摘 要:EQ47作為海洋工程用鋼,不僅需要較高的強度,也需要較好的韌性。沙鋼針對EQ47熱的生產(chǎn),給出了新成分煉鋼、新的軋鋼工藝,然后分別進行常溫淬火調(diào)質(zhì)處理、亞溫淬火調(diào)質(zhì)處理和高溫淬火調(diào)質(zhì)處理等一系列的熱處理實驗調(diào)試力學性能,最終確定只有在高溫淬火調(diào)制處理時,才能避開硼對性能的損害,得到了良好的機械性能。
關(guān)鍵詞:EQ47;力學性能;調(diào)質(zhì)處理;硼析出
在海洋之中進行鉆井機采油作業(yè)會遇到大風、大浪以及鉆井設(shè)備震動等多種力量的影響,這就要求在鉆井平臺必須使用強度及韌性較好的材料制造。EQ47作為調(diào)質(zhì)鋼,擁有較高的強度及韌性。由于其生產(chǎn)工藝的特殊性,EQ47化學成分中碳含量偏低,為了保證其淬透性添加了一定量的B元素,并對其分別進行了常溫淬火調(diào)質(zhì)處理、亞溫淬火調(diào)質(zhì)處理和高溫淬火調(diào)質(zhì)處理。
1 成分
化學成分見表1。EQ47化學成分中碳含量偏低,為了保證其淬透性添加了一定量的B元素。
2 力學性能及分析
2.1 常溫淬火試驗
2.1.1 常溫淬火的力學性能見表2。
分析:從表2可以看出,在920℃淬火進行系列溫度調(diào)制處理的強度均滿足產(chǎn)品要求,但其韌性沖擊吸收能量較小,即便有滿足要求的也不穩(wěn)定。
2.1.2 常溫淬火的金相組織見圖1。
分析:結(jié)合金相組織圖1可以看出,淬火后顯示的金相組織還是符合要求的,這就反映了強度符合要求,沖擊吸收能量不符合要求是受到硼析出物長大的影響。
2.2 亞溫淬火試驗
2.2.1 熱軋板亞溫淬火加回火的力學性能見表3。
分析:從表3可以看出,在亞溫淬火進行系列溫度調(diào)制處理的強度不滿足產(chǎn)品要求,但其韌性沖擊吸收能量變大。
2.2.2熱軋板亞溫淬火加回火的金相組織見圖2
分析:從圖2可以看出,是淬火溫度較低,組織不能淬透,存在大量的鐵素體組織,還有一些貝氏體組織,這就造成表4強度不符合要求。
2.3 高溫淬火試驗
2.3.1 高溫淬火加回火的力學性能見表4。
分析:從表4可以看出,經(jīng)940℃高溫淬火后的強度結(jié)果和低溫沖擊韌性均滿足標準要求。
2.3.2 高溫淬火加回火的金相組織見圖3。
分析:從圖3可以看出,經(jīng)940℃高溫淬火后,得到了很好的淬火組織。
從表4和表2的試驗數(shù)據(jù)可以看出:經(jīng)940℃高溫淬火后的強度結(jié)果和低溫沖擊韌性均滿足標準要求,也得到了很好的淬火組織,較920℃淬火的沖擊吸收能量結(jié)果大有改善。這是高溫將硼的析出物固熔掉一部分或此溫度已經(jīng)超出硼的析出長大溫度范圍。因此,EQ47在經(jīng)過660℃回火情況下,得到了性能強度和低溫韌性均滿足產(chǎn)品要求,所以對此成分,應(yīng)該進行940℃高溫淬火加660℃回火,這樣才能得到很好的力學性能。
3 結(jié)束語
添加硼元素往往會影響鋼板的低溫沖擊韌性,找出合理的熱處理工藝避開硼對低溫沖擊的損害。對本次試驗的EQ47成分,得出以下結(jié)論:(1)由于硼的添
加,920℃常溫調(diào)質(zhì)處理,有硼析出物形成并長大,造成鋼板的低溫沖擊性能不穩(wěn)定;(2)亞溫淬火調(diào)制處理,雖然避開了硼的析出,但淬火溫度過低,組織不能淬透,造成強度偏低;(3)添加硼元素后,在940℃高溫淬火調(diào)制處理,即可消除硼對性能的有害影響,得到良好的性能。
參考文獻
[1]GB/T 1591-2008.低合金高強度鋼[S].
[2]余宏偉,王孝東.硼的添加對SS400鋼性能和組織的影響[J].CJFD.