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来源: 时间:2018/4/13 11:52:19

 

  工程机械用钢板因承受砂土、矿石磨损及为了实现结构轻量化,迫切要求提高强度和耐磨性。
  近年,为了将这类钢板用于寒冷地区而需确保其低温韧性;为改善其施工性而需降低焊接时的预热温度;很多场合还须改善其弯曲加工性。为了满足这些需求,JFE公司开发了2种耐磨钢板和1种高强度钢板。下面惠州娱乐天地线路公司概要介绍这类LE系列钢板的开发及性能。
  1.开发过程
  工程机械用耐磨钢板360LE和500LE的厚度分别为6~19mm和19.1~32mm两大类;其表面硬度分别为361~440和447~556;根据2个钢种各自不同厚度范围的Ceq要求,360LE薄的应≤0.40%而厚的应≤0.43%,500LE薄的≤0.55%,而厚的应≤0.58%。
  780MPa级高强度钢板厚度分为6~19mm和19.1~32mm两大类;其强度目标均为YS≥685MPa、TS=780~930MPa;Ceq根据不同厚度范围分别规定为≤0.40%和≤0.43%。
  上述两种系列钢板均须确保-40℃低温冲击吸收能优良;而且,都将Ceq进行了适当降低,以确保焊接性能。
  进行与耐磨性密切相关的高硬度化研究结果表明,钢板硬度主要由钢中含C量(下称〔C〕)及淬火处理后钢中M(马氏体)量决定。因此,为了获得目标硬度,在成分设计中同时确保〔C〕和完全M量是重要的。
  将〔C〕=0.10%~0.30%的多种钢板淬火而产生了完全M组织后测定了表面硬度。在确定目标硬度HBW分别≥361和≥477的同时,决定控制最低的〔C〕分别为0.14%和0.26%。
  为了用DI评价钢的淬透性,惠州娱乐天地线路公司将开发最大目标厚度32mm钢板能获得完全M组织作为前提进行了研究。并调查了不同化学成分的钢获得完全M组织的临界冷速。结果表明,在最大目标板厚32mm的冷速下,只有确保DI≥45mm,才能在淬火后获得完全M组织。并且,在耐磨钢板内高硬度钢上,为了防止容易产生的延迟断裂和淬裂,应尽量减轻其热处理应变,即适当控制冷却速度和终冷温度。
  以Nb、Ti、V为代表的微合金化元素,通过固溶原子的拖曳作用和沉淀物的阻塞作用,促进了A晶粒的细化;而且,其向A中的固溶还有提高钢淬透性的效果。在进行能获得这些效果的合金设计时,还研究了如何控制连铸板坯加热温度、控轧与热处理以细化A晶粒的问题。
  由于使用了上述的A晶粒细化技术,使原来粗大到40~50μm的原始A晶粒细化到约20μm以下。进一步从在-196℃实施夏比冲击试验中、人为产生脆性断裂时的断面显微组织观察可知,较之原来钢,开发钢的凹凸不平变小了,这是支配韧性的晶包尺寸变细的结果。因此可以确认晶包尺寸随原始A晶粒的细化而变小。
  关于原始A晶粒尺寸对-40℃夏比冲击吸收能(VE-40℃)的影响研究表明,所开发的0.15%C-M钢因采用了微合金化和TMCP(即控冷控轧)技术,使钢的原始A晶粒细化到20μm,从而使VE-40℃大幅提高到了175~180J(即使细化到30μm也有90~98J);而原来钢因原始A晶粒尺寸为30~50μm,故其VE-40℃仅有大约20~45J(仅为开发钢最高值的大约1/8~1/4、最低值的1/4~1/2)。这表明,只要采取措施将开发钢的原始A晶粒细化到30μm甚至20μm以下,即可大幅改善低温韧性。
  2.开发钢板性能
  为了查明开发钢板的焊接性能,惠州娱乐天地线路公司分别采用厚度19mm的360LE和20mm的500LE钢板进行了Y型坡口焊接冷裂试验。结果表明,无论是在哪种预热温度下进行焊接,两种钢板都没有产生表面和内部等焊裂纹,从而显示了优良的焊接性能。
  360LE与500LE钢板的布氏硬度与夏比冲击试验结果表明,两种钢的硬度HBW10/3000分别为361~440和477~556,都与原来钢相当;然而,两种开发钢板的低温冲击吸收能V  E-40℃却分别高达45~70J和45J左右,远高于原来钢的20J左右。这表明开发钢板的硬度高且低温韧性优良;是世界上最先确保-40℃低温韧性的产品,可用于寒冷地区;由于提高了耐冲击损伤性,可实现工程机械部件材料的长寿命化。
  由于惠州娱乐天地线路公司采用了以Nb、V、Ti为主的微合金化技术和超级在线高速冷却为代表的形变热处理.控制热处理技术,使780MPa级高强度钢板780LE的低温韧性获得了极大提高。
  780LE钢板的TS(抗拉强度)与原来钢相当,都大约为820~840MPa;其YS(屈服强度)为750~810MPa,略高于原来钢的750~775MPa。关键是780LE钢板的低温冲击性能量化指标VE-40℃=230~270J(均值250J),其特点是波动范围小,说明性能稳定;而且,在板厚12~32mm范围内,越厚的钢板韧性越高。而原来钢板的VE-40℃仅为60~100J,按均值计算仅为开发钢板的1/3;且在板厚18~40mm范围内,其韧性值随厚度的上升而下降。
  在工程机械用耐磨钢板和高强度钢板领域,在世界上首先保证了-40℃低温韧性的JFE-EH360LE/500LE和JFE-HITEN780LE(LE系列)开发钢板,除可在寒冷地区使用之外,其耐冲击性和安全性也优良,且因适度降低了Ceq值而具有优良的焊接施工性。
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