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多次熱處理后,Q345R鋼板性能下降多少?

發布于:09-11 文章來源:微信公眾號盧梭說壓力容器

我們都知道,熱處理并非絕對有利,那多次熱處理后,材料性能怎么變化?我們一起來學習一下文獻:張健, 歐陽鑫, 胡昕明, 等. 模擬焊后熱處理次數對Q345R鋼板力學性能的的影響[J]. 鞍鋼技術, 2021, (4).

 

文獻在某Q345R鋼板(厚度60mm,正火)寬度1/4 處并行連續取四塊試板,其中一塊不進行模擬焊后熱處理,其余三塊分別進行1次、2次、3次相同工藝的模擬焊后熱處理。

模擬焊后熱處理的保溫溫度為600℃,凈保溫時間2h,控溫范圍400~600℃,升降溫速率為55~220℃/h。 

一、抗拉強度、屈服強度的變化

與未經熱處理的鋼板相比,隨著熱處理次數的增加,鋼板的抗拉強度和屈服強度呈下降趨勢,其中:

鋼板厚度1/4處,3次熱處理后抗拉強度降低34 MPa,屈服強度降低28 MPa;

鋼板厚度1/2處,3次熱處理后抗拉強度降低44 MPa,屈服強度降低28 MPa。

鋼板在厚度1/2處的抗拉強度、屈服強度、斷后延伸率等性能指標均低于厚度1/4處,在歷經3次熱處理后,厚度1/2處屈服和抗拉強度指標已低于材料標準GB/T 713的要求。

另外,無論是厚度1/4處還是1/2處,熱處理次數增加,斷后延伸率沒有明顯的變化趨勢。

二、沖擊性能的變化

與未經熱處理的鋼板相比,隨著熱處理次數的增加,鋼板的沖擊性能呈下降趨勢,其中:

鋼板厚度1/4處,3次熱處理后0℃沖擊性能降低80 J,-20℃沖擊性能降低90 J,-40℃沖擊性能降低30 J;

鋼板厚度1/2 處,3次熱處理后0℃沖擊性能降低60 J,-20℃沖擊性能降低20 J,-40℃沖擊性能降低10 J。

雖然,沖擊性能在厚度1/2處的下降幅度小于厚度1/4處,但厚度1/2的沖擊功絕對值小很多。

隨著模擬焊后熱處理次數的增加,晶粒逐漸粗化,帶狀組織得到改善,珠光體的比例降低,鐵素體的數量增多。

鋼板經熱處理后,顯微組織中的帶狀組織由原始的粗大且連續的組織,逐漸變窄,再到斷開,最終轉化為鐵素體和珠光體均勻分布的組織,但帶狀組織的消解不足以抵消晶粒粗化對性能的不良影響,所以沖擊性能沒有得到改善,甚至惡化;同時,隨著熱處理次數的增加,珠光體的含量繼續減少,相對于鐵素體,珠光體是組織中的硬項,其在微觀組織中所占比例的減小會降低材料的強度。 


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