隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展,對各類工程
結(jié)構(gòu)鋼的需求量越來越大,同時對其質(zhì)量性能的要求也越來越高,不僅要求具有較高的強度,而且還需要良好的低溫韌性、焊接性能、抗疲勞性能和抗斷裂特性等。一般來說,在采用各種強化機制提高結(jié)構(gòu)鋼強度的同時,
合金鋼、
結(jié)構(gòu)鋼、
易切削結(jié)構(gòu)鋼、
合結(jié)鋼、 其屈強比將不可避免地上升,但對于某些具有特殊用途的工程結(jié)構(gòu),如橋梁、建筑、管線、海洋平臺等,出于安全考慮,對結(jié)構(gòu)鋼的屈強比有嚴(yán)格要求。因此,為適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)用鋼高強化的發(fā)展趨勢,開發(fā)具有低屈強比、高韌性、良好焊接性能的高強度鋼板具有重要的意義。
技術(shù)人員采用兩相區(qū)淬火+回火(L+T)、淬火+兩相區(qū)淬火+回火(Q+L+T)和正火+回火(N+T)工藝,對實驗室試制的低屈強比高強度結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行系列熱處理試驗,研究了3種熱處理工藝對試驗鋼組織和性能的影響。
合金鋼、結(jié)構(gòu)鋼、易切削結(jié)構(gòu)鋼、合結(jié)鋼、結(jié)果表明:
(1)由于兩相區(qū)淬火前的初始組織及正火、淬火時冷卻速率的差異,采用兩相區(qū)淬火+回火(L+T)工藝,試驗鋼的組織主要為顆粒狀馬氏體和板條狀平行排列的鐵素體;采用淬火+兩相區(qū)淬火+回火(Q+L+T)工藝,試驗鋼的組織主要為顆粒狀的馬氏體、多邊形的鐵素體以及其上分布的大量的M-A組元;采用正火+回火(N+T)工藝,試驗鋼中無大尺寸顆粒狀馬氏體形成,主要組織為粒狀貝氏體和鐵素體(板條狀鐵素體或多邊形鐵素體);
(2)采用兩相區(qū)淬火+回火(L+T)工藝時,隨著兩相區(qū)淬火溫度的變化,試驗鋼強度、伸長率和-20℃沖擊吸收能量變化并不十分明顯,僅在820℃時有較大變化;采用淬火+兩相區(qū)淬火+回火(Q+L+T)工藝時,試驗鋼強度和屈強比隨兩相區(qū)淬火溫度的升高均呈遞增趨勢,伸長率呈遞減趨勢,-20℃沖擊吸收能量除820℃有降低外,變化不明顯;采用正火+回火(N+T)工藝時,當(dāng)正火溫度處于兩相區(qū)(760℃、820℃)時,試驗鋼具有良好的強度和韌塑性配合,且屈強比較低;
合金鋼、結(jié)構(gòu)鋼、易切削結(jié)構(gòu)鋼、合結(jié)鋼、
(3)3種熱處理工藝中,采用L+T工藝,試驗鋼的強度最高,同時屈強比也較高;采用Q+L+T工藝,屈強比略有下降,但強度明顯下降;采用N+T工藝,試驗鋼的屈強比最低,強度與采用Q+L+T工藝相近。