合金元素對SPA-H耐候鋼顯微組織和低溫沖擊韌性的影響

陳江風，周學俊，黃 峰，甘章華，王晶晶，李具中

（1.武漢科技大學材料與冶金學院，武漢430081；2.武漢鋼鐵股份有限公司，武漢430083）

0 引 言

耐海洋性氣候腐蝕鋼板（簡稱“耐候鋼”）是制造集裝箱的主要材料，其中熱軋SPA-H鋼板因具有良好的耐蝕性而成為集裝箱制造業用量最多的鋼種之一［1］。最近幾年，為了增加集裝箱市場的競爭力，減少SPA-H鋼中銅、鎳元素的含量成為降低其成本的首要考慮途徑。另外，JIS G3125：2004《耐高大氣腐蝕軋制鋼材》中并未對SPA-H鋼中的鎳含量規定下限，因此有進一步研究降低該鋼中鎳含量的可能性。銅是耐候鋼中的重要元素，其在熱軋過程中的析出能有效提高鋼的強韌性匹配［2-3］；此外，銅還能顯著提高鋼的耐蝕性［4-5］。硅在鋼中的主要作用是提高強度［6］，但它會降低鋼的韌性和耐蝕性。然而最近有文獻指出，當硅的質量分數在3%以下時，隨硅含量增加，鋼的耐蝕性能會增強［7］。因此，從強度和耐蝕性角度來看，在耐候鋼中以硅取代部分銅是可能的。但是，從韌性角度來看，增加硅含量以及將鎳的質量分數降至0.25%以下則可能會惡化鋼的低溫沖擊韌性［8-12］。因此，有必要研究這三種合金元素含量對鋼沖擊韌性的影響，但目前有關此方面的研究報道并不多。因此，作者通過L9（34）的三因素三水平試驗方案設計了9種銅、硅、鎳含量不同的SPA-H鋼，在實驗室進行熔煉和軋制，并進行了-40℃的低溫沖擊測試，研究了這三種合金元素影響SPA-H鋼低溫沖擊韌性的主次順序，為進一步降低集裝箱耐候鋼的生產成本提供借鑒。……