10CrNi3Mo鋼的低溫韌性研究

10CrNi3Mo是海洋焊接結(jié)構(gòu)用鋼，該鋼要求高強(qiáng)度下具有良好的低溫韌性及焊接性。本文首先采用了系列溫度下沖擊韌性的試驗(yàn)研究，因?yàn)槠洳牧夏芰恐笜?biāo)的測(cè)定比較容易，試驗(yàn)結(jié)果也較為豐富成熟，但沖擊韌性指標(biāo)目前仍難于給出是否安全的有效評(píng)價(jià)。鑒于此，本文采用接近實(shí)際尺寸的動(dòng)態(tài)撕裂(DT)試驗(yàn)對(duì)10CrNi3Mo鋼低溫韌性進(jìn)一步研究，試驗(yàn)結(jié)果表明系列沖擊和動(dòng)態(tài)撕裂均呈現(xiàn)較高的上平臺(tái)和較低的韌-脆轉(zhuǎn)變溫度，材料低溫韌性良好。

實(shí)驗(yàn)材料為10CrNi3Mo鋼板，其生產(chǎn)工藝為：轉(zhuǎn)爐+LF爐外精煉→模鑄→熱軋→調(diào)制(淬火+回火)，板厚為35mm,化學(xué)成分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：0.10C，0.28Si，0.42Mn，0.001S，<0.005P，3.0Ni，1.0Cr，0.25Mo。分別沿鋼板的表面及中心橫向取樣，按GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》規(guī)定加工標(biāo)準(zhǔn)試樣，分別進(jìn)行常規(guī)拉伸和Z向拉伸試驗(yàn)及系列沖擊試驗(yàn)。按GB/T5482-2007《金屬材料動(dòng)態(tài)撕裂試驗(yàn)方法》取樣加工成180mm×40mm×16mm的試樣進(jìn)行系列動(dòng)態(tài)撕裂試驗(yàn)，試樣開(kāi)口方向垂直與軋向。金相組織和晶粒度分別由4%硝酸酒精、飽和苦味酸+少量洗滌劑腐蝕。用S4300掃描電鏡觀察拉伸斷口形貌。

工業(yè)生產(chǎn)的10CrNi3Mo鋼晶粒細(xì)小、組織均勻，鋼的韌-脆轉(zhuǎn)變溫度較低，具有良好的低溫韌性，這為海洋焊接結(jié)構(gòu)的安全提供了保障。在低溫韌性的研究方法中發(fā)現(xiàn)，大尺寸的動(dòng)態(tài)撕裂試驗(yàn)可進(jìn)一步揭示韌-脆轉(zhuǎn)變的特性。