ZrO2弥散强化Q345钢的组织与力学性能研究

摘要

钢铁材料的性能,特别是力学性能受其组织状态的影响很大.因此在钢铁生产过程中,控制钢的铸态组织一直是改善或提高钢材性能和品质的关键.在含铌钢中,原始铸态组织晶粒尺寸的大小严重影响在轧制过程中晶粒尺寸的控制,传统的组织控制方法通常有两种,一是在钢铁冶炼过程中,通过精炼时的造渣进行脱氧、脱硫、脱碳、去气、去除非金属夹杂物等净化手段和调整钢液成分、温度以及控制钢液凝固过程的冷却速度,进行组织控制;二是通过热处理来进行组织控制.rn 本文将两种不同含量的ZrO2弥散粒子的预制棒通过喂丝法加入到中频感应熔炼炉中与Q345原钢重熔制备了含O.5wt%和1.22wt%ZrO2粒子的弥散强化合金钢。通过制定不同热处理工艺和轧制变形强化，进行ZrO2粒子弥散强化合金钢的性能改善。将重熔后的Q345钢在850℃温度下进行多道次变形后淬火，然后在不同温度下进行回火处理。结果显示，ZrO2粒子诱发铁素体形核，组织变得细小均匀。弥散强化钢与Q345钢相比力学性能也得到提高。其中在850℃热轧、550℃回火后含1.2wt%ZrO2粒子的合金强度和塑性达到最佳配比，屈服强度和抗拉强度分别达到931.91MPa和976.76MPa，延伸率为15.42%，维氏硬度达到315.01.显示了良好的力学性能。