ss400含硼钢边裂机理研究

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1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringStudyonmechanismofedgecrackingofSS400boron-bearingsteelMasterCandidate：LiXiongMajor：MetallurgicalEngineeringSupervisor：A.P.WeiWangWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430081,P.

2、R.China29,May,2015摘要SS400含硼钢强度高、塑性好、工业化生产速度快，具有良好的综合性能和使用性能，应用广泛。硼对提高SS400含硼钢的综合性能有重要作用，但在实际生产SS400含硼钢时发现硼的加入也会带来板坯边裂的问题。为了改善SS400含硼钢的边裂情况，本文系统的研究了SS400含硼钢的边裂机理，提出SS400含硼钢钢中BN的析出及其重熔特性是导致SS400含硼钢板坯边裂的主要原因。论文的主要研究内容总结如下：(1)通过介绍课题的研究背景阐明了SS400含硼钢边裂机理研究的重要意义，并综述了相关领域国内外的研究现状。(2)基于S

3、S400含硼钢的边裂形貌分析，在Gleeble-1500热模拟试验机研究了钢的高温力学性能，SS400含硼钢的高温强度总体上随温度的上升而下降，并存在3个脆性区，分别是第Ⅰ脆性区高于1300℃，第Ⅱ脆性区1150~1250℃，第Ⅲ脆性区700~950℃。(3)用热力学的方法在SS400含硼钢成分条件下计算了BN的析出温度及各温度下的析出量，分析AlN和BN的竞相析出规律发现BN的析出温度远高于AlN的析出温度，钛的固氮作用可以减少BN的析出量。利用电子探针在SS400含硼钢裂纹区域检测到BN的夹杂物，BN的析出是导致SS400含硼钢在第Ⅲ脆性区塑性降低

4、的原因。(4)微观偏析模型分析、金属原位分析仪和二次离子质谱仪检测都表明硼元素在SS400含硼钢中存在偏析行为，高温激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)在SS400含硼钢凝固过程观察到重熔现象。硼在钢中的偏析是导致SS400含硼钢在高温下重熔和在第Ⅱ脆性区塑性降低的原因。(5)BN的析出使SS400含硼钢产生第Ⅲ脆性区，脆性区宽度较窄且温度上限较高；硼的偏析使SS400含硼钢在高温区具有重熔特性，进而产生第Ⅱ脆性区；这二者的共同作用显著降低了SS400含硼钢的热塑性，也是其板坯产生边裂的主要原因。关键词：SS400含硼钢；高温力学性能；BN析出；重熔；偏析

5、IAbstractBecauseofSS400boron-bearingsteelhavingfinecomprehensivepropertiesandusability,whichshowsashighstrength,goodductilityandquickindustrialproductionspeed,itiswidelyusedinproductionandlivingfield.BoronelementplaysanimportantroleinimprovingcomprehensiveperformanceofSS400boron

6、-bearingsteel.However,intheactualproductionofSS400boron-bearingsteel,theslabedgecrackingproblemtendstoexistwiththeadditionofboron.InordertomitigateedgecrackingofSS400boron-bearingsteel,thispapersystematicallystudiesonthemechanismofedgecrackingofSS400boron-bearingsteel,andfindsth

7、atthemainreasonsfortheedgecrackingofSS400boron-bearingsteelaretheprecipitationofBNparticlesandtheremletingpropertyofsteel.Themaincontentsofthispaperaresummarizedasfollows:(1)ThesignificanceofstudyingonthemechanismofedgecrackingofSS400boron-bearingsteelwasclarifiedbyintroducingth

8、eresearchbackground,andtheresearchstatusinrelat