高耐蝕性鐵路貨車用S450EW鋼的研制開發(fā).pdf

1、隨著我國鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，鐵路車輛逐漸向高速、重載和減量化方向發(fā)展，這對鐵路車輛用耐候結(jié)構(gòu)鋼的綜合使用性能提出了更高的要求。論文在全面總結(jié)鐵路車輛用耐候結(jié)構(gòu)鋼發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，研制開發(fā)新一代高耐蝕性鐵路貨車用鋼，研究工作對于耐候鋼生產(chǎn)技術(shù)和鐵路車輛技術(shù)的發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。
　　論文在系統(tǒng)研究鉻、鎳等耐蝕性合金元素在耐候鋼中作用機(jī)制的基礎(chǔ)上，通過大幅度提升鉻含量，并配以合理的化學(xué)成分及軋制工藝設(shè)計(jì)，研制開發(fā)出高耐蝕性S450E

2、W鋼，在此基礎(chǔ)上通過工業(yè)試驗(yàn)，進(jìn)一步對化學(xué)成分和軋制工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而研制開發(fā)出高耐蝕性S450EW鋼。在本論文條件下，得到以下主要結(jié)論:
　　(1)無論是周期浸潤腐蝕還是鹽霧腐蝕條件下，隨著鉻和鎳元素含量的增加，耐候鋼的自腐蝕電位和極化電阻逐漸增大，容抗弧半徑逐漸增大，內(nèi)銹層的致密性增強(qiáng)且結(jié)晶性變差，耐候鋼的腐蝕速率均逐漸減小。隨著鉻含量的增加，表面銹層中α-FeOOH和γ-FeOOH相衍射峰強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，并且α-FeOOH/γ

3、-FeOOH的比值逐漸增大，內(nèi)銹層與基體之間的附著能力增強(qiáng)，裂紋明顯減少，致密性增加。就改善耐候鋼的耐蝕性而言，鉻元素的作用效果較鎳元素更為顯著，當(dāng)鉻含量從1.09％提高到3.51％時，耐候鋼的腐蝕速率由1.45g·m-2h-1降低到0.96g·m-2h-1。
　　(2)隨著鉻含量的增加，耐候鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均逐漸增大，延伸率呈現(xiàn)降低趨勢，沖擊功呈現(xiàn)先增大后減小的變化規(guī)律，當(dāng)鉻含量大于2.51％時，沖擊功均大于60J。隨著鎳

4、含量的增加，耐候鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均有所增大，而延伸率和沖擊功則無明顯變化。就改善耐候鋼的綜合力學(xué)性能而言，鉻元素的作用效果較鎳元素更為明顯。
　　(3)隨著鉻含量的增加，耐候鋼焊接接頭處的抗拉強(qiáng)度逐漸增大，而延伸率逐漸減小。與母材相比較，耐候鋼焊接接頭處的強(qiáng)度與母材相近，雖然延伸率略低于母材，但是熔合線區(qū)域和熱影響區(qū)域的沖擊韌性均高于母材，體現(xiàn)出耐候鋼具有良好的焊接性能。
　　(4)在Q450NQR1鋼成分設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上