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近年来,随着国内外对磷铁研究的深入和轧制技术的提高,已有部分专利和文献提出了通过改进轧制和加热等工艺措施解决含铜钢去镍后抑制表面热裂纹产生的办法。因此,降镍对09CuPCrNi耐候钢高温力学性能的影响,成为该类钢降低生产成本,节约稀缺资源急待研究的课题之一。 1 试验材料和研究方法 用5Okg真空感应炉熔炼2、3炉号钢,其中1试样为梅钢09CuPCrNi耐候钢实际生产成分。采用Gleeble3000热模拟实验机研究降镍对试验钢CCT曲线和高温塑性影响的实验工艺,Gleeble热模拟实验在真空中进行。
2 可以看出,两种成分试验钢CCT曲线可以分为3个主要区域:高温转变区,相变产物主要为先共析铁素体和少量珠光体;中温转变区,相变产物主要为贝氏体;低温转变区,相变产物为马氏体。对比,无Ni(0.02%Ni)试验钢各相转变温度均出现提高,Ar、Ar3分别由含0.27%Ni试验钢的670.2℃和860.0℃升高到710.1℃和882.5℃,并且贝氏体和马氏体相变也相对提前发生。此外,当冷却速度≤5℃/s时,无Ni试验钢已发生贝氏体转变,而含0.27%Ni的试验钢需>5℃/s才发生贝氏体转变。 温度明显影响材料的高温塑性,试验钢存在3个热塑性变化的典型区域:I区在700~900℃,该区塑性较差,800℃塑性低谷断面收缩率约30%,随后随着温度的升高,材料塑性逐渐回升,但是与含Ni钢相比,不含Ni的试验钢塑性回升的速度较慢,塑性低谷的温度区间更宽;I区在900~1200℃,Ni元素对该段热塑性影响较大,含镍试验钢塑性在900℃回升到80%后重新下降,无镍试验钢则未出现第二个塑性低谷区,950℃塑性达到70%;材料的高温抗拉强度背离了随温度升高而降低的一般规律,在750—850℃,材料的抗拉强度随温度的升高略有增加,900℃时含Ni较少和不含Ni的2和3试样抗拉强度开始下降,而含0.27%Ni的1试样拉伸强度达到最大值。