Ảnh hưởng của các điều kiện gia công mô phỏng trên lửa đến vi cấu trúc và hiệu suất cơ học của thép Q345R

Yi-chao Peng1, Hao-hao Xu1, Mai-cang Zhang2
1Department of Materials Technology, Zhejiang Energy Technology & Research Co. Ltd., Hangzhou, China
2Department of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing, China

Tóm tắt

Một loạt các thí nghiệm gia công mô phỏng trên lửa đã được thực hiện trên các tấm thép Q345R, và độ cứng Brinell, độ bền kéo và năng lượng va đập của tấm thép đã được kiểm tra. Các hình thái vi cấu trúc đã được phân tích hệ thống bằng kính hiển vi điện tử quét nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của vi cấu trúc của thép đến hiệu suất của nó. Tất cả các thông số hiệu suất được kiểm tra đều cho thấy sự giảm sút đáng kể trong các trường hợp mẫu được tôi luyện ở nhiệt độ gần 700°C. Tuy nhiên, mặc dù cấu trúc băng giảm khi tăng nhiệt độ xử lý và thời gian giữ, nhưng nó có ít ảnh hưởng đến sự suy giảm hiệu suất thực tế. Phân tích sâu hơn đã chỉ ra rằng sự thoái hóa perlít gần 700°C, được xác định bởi sự tương tác của cả quá trình ủ dưới ngưỡng và ủ hình cầu thông thường, là nguyên nhân chính gây ra hành vi suy giảm. Do đó, một số mô hình toán học phi tuyến về các hiệu suất cơ học khác nhau đã được thiết lập để tạo điều kiện cho việc điều chỉnh quy trình.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

P.J. Guo, X.D. Chen, W.H. Guan, H.Y. Cheng, and H. Jiang, Effect of tensile stress on the variation of magnetic field of low-alloy steel, J. Magn. Magn. Mater., 323(2011), No. 20, p. 2474. Y. Yan, A.Z. Liu, and D.X. Zhou, Research on mechanical properties of 16MnR steel after high temperature damage, J. Hefei Univ. Technol. Nat. Sci., 34(2011), No. 6, p. 827. A.Z. Liu and S. Zhang, Relationships between fatigue mechanical properties and roughness of fatigue fracture about 16MnR steel after high temperature, Adv. Mater. Res., 602-604(2013), p. 333. Z.C. Fan and J.L. Jiang, Investigation of low cycle fatigue behavior of 16Mn R steel at elevated temperature, J. Zhejiang Univ. Eng. Sci., 38(2004), No. 9, p. 1190. S.X. Liu, Y. Chen, Z.Y. Zhao, R.D. Xue, X.E. Li, and J.H. Fan, Effect of microalloy element on the grain coarsening behavior of Q345 steel, Foundry Technol., 27(2006), No. 10, p. 1071. S. Shanmugam, N. Ramisetti, R.D.K. Misra, T. Mannering, D. Panda, and S. Jansto, Effect of cooling rate on the microstructure and mechanical properties of Nb-microalloyed steels, Mater. Sci. Eng. A, 460-461(2007), p. 335. L. Zhao, Research and analysis on properties of Q345R vessel steel, Phys. Exam. Test., 30(2012), No. 1, p. 5. F.A. Khalid, M. Farooque, A. ul Haq, and A.Q. Khan, Role of ferrite/pearlite banded structure and segregation on mechanical properties of microalloyed hot rolled steel, Mater. Sci. Technol., 15(1999), No. 10, p. 1209. A. Karma and A. Sarkissian, Dynamics of banded structure formation in rapid solidification, Phys. Rev. Lett., 68(1992), No. 17, p. 2616. J.D. Verhoeven, A review of microsegregation induced banding phenomena in steels, J. Mater. Eng. Perform., 9(2000), No. 3, p. 286. X.Z. Li, J.J. Guo, Y.Q. Su, S.P. Wu, and H.Z. Fu, Formation mechanism of band structure and phase selection during directional solidification of peritectic alloys I: formation mechanism of band structure, Acta Metall. Sin., 41(2005), No. 6, p. 593. Y.H. Su, S. Morooka, M. Ohnuma, J. Suzuki, and Y. Tomota, Quantitative analysis of cementite spheroidization in pearlite by small-angle neutron scattering, Metall. Mater. Trans. A, 46(2015), No. 4, p. 1731. G.H. Zhang, D.W. Suh, and K.M. Wu, Effects of Mn, Si and Cr addition on the spheroidization of cementite in hypereutectoid Fe-1mass%C steel, Mater. Sci. Forum, 783-786(2014), p. 1053. J.M. O’Brien and W.F. Hosford, Spheroidization cycles for medium carbon steels, Metall. Mater. Trans., 33(2002), No. 4, p. 1255. T.F. Majka, D.K. Matlock, and G. Krauss, Development of microstructural banding in low-alloy steel with simulated Mn segregation, Metall. Mater. Trans. A, 33(2002), No. 6, p. 1627. Y.T. Wang, Y. Adachi, K. Nakajima, and Y. Sugimoto, Quantitative three-dimensional characterization of pearlite spheroidization, Acta Mater., 58(2010), No. 14, p. 4849. Y.L. Tian and R.W. Kraft, Mechanisms of pearlite spheroidization, Metall. Trans. A, 18(1987), No. 8, p.1403. S.C. Wang and P.W. Kao, The effect of alloying elements on the structure and mechanical properties of ultra low carbon bainitic steels, J. Mater. Sci., 28(1993), No. 19, p. 5169.