含Mo耐火鋼的微合金化及其組織與性能研究.pdf

1、隨著市場需求的加大以及對建筑品質(zhì)的要求越來越高，迫切需要加快研發(fā)具有高強(qiáng)度的低Mo系列低成本具有抗震性能的耐火鋼，以期實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的低成本、輕量化，達(dá)到節(jié)約原材料、節(jié)能減排的低碳經(jīng)濟(jì)目的。文中共設(shè)計了含Mo、Mo-Nb、Mo-V以及Mo-Nb-V系四種耐火鋼筋。通過Nb-V微合金化及控軋控冷手段來降低Mo的含量。同時，對四種成分鋼進(jìn)行不同溫度固溶淬火并分別在不同溫度下回火處理，以研究析出強(qiáng)化在耐火鋼中所能做的最大貢獻(xiàn)。本實驗通過觀察熱軋態(tài)

2、、淬火回火態(tài)鋼筋中的顯微組織、測試力學(xué)性能，分析鋼中合金元素、軋制工藝及淬火溫度、回火溫度對鋼筋組織轉(zhuǎn)變和力學(xué)性能的影響，為工業(yè)化大生產(chǎn)提供合理的建議。研究結(jié)果如下:
　　(1)熱軋態(tài)試驗鋼的典型顯微組織特征為等軸鐵素體+珠光體，另外還有一定含量的粒狀貝氏體。Mo的添加增加了淬透性，有利于貝氏體組織的生成。0.3％Mo系鋼中粒狀貝氏體含量較多，Nb、V微合金化鋼0.25％Mo-Nb、0.25％Mo-V、0.25％Mo-Nb-V中珠

3、光體含量較多，粒狀貝氏體含量較少。
　　(2)熱軋態(tài)Mo-Nb系鋼的晶粒細(xì)化效果優(yōu)于Mo-V系鋼，但沉淀強(qiáng)化能力不及Mo-V系鋼。這是由于Nb的細(xì)化晶粒能力強(qiáng)于V，但其碳化物在基體中彌散析出行為弱于V的碳化物。Nb-V復(fù)合微合金化的Mo-Nb-V鋼，受Nb的晶粒細(xì)化和V的沉淀析出綜合作用，其屈服強(qiáng)度明顯高于Mo-Nb鋼和Mo-V鋼。
　　(3)高溫拉伸實驗結(jié)果表明，熱軋態(tài)實驗鋼600℃保溫1h時鋼中會有大量的Mo、Nb、V碳

4、化物析出于晶界處、位錯處或鐵素體基體中。尺寸較大的Mo碳化物在高溫下釘扎晶界的作用較強(qiáng)，因此Mo鋼的高溫屈強(qiáng)強(qiáng)度最大。Nb、V微合金化鋼中，由于Nb、V對C原子的競爭，減少了鋼中Mo碳化物的析出，致使微合金化鋼的高溫屈服強(qiáng)度偏低。
　　(4)實驗鋼淬火后在550～650℃回火，硬度和強(qiáng)度隨著回火溫度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，在600℃時力學(xué)性能最佳。顯微組織觀察分析結(jié)果顯示，該溫度下析出物尺寸較小，數(shù)量最多，Mo、Nb、V碳化