如何提高鋼鐵的屈服強(qiáng)度和較好的韌性
高溫加熱后的冷卻速度對(duì)硼的分布狀態(tài)有比較明顯的影響。加熱溫度高于900℃時(shí)，鋼中的硼基本溶于固熔體。當(dāng)快速冷卻時(shí)，受擴(kuò)散速度的影響，硼只在晶界偏聚，極少形成析出物。硼在晶界與晶內(nèi)的分布相對(duì)均勻。當(dāng)以較慢速度冷卻時(shí)，隨溫度降低，晶界的吸附作用由弱變強(qiáng)，固溶體中硼的溶解度減少，引起硼化物沿晶界析出。
因此，只要適當(dāng)控制鋼的熱軋工藝和熱處理工藝，保證大部分硼溶入固溶體中，含硼鋼就能獲得良好的淬透性。需要注意的是，冶煉時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制鋼中N和Ti的含量，防止BN析出。至于硼提高淬透性的機(jī)理，一般有兩種觀點(diǎn)：一是硼降低奧氏體晶界能。由于硼易被吸附在奧氏體晶界，使奧氏體晶界能降低，減少了鐵素體通常在奧氏體晶界形核的有利位置，增加了奧氏體穩(wěn)定性，鐵素體和上貝氏體轉(zhuǎn)變的孕育期增加，使轉(zhuǎn)變曲線右移。二是硼降低碳在奧氏體晶界的自擴(kuò)散能力，鐵素體形核時(shí)，不僅需要有利的形核位置，而且需要碳原子的擴(kuò)散，硼原子在晶界上的存在阻止碳原子的擴(kuò)散，因此推遲了鐵素體的形成，也使珠光體轉(zhuǎn)變受阻。
由于硼的含量過(guò)高（0.004%），損害了SPV490鋼板的韌性，并且降低了鋼的淬透能力。
當(dāng)板厚減少到20mm以下時(shí)，不加入硼，而靠Cr、Ni來(lái)提高淬透性，并適當(dāng)調(diào)整調(diào)質(zhì)工藝，鋼板亦可獲得大于690MPa的屈服強(qiáng)度和較好的韌性。這一點(diǎn)在Q690D鋼板的試驗(yàn)中得到了證實(shí)。
結(jié)論
加硼的SPV490鋼板通過(guò)控制熱處理工藝可以有效地提高淬透性，同時(shí)獲得良好的韌性。
SPV490鋼板在外機(jī)爐水槽淬火，結(jié)合合理的回火處理，可獲得良好性能。通過(guò)控制軋后冷卻水量和調(diào)整調(diào)質(zhì)工藝，可淬透的鋼板厚度將達(dá)到60mm以上。
以Cr、Ni等元素提高淬透性，12mm厚鋼板可在空冷 高溫回火處理后獲得690MPa以上屈服強(qiáng)度和較好的韌性。
鋼中的硼含量應(yīng)控制在20×10-6以下。否則，將會(huì)嚴(yán)重?fù)p害鋼的韌性，并降低其增加淬透性的效果。
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