09MnNiDR低温容器钢高温力学性能研究

摘要

采用Gleeble-1500热模拟机研究了09MnNiDR钢的高温力学性能，得到600～1 350℃范围内试样的断面收缩率、抗拉强度和应力应变曲线，并结合扫描电镜（SEM）观察断口形貌和FactSage软件进行凝固相分析。结果表明，该钢种的第Ⅰ高温脆性区为液相线温度（tL）到1 350℃,高温塑性区为1 350～950℃,第Ⅲ低温脆性区为950～600℃。高温塑性区为奥氏体区，具有良好塑性，但高温抗拉强度较低；第Ⅲ低温脆性区塑性降低，是由于950℃以下奥氏体向α-铁素体转变。从断口形貌观察可知，高温塑性区主要为穿晶断裂，第Ⅲ低温脆性区主要为沿晶断裂，同时在高温塑性区断口观察到液态夹杂物MnO-SiO2-Al2O3,结合三元相图可知析出夹杂物熔点低于1 300℃。为得到低熔点塑性好的夹杂物，应控制MnO与SiO2的比例在1～1.5左右，同时Al2O3的质量分数控制在10%～17%,降低连铸过程中产生内部裂纹的风险。