加热温度对铜时效硬化钢HSLA-100表面氧化层结构和组成的影响
发布人：上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn
更新时间：2016-04-23
HSLA100钢是近年来国际上新发展的一种高强度、高韧性、良好焊接性能的多用途钢种。该钢的碳含量大幅度减少(≤0.06%)，钢的强度不再依赖碳的含量，而是以ε-Cu沉淀强化、位错强化、细晶强化等方式弥补了降碳带来的强度损失，从而使该类钢具有良好的强韧性匹配和焊接性能，并广泛应用于矿石设备、海洋钻井平台、重型机械、舟桥及大型船舶的建造。
钢中添加适量的铜可提高耐腐蚀性，此外，铜含量0.7%以上，时效处理后铜可起沉淀强化作用，但由于铜熔点较低(1083℃)，且易和钢中残存的Sn、S等低熔点杂质元素形成富铜的低熔点相。在热加工过程中，熔融的富铜低熔点相沿钢的奥氏体晶界渗透，从而造成钢表面发生鱼鳞状开裂，称为表面热脆。改善含铜钢热加工性能的研究在20世纪80年代展开，至今仍是含铜钢研究的一个重要方向。铜时效硬化钢由于具有较高的Cu、Ni含量，在高温加热阶段其氧化物层结构较为复杂。鉴于此，本文对铜时效硬化钢在高温加热条件下的表面氧化层结构和组成进行了研究。
选取铜时效硬化钢HSLA-100进行表面氧化试验，试验钢为30mm厚工业板，其成分为（质量分数，%）：0.062C，0.89Mn，0.38Si，0.001S，0.006P，1.46Cu，2.94Ni，Cr适量，Mo适量，0.02Nb，0.016V，0.009Ti。从钢板上切取规格20mm×10mm×8mm的试样，表面磨光后在箱式电炉中进行高温氧化试验，选取加热温度1000、1100、1200和1300℃，保温时间均为2h，试样出炉后空冷。
加热温度对铜时效硬化钢表面氧化层厚度存在影响，氧化层厚度基本上随加热温度的升高线性增大。铜时效硬化钢表面氧化层由外至内可根据其组成分为3个部分：氧化铁层、富Cu相层和过渡层。加热温度对富Cu相层中的Cu-Ni相成分存在影响；加热温度越高，富Cu-Ni相中Cu、Ni含量越低。对于Ni含量较高的铜时效硬化钢，为保证其表面质量，热加工温度应尽可能选择低于1200℃。作为值得信赖的合作伙伴和高品质金属合金的半成品供应商，艾荔艾拥有完善的服务体系和专业的团队。在同客户交易的过程中，我们力求根据不同的应用需求将我们的产品做到精益求精。针对当前和未来的市场需求，艾荔艾致力于为客户提供最佳的金属材料解决方案。
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