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合金元素对切割邵阳Q235NH耐候钢板性能的影响

2020-5-27 9:07:16字体:
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   在邵阳Q235NH耐候钢板材的切割加工中加入合金元素的目的是使钢材具有更好的性能,因此合金元素对性能的影响是我们最关心的问题。合金元素主要通过对微观结构的影响来影响性能。因此,必须根据合金元素对相平衡和相变的影响规律来掌握合金元素对力学性能的影响。

  合金元素对强度的影响。Q235NH耐候钢板材的切割强度是金属材料最重要的性能指标之一。增加金属材料强度的过程称为强化。强化是开发结构材料的主要目的。金属的强度通常指金属抵抗塑性变形的能力。金属强化一般有以下几种方式:

  A.固溶体强化。由于溶质原子的大小不同于基体原子的大小,基体的性质被扭曲,产生弹性应力场。这个应力场增加了位错运动的阻力,并导致强化。固溶体强化的强化量与溶质浓度有关。在达到极限溶解度之前,溶质浓度越大,强化效果越好。

  一般来说,间隙固溶强化效果远强于置换固溶强化效果,其强化效果甚至可能差1~2个数量级。然而,固溶强化是以塑性和韧性为代价的。固溶强化效果越好,塑性和韧性下降越多。

  B.细晶强化。晶界或其他界面可以有效地防止位错通过,从而强化金属。切割晶界的Q235NH耐候钢板的强化量与晶界,数即晶粒度密切相关。晶粒越细,单位体积晶界面积越大,强化量越大。

  许多碳化物形成元素(如钒、钛、铌)很容易与碳形成熔点很高的碳化物,从而阻碍晶粒生长,因此它们具有细化晶粒的功能。

  晶粒细化是一种非常有效的强化方法。当晶粒细化达到5级时,获得所谓的超细晶晶粒。此时,纯铁或低碳钢的屈服强度可达400~600兆帕,接近中等强度钢的屈服强度。晶粒细化不仅能提高钢的强度,还能提高钢的韧性,这是其他强化方法难以达到的。因此,细晶,是目前正在大力发展的一项重要的加强措施。

  C.弥散强化。当合金元素被添加到金属中时,第二相粒子将在一定条件下沉淀,并且这些第二相粒子可以有效地防止位错运动。当移动的位错在滑移面上遇到第二相粒子时,它必须在滑移变形继续之前穿过它。这一过程需要消耗额外的能量或增加施加的应力,从而导致加固。

  然而,只有当颗粒很小时,第二相颗粒才能起到明显的强化作用。如果颗粒太大,强化效果将可忽略不计。因此,第二相粒子应该是细小且分散的,即需要高分散性。颗粒越细,分散性越高,强化效果越好。

  (2)合金元素对塑性和韧性的影响。除了少数替代合金元素外,所有合金元素都会降低钢的塑性和韧性,使钢变脆。Q235NH耐候钢板材切割一般来说,除了细晶强化能同时提高强度、塑性和韧性外,所有的强化方法都会降低塑性和韧性。在这些强化方法中,间隙固溶强化是最有害的。因此,间隙固溶强化虽然能显著提高强度,但不能作为一种实用的基本强化机制。淬火马氏体必须回火,以减少间隙溶液强化对塑性和韧性的影响。冷变形强化还会降低塑性和韧性,因此冷变形强化会降低塑性和韧性

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