轧制复合厚钢板的界面组织及力学性能

• 作 者: 张亚樵
• 出 处: 辽宁科技大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 厚板 轧制复合 界面 力学性能

厚钢板广泛应用在重型机械、大型舰船、海洋石油平台、堤坝和闸门等方面,一般以铸锭或连铸坯为原料,采用热轧方法生产。传统的生产方法存在很多缺点,而采用连铸坯复合轧制生产厚钢板,不仅可以充分发挥连铸坯生产效率高、成品质量好的优点,且摒弃大型铸锭的中心缩松、缩孔和偏析严重、成材率低等缺点,低成本地生产厚板和特厚板,因而受到人们的广泛关注。本文先以Q235钢为原料,在保护气氛下采用多道次热轧复合方法制备了厚板,利用金相显微镜对复合界面微观组织形貌进行了观察,利用MTS810试验机对界面剪切强度进行了测试,对复合钢板的界面结合现象进行了分析研究,讨论了轧制变形率、轧制复合温度等参数对界面结合的影响。结果表明,轧制温度相同时,随着累计压下量的增加,界面孔洞数量减少;累计压下率相同的条件下,随轧制温度的增加,复合界面孔洞数量显著减少,但内部基体晶粒尺寸逐渐增大。通过剪切试验证明在保护气氛下轧制复合制备的复合板,其界面结合强度随着累计变形率和轧制温度的增加而增加。为进一步探究复合厚板的界面结合情况,以Q345钢为原料,采用组坯抽真空热轧复合的方法制备了55mm的厚板,利用金相显微镜和扫描电子显微镜观察界面微观组织,结果表明基体和复合界面组织均为珠光体+铁素体,再结晶细化晶粒效果显著。随累计压下率的增加,界面缺陷减少,界面结合强度提高,当累计压下率达到66.0%时,界面剪切强度达到321 MPa,Z向抗拉强度达到520MPa,断后伸长率最高达到39.5%,满足GB/T 1591-2008《低合金高强度钢》的要求。强酸深度腐蚀复合界面的结果表明,即使经多道次轧制变形,复合界面仍然存在能被强酸腐蚀的痕迹,同时,冲击试验结果表明,复合界面的冲击功低于母材的冲击功。