低碳高强钢具有力学性能优良、价格低廉、可用性高等特点,广泛应用于油气生产、交通运输、基础设施和电力输送等领域,但是其耐蚀性较差,对经济、环境以及安全有一定***影响。科研人员对其化学成分、加工工艺、显微***以及耐蚀性之间的关系进行了研究。为得到特定的显微***和耐蚀性能,科研人员采用不同的化学成分和工艺生产出一种新型低碳高强钢(试样A、B、C),然后通过热机械处理和二次加热处理,了解其对试样力学性能和耐蚀性的影响。
试样 |
C |
N |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Mo |
Ni |
Al |
Co |
Cu |
Nb |
Ti |
A |
0.027 |
0.0060 |
0.24 |
1.00 |
0.003 |
0.005 |
0.4 |
0.180 |
1.35 |
0.0451 |
0.0045 |
0.0107 |
0.024 |
0.154 |
B |
0.020 |
0.0061 |
0.24 |
1.04 |
0.003 |
0.003 |
0.4 |
0.1700 |
1.33 |
0.0515 |
0.0048 |
0.0108 |
0.024 |
0.154 |
C |
0.031 |
0.0057 |
0.23 |
1.03 |
0.003 |
0.002 |
0.4 |
0.1674 |
1.30 |
0.0520 |
0.0043 |
0.0106 |
0.023 |
0.149 |
研究结果表明:
(1)Nb、Ti复合碳氮化物沉淀能够同时改善钢的强度和延性,由于试样中N含量较低,未形成氮化铝;
(2)在98%贝氏体和2%马氏体/奥氏体的显微***中(试样B),屈服强度和延性达到***佳组合。在56%马氏体和32%贝氏体的显微***中(试样A),强度***高,延性***低。在95%铁素体和3%马氏体/奥氏体的显微***中(试样C),延性***高,强度***低;
(3)钢的硬度与显微***的组分一致:试样A硬度***高,试样B次之,试样C硬度***低;
(4)在试样B中,贝氏体显微组分在300分钟的回火过程中保持稳定,确保了试样强度在回火过程和温度下保持不变;
(5)纳米碳化物沉淀对低碳钢的耐蚀性能无显著影响。经过300分钟回火的试样,其显微***的不同造成了试样腐蚀速率略有提高,顺序为:试样C,试样A,试样B。
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