稀土及微合金制備船板鋼的研究主要集中在對貴重微合金元素的替代研究、單、復合微量元素對軋材性能的影響、單一添加稀土元素調整軋制工藝對軋材性能的研究,而對單一、復合添加稀土元素與微量元素之間共同作用在冶煉過程中對鋼材性能的影響還不清楚。因此,本課題在復合添加合金元素AH36、AH32船板鋼的基礎上,采用電弧冶煉和感應熔煉,單一、復合添加稀土La、Ce、Pr,研究稀土元素與微合金元素的共同作用對鋼材性能方面的影響。通過蔡司顯微鏡和掃描電鏡金相觀察,結果表明:稀土元素添加到AH36、AH32鋼中均能夠顯著得細化晶粒,使得板條狀、多邊形鐵素體轉變成針狀鐵素體,促進層片狀珠光體生成,隨著稀土含量的增加,組織更加均勻,晶粒更加細化。通過EDS對夾雜物進行能譜分析,結果表明:稀土元素在鋼材中主要以夾雜物的形式分布于晶界處,夾雜物的主要成分為S、Al、Mn、Ca及稀土元素,稀土可以使粗大的Al_2O_3、長條狀的MnS夾雜,轉變成小球狀的稀土鋁酸鹽和稀土硫化錳夾雜,對夾雜物改質效果明顯。通過制備斷口試樣進行掃描電鏡觀察,結果表明:稀土元素可以改變斷口形貌,使得韌窩由多邊形轉變為等軸狀,韌窩加深,尺寸變小,分布更加均勻,夾雜物均勻分布于韌窩底部。通過電弧熔煉和感應熔煉在AH36中單一添加稀土元素對鋼材組織結構和性能的對比研究,結果表明:電弧熔煉制備的試樣組織分布更加均勻,稀土夾雜物數量較多,硬度值更高,電弧熔煉方式優于感應熔煉。通過對單一、復合添加稀土元素對AH36鋼組織結構和性能的對比研究,結果表明:復合添加稀土元素的組織結構及性能均優于單一添加。從力學性能和經濟性考慮,確定最優的稀土添加量為:AH36中單一添加0.015%稀土元素,使得洛氏硬度值提高13%;AH32中單一添加0.02%稀土元素,使得洛氏硬度值提高12%;AH36中復合添加0.015%稀土元素,使得洛氏硬度提高20%。
【學位單位】：河北科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TF76
【部分圖文】：

冶煉備用船板鋼試樣

金相試樣

XRD試樣
【參考文獻】

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本文編號：2880081