945船体钢

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   945钢是440MPa 级船体用钢。原采用模铸,后改为连铸。其薄板、中板、厚板的化学成分同一系列但又有所区别,以满足其不同用途的要求。 其厚板的常规热处理方法为调质处理,处理后钢板的强韧性配合较好。由于船舶的服役条件非常苛刻,有必要进一步挖掘其性能潜力,提高其强韧性储备。 为此,我们对 945钢的厚板( δ=工艺。20mm) 作了亚温淬火工艺研究,优选出了合适。

   连铸 945钢厚板的供货态为调质态( 880~910℃淬火+650~680℃回火) ,其基本化学成分( 质量分数,%) 为:0.12C,0.6Si,1.2Mn,0.025P,0.015S,0.9~1.3Ni,0.4~0.8Cr,0.2Mo,0.1V。 钢的临界点Ac1=712℃,Ac3=862℃

所得铸态复相耐磨钢具有合适的组织组成和相形态、分布及其亚结构,使铸态复相耐磨钢具有高的硬度和良好的冲击韧性配合。

    在动载冲击磨损实验过程中,当冲击功为 3.60J 时,铸态复相耐磨钢具有和高锰钢当的耐磨性;当冲击功为1.0J 时,铸态复相耐磨钢的耐磨性是高锰钢两倍以上。实际的工业性运转对比实验也表明:试验开发的铸态复相耐磨钢具有高的抗滑动磨损和一定的冲击塑变磨损抗力,是一种高效、节能适用于中小型球磨机衬板的耐磨材料亚温淬火温度越低,γ相的量越少,淬火后马氏体量越少。 但在低的临界区温度,γ相内富集的C、N、Mn、Cr 等元素多,结

果增加了γ相的淬透性,增加了马氏体的含 C 量,使马氏体的强化作用加强。

另外,亚温淬火温度越低α相的含 C 量也越高,增加了 α相的强化作用。 亚温淬火温度高时

,γ相内富集的 C、N、Mn、Cr 等元素少,淬透性差,马氏体的含C量低,强化效果较小,α

相的含C也低,强化作用也低,但作为强化相的马氏体占的比例却增加了。

此外,还可能有其它影响因素,如当存在微合金元素时,会在铁素体中产生沉淀硬化,马氏体体积分数不同时,沉淀强化的效果不同。 这些综合作用使得亚温淬火温度对力学性能的关系出现极值。 

1) 合理的亚温淬火工艺可以在获得较高强度的条件下明显地提高连铸 945钢厚板的低温冲击韧度。

( 2) 本文优选出的亚温淬火热处理工艺为:①980℃ 预淬火+800℃ 亚温淬火+600℃ 回火;②980℃预淬火+840℃亚温淬火+600℃回火。前者处理的试样的强度与调质态的相当,

而其AKV值比调质态高20J;后者处理的试样的强度比调质态略低,但AKV值比调质态高30J。

( 3)预淬火温度对组织和性能影响很大,适当采用较高的预淬火温度可以提高钢的回火抗

力,有利于最终获得条状铁素体和马氏体相间分布的复相组织。亚温淬火温度与强度的关系曲

线在800℃出现极小值,而与AKV(-40℃)的关系曲线在800℃出现极大值。