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混合稀土元素对HRB400 钢组织及拉伸性能的影响

2021-11-08朱福生陈荣春杨宇鹏李春红廖志金刘燕平汪志刚

有色金属科学与工程 2021年5期

朱福生,陈荣春,杨宇鹏,李春红,廖志金,刘燕平,汪志刚

(1.江西理工大学材料冶金化学学部,江西 赣州 341000;2.江西省重稀土冶金工业添加剂工程技术研究中心,江西 赣州 341000;3.龙南龙钇重稀土科技股份有限公司,江西 赣州 341000)

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HRB400E 螺纹钢具有高的屈服强度、优良的低周疲劳性能以及抗震性能,被广泛应用于高层和抗震建筑领域[1]。近年来,我国对螺纹钢的需求量越来越大[2],且对其综合性能的要求越来越高,需要具备良好的组织均匀性以及较好的拉伸性能。添加微合金元素是发展高强度钢筋最好的方法之一。以往均认为钒是最适合添加的微合金元素[3],但是随着钒市场价格在不断上涨,有必要开发出新的微合金元素。

稀土(RE)不仅有净化钢液、改性夹杂等有利影响,而且存在较为明显的微合金化作用[4-6]。由于稀土降低了碳在铁素体中的活度,增大了铁素体的溶碳能力,改变了铁素体与珠光体的相对含量,并减小了碳锰纯净钢中片状珠光体的片层间距,从而提高其强度、塑性等综合力学性能[7]。杨吉春等发现向X80 管线钢中添加微量Ce 可以使多边形的铁素体演变为针状并使晶粒变得细小狭长,阻碍裂纹扩展;粒状贝氏体更加细小,弥散分布于晶内和晶界,阻碍位错运动从而导致强韧性的提高,同时微量稀土将长条状的MnS 夹杂变为类椭圆形的稀土夹杂且尺寸更小,有效减少受力时的应力集中,提高钢材的综合力学性能[8]。王波等发现向AH36 船板钢中添加微量稀土Ce 后,凝固组织中铁素体的晶粒明显被细化,基体中珠光体组织的分布相对变得更加均匀,同时断口韧窝中原来的块状夹杂被改性为球状稀土夹杂,夹杂的分布也变得更加均匀[9]。……

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