c-Mn是什么钢材(mnsi是什么钢)

博主:adminadmin 2023-03-16 14:06:01 条评论
摘要:本篇文章给大家谈谈c-Mn是什么钢材,以及mnsi是什么钢对应的知识点,希望对各位有所帮助。N80钢级是什么钢...

本篇文章给大家谈谈c-Mn是什么钢材,以及mnsi是什么钢对应的知识点,希望对各位有所帮助。

N80钢级是什么钢材

c-Mn是什么钢材(mnsi是什么钢)

20世纪60年代以前,石油用管的基本组织形态为铁素体和珠光体,这种钢的基本成分是C-Mn,一般采用热轧和正火热处理。为避免珠光体对钢材韧性的损害,60年代末出现了以J55等为代表的少珠光体钢。这种钢的生产工艺进入了微合金化钢控轧的生产阶段,然而,一般认为,少珠光体钢强度的极限水平为500~550MPa。为进一步提高管线钢的强韧性,研究开发了针状铁素体钢。国际上,针状铁素体石油用钢70年代初投入工业生产,典型成分是C-Mn-Nb-Mo,一般含碳量低于0.06%。针状铁素体是在冷却过程中,在稍高于上贝氏体温度范围,通过切变相变形成的具有高密度位错的非等轴贝氏体铁素体,通过微合金化以及控轧与控冷,综合利用晶粒细化、微合金化元素的析出相与位错亚结构的强化效应,来提高钢的强度。为适应石油天然气开发的需要,在针状铁素体钢研究的基础上,80年代初开发研究了超低碳贝氏体钢,超低碳贝氏体钢在成分上采用了C、Mn、Mo、B、Ti、Nb的良好配合,形成完全的贝氏体组织,通过适当的合金元素的调整和控轧工艺的完善,可获得高强度和良好的强韧性组配。 N80套管钢作为一种微合金控轧钢,是近年来发展起来的一种高强度、高韧性的新钢种。关于N80钢是针状铁素体钢还是贝氏体钢的问题上一直存在较大的争议。本研究通过光镜和透射电镜对武汉钢铁集团研发的N80套管钢进行了微观组织分析,以便对N80套管钢的种类界定提供一定的参考。管材钢的微观组织对其机械性能、耐蚀性能和成形工艺等有着重要的影响

表1 N80钢化学成分设计%w(C)w(Si)w(Mn)w(P)0.05~0.090.15~0.251.55~1.70≤0.015w(S)w(Nb)w(Ti)w(Mo)≤0.0100.05~0.070.025~0.0400.05~0.10w(Cr)w(Ni)w(Cu)0.10~0.200.10~0.200.10~0.201.2 热轧工艺铸坯加热到1200℃,保温3h;板坯出炉温度为1200℃;开轧温度为1130~1180℃;精轧入口温度为950~1020℃;F3~F7累积变形量≥60%;终轧温度设定为860℃;卷取温度设定为600℃。试验钢厚度7.7mm,宽度1370mm。工艺流程:铁水预处理→转炉冶炼→LF炉精炼→连铸→加热→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→检验→包装出厂。1.3 试验结果1.3.1 过程控制试验按制定的工艺执行,生产过程控制稳定。N80钢化学成分见表2。终轧卷取温度波动较小,终轧温度850~880℃,卷取温度580~640℃,结果表明,热轧工艺具有较强的可操作性。 表2 N80钢化学成分%w(C)w(Si)w(Mn)w(P)w(S)w(Nb)0.070.251.65≤0.015≤0.0080.06w(Ti)w(Mo)w(Cr)w(Ni)w(Cu)0.030.050.180.180.181.3.2 拉伸试验抽取2卷试验料并制取试样,分别在2m、10m处取样,进行拉伸试验,试验结果见表3。由表3可以看出,钢板的各向异性较小,2m处试样横向、纵向和45方向的屈服强度最大差值20MPa,横向屈服强度最高,45方向偏低;抗拉强度最大差值横向比45方向高35MPa。10m处试样横向屈服强度比2m处横向屈服强度高40MPa,说明材质均匀,通卷性能较好。表3 N80钢拉伸性能试验结果试样编号位置/m方向屈服强度/MPa抗拉强度/MPa延伸率/%屈强比冷弯164722横向625710370.88合格纵向605710330.85合格45615705380.87合格164732横向610730370.88合格纵向600710330.85合格45590695380.87合格1647310横向650735310.88合格纵向59571530.50.83合格45580710340.81合格1.3.3 冲击试验N80钢夏比冲击试验结果如图1所示。由图1可见,-40℃的冲击功值大于100J(试样尺寸为10mm5mm55mm),-40℃时的剪切面积接近100%。图1 N80钢夏比冲击试验结果1.3.4 金相组织取编号为472和473的2块试样做金相试验,试验结果见表4,组织形貌如图2所示。表4 N80钢的金相组织试样编号显微组织晶粒度/级带状组织/级472F+B+P少量+(M-A)组元少量121473B+F+P少量+(M-A)组元少量131

所有高强度钢和先进高强度钢性能

1、“超高强度钢”的定义是相对于时代要求的技术进步程度而在变化的。一般讲,屈服强度在1 370MPa(140 kgf/mm2)以上,抗拉强度在1 620 MPa(165 kgf/mm2)以上的合金钢称超高强度钢。

分类

按其合金化程度和显微组织分为低合金中碳马氏体强化超高强度钢、中合金中碳二次沉淀硬化型超高强度钢、高合金中碳Ni—Co型超高强度钢、超低碳马氏体时效硬化型超高强度钢、半奥氏体沉淀硬化型不锈钢等。

低合金

低合金中碳马氏体强化型超高强度钢(MART)是在低合金调质钢的基础上发展起来的,合金元素总量一般不超过6%。主要牌号包括传统的镍铬钼调质钢4340(40CrNiMo),碳含量0.45%的镍 铬 钼 钒 钢D6AC(45 CrNiMoV),碳含量0.30%的铬 锰 硅 镍 钢(30CrMnSiNi2A),在4340钢基础上通过加入硅(1.6%)和钒(0.1%)而研制成的300M 钢(43CrNiSiMoV)以及不含镍的硅锰钼钒或硅锰铬钼钒等。通过真空熔炼降低钢中杂质元素含量,改善钢的横向塑性和韧性,由于钢中合金元素含量较低,成本低,生产工艺简单,广泛用于飞机大梁、起落架、发动机轴、高强度螺栓、固体火箭发动机壳体和化工高压容器等。

中合金

中合金中碳二次沉淀硬化型超高强度钢是从5%Cr型模具钢移而来的。由于它在高温回火状态下有很高的强度和较满意的塑性和韧性,抗热性好,组织稳定,用于飞机起落架、火箭壳体等。典型钢种为H11和H13等。其主要成分为:C 0.32%--0.45%;Cr 4.75%--5.5%;Mo 1.1%--1.75%;Si 0.8%--1.2%。

高合金

高合金中碳Ni—Co(9Ni--4Co--)型超高强度钢,是在具有高韧性、低脆性转变温度的9%Ni型低温钢的基础上发展起来的。在9%Ni钢中添加钻是为了提高钢的Ms(马氏体转变)温度,减少钢中的.残余奥氏体,同时,钻在镍钢中起固溶强化作用,还通过加钻来获得钢的自回火特性,从而使这类钢具有优良的焊接性能。碳在这类钢中起强化作用。钢中还含有少量铬和钼,以便在回火时产生弥散强化效应。主要牌号有HP9-4-25,HP9-4-30,HP9-4-45以及改型的AF1410(0.16%C-10%Ni-14%Co-1%Mo-2%Cr-0.05%V)等。这类钢综合力学性能高。抗应力腐蚀性好,具有良好的工艺性能和焊接性能,广泛用于航空、航天和潜艇壳体等产品上。

超低碳

超低碳马氏体时效硬化型超高强度钢,通常称马氏体时效钢。钢的基体为超低碳的铁镍或铁镍 钴 马氏体。其特点是,马氏体形成时不需要快冷,可变温及等温形成;具有体心立方结构;硬度约为HRC20,塑性很好;再加热时不出现像在低碳马氏体中发生的回火现象,并有很大的逆转变温度迟滞,因而可以在较高温度进行马氏体基体内的时效硬化。在这样的高镍马氏体中含有能引起时效强化的合金元素,借助于时效强化,从过饱和的马氏体中析出弥散分布的金属间化合物,使钢获得高强度和高韧性。按镍含量,马氏体时效钢分为25%Ni、20%Ni、18%Ni和12%Ni等类型。18%Ni型应用较广,为含有钼、钛等强化原素的超低碳铁-镍(18%)-钻(8.5%)合金,包括3个牌号:18%Ni(200)、18%Ni(250)、和18%Ni(300)(200、250、300为抗拉强度等级,单位为Ksi)。这种钢是通过金属间化合物的析出使钢强化。借无碳的马氏体基体取得高塑性,最后达到很高的强度塑性配合。这类钢具有良好的成形性能、焊接性能和尺寸稳定性,热处理工艺也较简单,用于航空、航天器构件和冷挤、冷冲压模具等。

半奥氏体

半奥氏体沉淀硬化型不锈钢是一类高合金的超高强度钢,如常见的17-7PH(OCr17Ni7Al)、PH15-7Mo(OCr15Ni7Mo2Al)和AFC-77(15Cr15Mo5Co14V)等。这类钢经固溶化处理,冷却到室温为奥氏体组织,再经过冷加工、冷处理或者加热到750℃进行调整处理后,奥氏体转变为马氏体。最后在400-550℃时效,便得到在回火马氏体基体上弥散分布着第二相强化组织的超高强度钢。这类钢在315℃以上长时间使用时,会因为金属间化合物沉淀而使材料变脆,所以使用温度要限制在315℃以下。这类钢主要用于制造航空器件构件、高压容器和高应力腐蚀化工设备零件等。

高强度钢板是指牌号Q420钢,强度高,特别是在正火或正火加回火状态有较高的综合力学性能。主要用于大型船舶,桥梁,电站设备,中、高压锅炉,高压容器,机车车辆,起重机械,矿山机械及其他大型焊接结构件。

2、先进高强度钢,也称为高级高强度钢,其英文缩写为AHSS(Advanced High Strength Steel)。国际钢铁协会( IISI) 先进高强钢应用指南第三版中将高强钢分为传统高强钢(Conventional HSS) 和先进高强钢(AHSS) 。传统高强钢主要包括碳锰钢(C -Mn)、烘烤硬化(BH) 钢、高强度无间隙原子(HSS -IF) 钢和高强度低合金(HSLA) 钢;AHSS 主要包括双相钢(DP)、相变诱导塑性(TRIP) 钢、马氏体(M) 钢、复相钢(CP)、热成形(HF) 钢和孪晶诱导塑性(TWIP) 钢;AHSS的强度在500MPa到1500MPa之间,具有很好吸能性,在汽车轻量化和提高安全性方面起着非常重要的作用,已经广泛应用于汽车工业,主要应用于汽车结构件、安全件和加强件如A/B/C柱、车门槛、前后保险杠、车门防撞梁、横梁、纵梁、座椅滑轨等零件; DP钢最早于1983年由瑞典SSAB钢板有限公司实现量产。

分类

双相钢

双相钢组成是铁素体基体包含一个坚硬的第二相马氏体。通常强度随着第二相的体积分数的增加而增加。在某些情况下,热轧钢需要在边缘提高抗拉强度(典型的措施是通过空穴的扩张能力),这样热轧钢便需要具有了大量的重要的贝氏体结构。

在双相钢中,在实际冷却速度中形成的马氏体中的碳式钢的淬硬性增加。锰、铬、钼、钒、和镍元素单独添加或联合添加也能增加钢的淬硬性。碳、硅和磷也加强了作为铁素体溶质的马氏体的强度。

高强度及高延性钢(TRIP)

高强度及高延性钢的微观组织是在铁素体基体中还保留着残余奥氏体组织。除了体积分数最少为5%的残余奥氏体外,还存在着不同数额的马氏体和贝氏体等坚硬组织。

多相钢

具有代表性的多相钢需要很高的抗拉强度极限才能转变成钢。多相钢的组成是有细小的铁素体组织和体积分数较高的坚硬的相,并且细小的沉淀使其强度进一步加强。和双相钢和高强度、高延性钢一样,多相钢也包含了很多和它们相同的合金元素,但也经常有少量的 铌 、钛、和钒形成细小的、高强度的沉淀物。在抗拉强度值在800MPa或更高时,多相钢表现出了更高的屈服强度。多相钢的典型特征是具有高的成形性、很高的能量吸收和很高的残余变形能力。

马氏体钢

为了生成马氏体钢,在热轧或退火中存在的奥氏体在淬火和连续退火曲线中的冷却阶段全部转变成马氏体。该结构也会在成形后的热处理过程中形成。马氏体钢具有非常高的强度,抗拉强度极限达到了1700MPa。马氏体钢经常需要用等温回火来提高其韧性,这样便能在具有极高的强度的同时具有很好的成形性。

先进高强钢的生产

所有的先进高速钢的生产都要控制奥氏体相或奥氏体加铁素体相的冷却速度,可以在外围表面进行热磨削(如热轧产品),也可以在连续退火炉中局部冷却(连续退火或热浸涂产品)。马氏体钢是通过快速淬火致使大部分奥氏体转变成马氏体相而产生的。铁素体加马氏体双相钢的生产,是通过控制其冷却速度,使奥氏体相(见于热轧钢中)或铁素体+马氏体双相(见于连续退火和热浸涂钢中)在残余奥氏体快速冷却转变成马氏体之前,将其中一些奥氏体转变成铁素体。TRIP钢通常需要保持在中温等温的条件以产生贝氏体。较高的硅碳含量使TRIP钢在最后的微观结构含过多的残余奥氏体。多相钢还遵循一个类似的冷却方式,但这种情况之下,化学元素的调整会产生极少的残余奥氏体并形成细小的析出以加强马氏体和贝氏体相。

含有C,Mn ,Si,V,S,P,Cr,Ni,Cu是什么材质的金属?求解答!

你没说各元素的具体含量,所以只能估计

可能是:不锈钢或合金钢

对于C-Mn钢提高Mn/C比是否能提高其冲击值?

5#说的有一定道理,提高冲击值与Mn/C比无关,而是与C含量有一定关系,C低点是对冲击韧性有助,但是Mn对冲击值无甚明显作用。另外,你说的C-Mn钢,是指普碳钢还是低合金钢啊?如果是低合金钢的话,你应该重点关注微合金元素对冲击韧性的影响作用;如果是普碳钢的话,冲击值是和轧制的工艺有很大关系,甚至可以说,对于普碳钢,轧制工艺对冲击韧性有决定性作用。

低合金钢的发展史

低合金钢的出现可以追溯到19世纪的1870年,一种碳含量0.64~0.9%和铬含量0.54~0.68%、抗拉强度685Mpa、弹性极限410Mpa钢,第一次被采用于工程结构,建造了跨度158.5m的拱形桥梁。但这种钢不理想也是十分明显的,需要轧后热处理,难以机械加工,耐蚀性又不良。随后的1个多世纪的时间,世界各国不断探索,大体上可以把低合金钢区划为三个不同特征的发展阶段,在20世纪20年代以前,20~60年代及60年代以后。前两个阶段姑且合称为传统的低合金钢发展阶段,后一阶段可以称为现代低合金钢发展阶段(后面我们称它为微合金钢Microalloyed Steel)。

前一时期低合金钢的重大发展有三个标志:

① 由单一元素合金化向多元素合金化发展

1895年曾采用0.40~0.56%C和3.5%Ni的钢建造了俄国的“鹰”级驱逐舰,该钢的加工性比初期的铬钢要好得多,屈服强度在355Mpa。20世纪初还用8000多吨含镍的钢建造了跨度为448m的桥梁,美中不足的是这种钢的合金资源有限,成本又高。此后开发了1.25%Si的低合金钢,建造了横渡大西洋的船舶和跨度110m的桥梁,俄国利用铁铜混生矿源,曾开发了0.7~1.1%Cu的低合金钢用于造船、建桥,这种钢导电性好,抗腐蚀性优良。

长达30多年的生产和应用经验的积累,发现多元合金化的低合金钢综合性能更佳,经济上更划算,开发了二元合金化的Ni-Cr、Cr-Mn、Mn-V低合金钢,和三元复合合金化的Cr-Mn-V、Cr-Mn-Si、Mn-Cu-P等低合金钢。用途上也扩大到了锅炉、容器、建筑和铁塔等方面。20世纪20年代全世界的低合金钢产量达到200万吨。

② 赋予低合金钢的第一特征:低碳、可焊接

在工程结构广泛采用焊接技术之后,给低合金钢发展带来深远的影响。为减小焊接热影响区硬化和开裂、焊接接头延性恶化,把低合金钢的碳含量由0.6%降到0.4%,随后又降至0.2%,至60年代末再降至0.18%,提出了焊接碳当量的可焊性判据。为了获得高强度钢不断增高的强度需求,出现了两条发展途径,一个是提高合金含量,另一个是热处理手段,各有利弊,至今屈服强度高于600Mpa的钢仍采用热处理,E级和F级船板仍规定正火状态使用,再如铁路钢轨仍有合金化轨和全长淬火轨的两种生产方式。

③ 注意到钢的冷脆倾向性和时效敏感性

二次世界大战期间大量“自由”轮在运行中断裂及许多锅炉、容器的失效,注意到了钢冷脆倾向与钢的粗晶结构和有害元素P、S的含量有关,而钢的时效倾向是由钢中N所致,从而采取了降硫、铝细晶化和控制终轧温度等优化工艺。为了钢结构的安全使用和寿命,同时还开发了低温夏氏V型缺口冲击、温度梯度双重拉伸、零塑性转折落锤及BDWTT落锤撕裂等试验方法及制订了相应的断裂韧性判据。

20~60年代间,工业发达国家的低合金钢开发带来了经济的繁荣和现代化。据不完全统计,全世界成熟的低合金钢钢种牌号有2000余个,形成了5大合金成分系列:

⑴ 以德国St52钢为代表的C-Mn钢系列,日本的SM400、中国的16Mn属于这类钢。

⑵ 以美国Vanity钢为代表的Mn-V-(Ti)钢系列,构成了现代微合金化的先驱。

⑶ 美国的含P-Cu钢系列,代表钢种有Corten和Mariner钢,具有良好的耐大气和海水腐蚀性。

⑷ Ni-Cr-Mo-V钢系列,如美国开发的淬火回火状态T-1钢板成功用于压力容器的建造。

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