Nb、Ti微合金化Q345R压力容器板性能研究
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Q345R压力容器用钢板多用于制造球罐、油漆罐和化工机械设备容器等,通常需经过拉延、弯曲、焊接等方式加工成一定形状后在承受压力状态下使用,因其内部装有各种易燃易爆的液体或气体,所以要…
Q345R压力容器用钢板多用于制造球罐、油漆罐和化工机械设备容器等,通常需经过拉延、弯曲、焊接等方式加工成一定形状后在承受压力状态下使用,因其内部装有各种易燃易爆的液体或气体,所以要求压力容器用钢板应具有良好的强韧性和焊接性能。连轧TMCP工艺生产的钢板具有良好的冲击韧度,同时降低钢材的碳当量,改善焊接性能,综合降低成本。对于压力容器用钢及TMCP已有较多研究,但就Nb-Ti微合金化热连轧压力容器钢板与传统中板性能对比研究的报道较少,本文就此对比研究了某钢厂中板线及连轧线生产的20mm厚Q345R压力容器钢板的力学性能,分析了控轧控冷工艺下Nb、Ti微合金化处理对其性能的影响。
实验材料为20mm厚中厚板轧机轧制及低碳、Nb-Ti微合金化热连轧Q345R压力容器钢板,其化学成分见表1。分别对钢板进行取样,进行基本力学性能测试、金相观察、晶粒度及夹杂物评级;在JBN-300型冲击试验机上进行系列温度冲击试验,记录试样夏比冲击功aKV2,测量不同温度下断口断面纤维率。
表1 实验钢板化学成分(质量分数,%)
| C | S | P | Si | Mn | Nb | V | Ti |
1#(中板) | 0.162 | 0.0061 | 0.016 | 0.405 | 1.460 | - | 0.019 | - |
2#(连轧板) | 0.084 | <0.005 | 0.014 | 0.241 | 1.440 | 0.028 | - | 0.014 |
通过低碳,Nb-Ti微合金化处理加控制轧制工艺能够充分细化晶粒,实现材料的强韧性合理配合,提高性能,简化工艺。连轧Q345R压力容器钢板具有优良的综合力学性能,钢板屈服强度高,塑性好,冲击韧度较中板提高2~3倍,断裂韧性明显好于中板。低碳、Nb-Ti微合金化处理细化了钢板组织,消除了带状偏析,晶粒细化及组织均匀化是材料韧性大幅度提高的主要原因。
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