究了钙处理工艺对高强度耐腐蚀船板钢低温冲击性能的影响,与传统的钙处理工艺相比,改进后的钙处理工艺能较大提高试验钢的-20℃和-40℃的低温冲击性能。当夹杂物为球形钙铝酸盐+Ca S的复合夹杂物且弥散分布时,试验钢的-20℃冲击功横向提高了24.6%,纵向提高了44.5%;-40℃冲击功横向提高了33.7%,纵向提高了32.7%。改进后的钙处理工艺,提高了钢水中[Ca]的收得率,使钙处理更充分,从而得到了低温冲击性能稳定且优良的试验钢板。     

正火对EH36级船板钢低温时效冲击性能的影响

针对韶钢热轧宽板厂生产的60 mm厚EH36级船板钢,分别取正火前后的试样进行时效冲击试验.试验结果表明,正火后的EH36级船板钢,从表面至心部组织一致,晶粒细小且均匀分布,-40℃时效冲击合格,低温时效性能得到了显著提高.对正火处理后的EH36级船板钢的间隙原子C、N的分布、位错的变化及组织演化对时效性能的影响进行了初步的分析和讨论.分析结果表明,正火后铁素体中C、N原子的过饱和度下降,以及位错形态的变化、位错密度的降低是导致时效冲击性能提高的主要原因.     

稀土改善430铁素体不锈钢冲击韧性的作用机理

 采用金相、扫描电镜和能谱等分析手段,研究了微量稀土对430铁素体不锈钢在室温和低温下的横向冲击性能的影响。研究结果表明,稀土夹杂物减缓了裂纹的扩展。加稀土的试样断口为韧性撕裂,不加稀土的试样断口为解理断裂。加微量稀土的试样横向冲击性能比不加稀土的试样大幅度提高,最高提高了5倍。     

稀土元素对T_（10）钢冲击韧性和断口形貌的影响

本文研究了添加稀土元素的Ｔ（１０）钢冲击性能和断口形貌的关系。试验表明，在Ｔ（１０）钢中添加稀土元素对硬度没有明显的影响，但能显著改善该钢的冲击韧性。对稀土改善Ｔ（１０）钢冲击韧性和断口形貌的原因进行了初步讨论。     

Effects and Mechanisms of RE on Impact Toughness and Fracture Toughness of Clean Heavy Rail Steel

 Clean high carbon heavy rail steel was prepared by the process of vacuum induction furnace smelting, forging and rolling. Mechanisms of RE on the impact toughness and fracture toughness for clean high carbon steel were investigated. In addition, the appropriate range of RE content for clean high carbon steel was determined. Both the austenite grain size and pearlite lamellar spacing decreased due to small amount of RE, consequently the impact toughness and fracture toughness were improved evidently. When the RE content exceeded a critical value, the pearlite lamellar spacing was increased, because RE was segregated on the austenite grain boundaries, damaged the orientation relationship of pearlite transformation, caused the disorder growth and morphology degenerating of pearlite. With the increasing of RE content, both the impact toughness and fracture toughness of clean high carbon steel were gradually increased at first and then decreased. It was found that when the RE content was between 00081% and 00088%, both the impact toughness and fracture toughness of clean high carbon heavy rail steel were the best. The maximum ballistic work was 212 J (20 ℃) and 122 J (-20 ℃), respectively. The maximum plane-strain fracture toughness was 4567 MPa·m1/2 (20 ℃) and 3704 MPa·m1/2 (-20 ℃), respectively.     

控轧控冷工艺对DH36级船体用结构钢低温韧性的影响

通过合理的化学成分设计,采用不同的控轧控冷工艺,对DH36船板钢在生产试制过程中产生的-40℃纵向冲击功波动较大的现象进行了研究。研究表明,降低Ⅱ阶段的开轧温度,增大未再晶区的变形量（〉60％）,结合合理的控冷工艺,能有效提高DH36级船板钢的综合性能,尤其是钢的低温韧性。     

混合稀土La-Ce对一种抗冲击防护钢组织与冲击性能的影响

为了研究不同混合稀土含量下一种抗冲击防护钢的冲击性能,对钢在室温和-40℃低温冲击性能进行测试,并对其冲击断口形貌及显微组织进行观察分析。结果表明,试验钢中加入混合稀土La-Ce后,改善了回火马氏体组织、细化了奥氏体晶粒,同时,变质了钢中的夹杂物,长条状的MnS夹杂物变质为球状复合稀土夹杂物,夹杂物尺寸由6μm减小到2μm;与不含稀土的试验钢相比,含混合稀土试验钢的室温冲击性能和-40℃低温冲击性能均有所提高,混合稀土La-Ce含量为102×10^-6时,防护钢的室温冲击功增加了24.5%,-40℃低温冲击功增加了17.4%。     

稀土对ZG60CrMnSiMo钢冲击疲劳抗力的影响

加入适量稀土能提高ＺＧ６０ＣｒＭｎＳｉＭｏ 钢的冲击疲劳抗力,过量反而导致性能恶化。     

Effect of Rare Earth Elements on Erosion Resistance of Nitrocarburized Layers of 38CrMoAl Steel

Effect of rare earth elements (RE) on erosion resistance of nitrocarburized layer of 38CrMoAl steel was investigated. The results indicate that significant improvement occurs in erosion resistance of nitrocarburized 38CrMoAl steel by introducing RE during nitrocarburizing processing as compared with conventional nitrocarburizing processing. Results of mechanical testing show that both hardness and impact toughness of RE-nitrocarburizing layer of 38CrMoAl steel increase as compared with the conventional one. Optical microscopy reveals that there is improvement in the nitrocarburized layer attributed to the introduction of RE, which results in improvement in erosion resistance. Surface morphology observation of tested samples reveals that predominantly furrow-like peelings from plastic deformation are observed for RE nitrocarburizied 38CrMoAl steel, while the furrow-like peeling with initial cross crack and large grinding peelings were observed for conventionally nitrocarburized samples.     

残余元素锡、锑对34CrNi3Mo钢冲击韧性的影响及稀土镧的改善作用

利用JB-30B型冲击试验机研究了不同含量的残余元素锡、锑及稀土镧对低氧、低硫的34CrNi3Mo钢冲击韧性的影响;采用SEM及EDS手段研究了稀土镧对不同锡、锑含量钢的断裂方式的影响以及在钢中形成化合物的情形.结果表明:稀土金属可以明显改善低氧、低硫钢中残余元素对钢性能的危害;镧可与钢中的残余元素作用形成复合相且分布均匀.     

稀土在钢中的应用及需注意的一些问题

本文叙述了稀土在钢中应用的概况.总结了稀土对钢的净化、变质和合金化作用.强调了钢水质量、稀土加入方法、炼钢工艺等前提条件对稀土在钢中应用效果的影响.对稀土钢的开发、基础理论研究以及在钢中使用稀土应具备的条件提出了建议.     

稀土与钢质改善

从净化钢质、使夹杂物变质、改善铸态组织、提高钢材性能方面介绍了稀土元素在钢中的作用;关介绍了回收率较高、且弊端较少的三种稀土加入方法。