翁宇

摘 要：通過(guò)不同寬度、不同方向的SS400Cr試樣進(jìn)行拉伸對(duì)比試驗(yàn)，和金相組織檢驗(yàn)，研究了SS400Cr拉伸性能的特點(diǎn)。熱軋狀態(tài)和帶狀組織造成各向異性，橫向強(qiáng)度高延伸率低，縱向強(qiáng)度低延伸率高。SS400的生產(chǎn)工藝不適用于SS400Cr，應(yīng)充分考慮添加鉻帶來(lái)的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：熱軋板卷；SS400Cr；拉伸性能

RESEARCH ON TENSILE PROPERTIES OF HOT ROLLED STRIP SS400Cr

Weng Yu

（The Institute of Technology of Benxi Iron & Steel Company? ? Liaoning? ? 117000，China）

Abstract：Contrast among tensile tests different width and direction， and microstructure test are made. The characteristics of SS400Cr tensile properties were investigated. Bended structure and hot rolled state caused anisotropy. Transverse strength is higher than longitudinal， and transverse elongation is lower than longitudinal. Production process of SS400 is not applicable to SS400Cr， and the new problem caused by adding chromium should be taken fully into account.

Key words： hot rolled strip; SS400Cr; tensile properties

0? ? 前? ? 言

目前合金高強(qiáng)鋼合金元素Nb、Mo價(jià)格居高不下，鉻合金價(jià)格比較便宜，加鉻鋼成為較為理想的替代品。

鉻含量不小于0.30%時(shí)才能作為合金鋼，而0.30%的鉻嚴(yán)重惡化焊接性能，且對(duì)強(qiáng)度有較大的影響，采用原有工藝顯然不能滿足需求。為了平衡成本與性能，需采用較為合適的工藝進(jìn)行生產(chǎn)。

本鋼通過(guò)主要指標(biāo)拉伸性能的研究，逐步掌握了代表性加Cr合金鋼SS400Cr拉伸性能特點(diǎn)，充分考慮焊接性能和拉伸性能的匹配，進(jìn)行了工藝優(yōu)化試驗(yàn)，取得了較好的效果。

1? ? SS400Cr拉伸性能要求

SS400Cr要求屈服強(qiáng)度≥245 MPa，抗拉強(qiáng)度400～510 MPa，延伸率根據(jù)厚度不同有較大差別，具體要求見(jiàn)表1。

2? ? SS400Cr成分設(shè)計(jì)

SS400Cr采用C+Mn+Cr成分設(shè)計(jì)足以滿足其性能要求，見(jiàn)表2。采用傳統(tǒng)高碳強(qiáng)化的路線能保障產(chǎn)品性能滿足標(biāo)準(zhǔn)，但0.3%鉻明顯增加強(qiáng)度和惡化焊接性能等因素也需充分考慮。

3? ? 拉伸性能檢驗(yàn)

SS400Cr試樣塊的厚度為8.7 mm，為SS400添加鉻合金，原工藝不變的情況下制造的試樣快。

選取不同寬度、不同方向的拉伸試樣各10支進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，寬度分別為20、25、30、40 mm，方向分別為橫縱和縱向。由于大小所限，寬度25 mm和40 mm的試樣L0=200 mm，其余L0＜200 mm。

試樣取自同一塊樣板，視所有試樣的化學(xué)成分和工藝參數(shù)一致。通過(guò)不同寬度拉伸試樣的檢驗(yàn)，可以對(duì)比SS400Cr熱軋板卷試樣寬度的變化對(duì)延伸率的影響，以及研究SS400Cr熱軋板卷的不同標(biāo)距延伸率的關(guān)系，以滿足不同用戶(hù)的需求。通過(guò)橫縱方向拉伸試樣的檢驗(yàn)，可以了解SS400Cr熱軋板卷的橫縱向強(qiáng)度和延伸率差別。

表3是各組試樣的平均值，拉伸過(guò)程中，有明顯屈服現(xiàn)象，取ReL作為屈服強(qiáng)度，延伸率測(cè)量了A、A50、A80、A100、A200（L0＜200 mm的試樣無(wú)法測(cè)得A200）。

4? ? 拉伸性能分析

厚度8.7 mm的拉伸試樣應(yīng)采用橫向、b=40 mm、L0=200 mm的試樣。與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，屈服強(qiáng)度高于標(biāo)準(zhǔn)92 MPa，抗拉強(qiáng)度高于標(biāo)準(zhǔn)80 MPa，延伸率高于標(biāo)準(zhǔn)5.8%。雖然各項(xiàng)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但強(qiáng)度富余量過(guò)大，比SS400高30～40 MPa，說(shuō)明在SS400的基礎(chǔ)上添加鉻合金，而不優(yōu)化其他工藝參數(shù)是不合理的，工藝設(shè)計(jì)中可適量降低強(qiáng)度相關(guān)的指標(biāo)，以尋求最低成本、最優(yōu)工藝生產(chǎn)最佳產(chǎn)品。

橫向與縱向拉伸試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，橫向屈服強(qiáng)度平均高6.7 MPa，橫向抗拉強(qiáng)度平均高7.9 MPa，而橫向延伸率平均低3.4%。橫向強(qiáng)度高延伸率低，縱向強(qiáng)度低延伸率高，說(shuō)明材料存在明顯的各向異性。

根據(jù)測(cè)量的不同原始標(biāo)距的延伸率，計(jì)算出縱向和橫向、b=40 mm試樣不同標(biāo)距間換算因子，見(jiàn)表4和表5，與GB.T17600.1中換算因子（見(jiàn)表6）進(jìn)行比較，兩者稍有不同，小標(biāo)距延伸率換算成大標(biāo)距延伸率時(shí)，SS400Cr的換算因子變大；大標(biāo)距延伸率換算成小標(biāo)距延伸率時(shí)，SS400Cr的換算因子變小。SS400Cr縱向和橫向換算因子存在一定差異，縱向換算因子與GB.T17600.1中換算因子更為接近。

通過(guò)換算因子對(duì)比， SS400Cr的原始標(biāo)距越大，延伸率越低。由此可見(jiàn)SS400Cr中存在較多的阻止試樣均勻變形的因素。

熱軋板卷縱向延展大，存在各向異性。金相檢驗(yàn)顯示（見(jiàn)圖1），SS400Cr心部存在較多的條帶狀組織，使鋼的組織不均勻，進(jìn)一步增強(qiáng)各向異性，降低鋼的塑性。拉伸過(guò)程中，橫向試樣受帶狀組織影響，塑性降低，非均勻變形，大標(biāo)距試樣的延伸率較低；而縱向試樣受帶狀組織影響小，大標(biāo)距試樣的延伸率相對(duì)較高。

5? ? 優(yōu)化工藝探討

SS400Cr的生產(chǎn)工藝，需要在SS400基礎(chǔ)上降低強(qiáng)化元素，如碳和錳。降低碳含量，降低強(qiáng)度的同時(shí)降低碳當(dāng)量，有利于產(chǎn)品后續(xù)焊接使用。降低錳含量，減少加入錳合金加入量，有效降低成本。

煉鋼生產(chǎn)過(guò)程中注意控制鑄坯質(zhì)量，減少成分偏析。熱軋過(guò)程選擇合適的終軋溫度，減少帶狀組織生成。

6? ? 結(jié)? ? 論

1）SS400Cr強(qiáng)度過(guò)高，SS400的工藝不適用于SS400Cr，需要降低碳和錳，并微調(diào)熱軋工藝。

2）SS400Cr中存在各向異性，造成橫縱向強(qiáng)度不同。

3）帶狀組織影響橫向拉伸試樣的延伸率，影響b=40mm、L0=200mm的試樣最為嚴(yán)重。

4）鋼種添加鉻的研究工作需進(jìn)一步擴(kuò)展，以解決添加鉻后帶來(lái)的新問(wèn)題。