N含量對(duì)移動(dòng)容器用正火鋼組織及性能的影響

劉春明

(1.東北大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，沈陽(yáng) 110004；2.寶山鋼鐵股份有限公司 中央研究院，上海 201900)

0 引言

目前，用于儲(chǔ)運(yùn)制冷劑、液化石油氣的-40 ℃低溫移動(dòng)罐車，基本采用抗拉強(qiáng)度為470～600 MPa的16MnDR正火鋼板制造。由于16MnDR鋼板強(qiáng)度級(jí)別低，致使罐車的設(shè)計(jì)壁厚較厚。國(guó)外已采用抗拉強(qiáng)度600 MPa以上的低溫移動(dòng)容器鋼，尤其是P460NL1鋼種的應(yīng)用，顯著降低了移動(dòng)罐車罐體壁厚和總質(zhì)量，提高了其裝載能力[1-2]。P460NL1是EN 10028-3中的鋼種，其板厚≤20 mm時(shí)，屈服強(qiáng)度≥460 MPa，抗拉強(qiáng)度630～725 MPa[3]。為減小國(guó)產(chǎn)移動(dòng)罐車罐體的壁厚、提高移動(dòng)罐車的容重比和運(yùn)載效率，開發(fā)抗拉強(qiáng)度≥600 MPa,-40 ℃沖擊吸收能量?jī)?yōu)良的正火型低溫移動(dòng)容器用鋼板，顯得十分必要和迫切，其研發(fā)成功將具有顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

大量研究[4-7]表明，采用V-N微合金化技術(shù)可提高正火鋼板的強(qiáng)度。強(qiáng)化機(jī)理是：通過添加一定量的V，并匹配相應(yīng)數(shù)量的N，利用析出強(qiáng)化機(jī)制提高鋼板強(qiáng)度；同時(shí)，通過細(xì)化正火后組織的晶粒來保證鋼板獲得優(yōu)良的低溫韌性[8-10]。本文基于以上思路，以-40 ℃低溫壓力容器用16MnDR鋼的成分為基礎(chǔ)，添加適量的Ni,并利用V-N微合金化技術(shù)，研發(fā)抗拉強(qiáng)度≥600 MPa級(jí)別的高強(qiáng)度低溫移動(dòng)容器鋼，并對(duì)其強(qiáng)度、-40 ℃低溫沖擊吸收能量以及鋼板熱成型溫度的適應(yīng)性進(jìn)行研究。為研究高強(qiáng)度移動(dòng)容器用正火鋼以及該類鋼的熱加工性能提供準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 試驗(yàn)材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

采用50 kg真空冶煉爐，在16MnDR鋼的成分基礎(chǔ)上，添加適量的Ni,V，N元素，冶煉的3爐試驗(yàn)鋼，保持C，Si，Mn，Ni,V元素的含量基本不變，N含量分別為0.094‰，0.129‰，0.198‰，各元素化學(xué)成分如表1所示。……