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高温加热后钢的冷却速率研究硼的分布

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-04-20 0:11:05 * 浏览: 7
高温加热后的冷却速度对硼的分布有重要影响。当加热温度高于900℃时,钢中的硼基本上溶解在固体熔体中。快速冷却时,硼由于扩散速度的影响而仅在晶界偏析,几乎不形成析出物。硼在晶界内和晶体内的分布相对均匀。当以较低的速率冷却时,随着温度的降低,晶界的吸附从弱变强,硼在固溶体中的溶解度降低,导致硼化物沿晶界沉淀。因此,只要适当地控制钢的热轧过程和热处理过程以确保大部分硼溶解在固溶体中,则含硼钢可以获得良好的淬透性。应该注意的是,在冶炼过程中应适当控制钢中N和Ti的含量,以防止BN的析出。至于硼提高淬透性的机理,通常有两种观点:一种是硼降低奥氏体晶界能。由于硼易于吸附在奥氏体晶界上,因此奥氏体晶界能量降低,这降低了通常在奥氏体晶界中成核的铁素体的有利位置,并增加了奥氏体的稳定性。上贝氏体转变的孕育期和转变曲线向右移动。第二个问题是硼会降低碳在奥氏体晶界中的自扩散能力。当铁素体成核时,不仅需要有利的成核位置,而且还需要碳原子的扩散。晶界上硼原子的存在阻止了碳原子的扩散。因此,它延迟了铁素体的形成并阻碍了珠光体的转变。由于硼含量过高(0.004%),会削弱SPV490钢板的韧性,并降低其淬透性。在不添加硼的情况下将板厚减小至小于20mm时,依靠Cr和Ni来提高淬透性,并适当调整回火工艺,钢板还可获得大于690MPa的屈服强度和良好的韧性。这在Q690D钢板的测试中得到了证实。结论含硼的SPV490钢板通过控制热处理工艺可以有效地提高淬透性,同时具有良好的韧性。 SPV490钢板在机炉外水箱中淬火,结合合理的回火处理,可获得良好的性能。通过控制轧制后的冷却水量并调整回火工艺,可硬化钢板的厚度将达到60mm以上。 Cr,Ni和其他元素可用于改善淬透性。经过风冷和高温回火处理后,厚度为12mm的钢板可获得超过690MPa的屈服强度和良好的韧性。钢中的硼含量应控制在20×10-6以下。否则,会严重损害钢的韧性并降低其增加淬透性的效果。