785Mp级非调制管用钢设计-周珍妮.doc

785Mpa级非调制管用钢设计 （武汉科技大学理学院材料物理2001级，2001120003，周珍妮） 摘要 选取合适的材料结合到经济考虑，通过适当加工来设计非调制管用钢。该钢具有高强度，良好的焊接性和耐腐蚀性。由于是非调制钢，所以工艺流程短，省时又省才力，是一种既经济又实用的钢，但由于非调制钢是一种新兴材料，处于初起阶段，难免会存在一些缺陷，有待我们继续学习和研究。 关键词 非调制钢，焊接性，耐腐蚀，高强度 Design of 785MPa Unfined steel Abstruct： :choosing appropriate materials and sonsidering economy aspect are very imporantant for designing unfined steel with low carbon. Possessing well weldability strong strengh high tenacity and well anticorrosion. The process is very simply.It can save much time and matericals. We should study well and design a kind of new steel. The key： words : fined steel weldability anticorrosion strong strengh high stenacity 1.前言 非调质钢是在基体化学成分中添加了微量（〈0.7%）的合金元素，从而使其一种或几种性能具有明显的变化的钢。与调质钢相比，微合金非调质钢对尺寸不敏感。使其力学性能尤其是硬度值在零件截面上的分布补角均匀。与调质钢相比，最大的不要同是省去了热处理（淬火后高温回火）工序。但是这种钢还是处于一种新型钢种的成长期。主要用于制作汽车的零件。 1972年开始工业应用的非调质钢，均具有铁素体---珠光体组织。抗拉强度大于770Mpa，室温V形缺口，韧性为7---14J。其中以49Mnvs3钢最具有代表性，人们称之为第一类非调质钢。 1988年，美国柏尔钢公司的Wright提出了第三代非调制钢的概念，将非调制钢的组织扩展到低碳马氏体。 目前，广泛应用的是调制钢。其中无缝钢管广泛用于机械制造行业。例如：煤矿液压支架用钢，4斤顶类用管，汽车半轴套管，拖拉机液压悬挂用管，摩托车前叉类用管。目前，这些零件一般采用40Cr 40MnZ 27SiMn 35MnNiRE等钢制作，均经调质处理并焊接加工。管类零件的调质处理不但费用高，还因其细而长，热处理废用率很高。因此开发和应用非调制无缝钢的呼声越来越高。为此，不但要开发出相应的高强度 高韧性的非调制钢，而且还要有良好的焊接性能。 科学的发展总是建立在前人的成就基础上的。前人取得的成绩已成为过去，我们这一代要吸取精华，应用学过的知识，设计出我们要用的经济实惠的钢种。特别是在今天——石油，天然气的输送需求管道用钢的今天，这一责任更是不可怠慢。因此，785Mpa级非调制管用钢应运而生。 2.文献综述 2.1 强化手段 非调制钢的强化机制包括：沉淀强化，细晶强化，相变强化，固溶强化以及位错强化等，但各种强化机制对非调制钢的强度贡献是不同的。对于微合金非调制钢，在适当的珠光体体积分数下细化组织并使之均匀，适当降低碳的含量，提高先共析铁素体的数量，减小珠光体的片间距，并调整与先共析铁素体的沉淀强化效应，是提高钢的强韧性的有效途径。 2.1.1 沉淀强化 沉淀强化是通过钢中细小的弥散沉淀相与位错发生交互作用造成对位错的障碍，使钢的强度得以提高的一种强化方式，晶体中的位错发生交互作用有两种：a)Orowan机制,这种机制是位错绕过质点其切应力增量为 △τ=ubf b 切过机制是位错切过质点产生强化作用与质点本身的性质密切相关，其强度比绕过质点后的强化效应高。 2.1.2 影响非调质钢的组织因素： 非调质微合金钢中的铁素体量较少，一般铁素体以网状形式包围珠光体，当铁素体量较多时，首先沿晶界析出的铁素体会不但增厚，且随过冷度的增加，铁素体也可以在奥氏体内形核长大，调整奥氏体晶粒，使之细小，是获得细晶粒相变产物的先决条件，细小的奥氏体晶粒既可以得到得到细小的铁素体晶粒，又可以使珠光体细化。这样钢的强度和韧性都将会提高。 2.1.3 其他强化方式 细晶强化，Hall---Pe