表层组织细晶化Q235中板疲劳性能的研究

摘要

采用化学成分C为0．13％～0．19％、Si为0．15％～0．25％、Mn为0．50%～0．70％、P为0．01％～0．025％、S为0．01％～0．03％的连铸坯，在首钢中厚板厂3500mm轧机上试制表层组织细品化的Q235钢中板。与正常生产同规格Q235钢中板一起进行了疲劳性能对比实验。采用扫描电镜观察了疲劳断口形貌。结果表明：表层组织细化的Q235钢中板，铁素体平均晶粒尺寸14．1μm．表层晶粒尺寸11μm，而正常生产钢板表层铁素体晶粒度25．8μm，平均26．4μm，表层与中心无明显差异。与正常生产同规格Q235钢板材比较，屈服强度提高40MPa左右。表层细晶化中板的疲劳性能优于正常生产晶粒较粗的板材。相近应力状态下，表层细晶化钢板的疲劳寿命是通常钢板的3．5倍以上，疲劳裂纹扩展第一阶段延长，扩展第二阶段的疲劳纹尺寸也减小。在承受比通常钢板应力高40MPa的前提下．表层细晶化钢板的疲劳寿命仍比通常钢板的长37％。因此，表层细晶化可使钢板的疲劳性能明显提高。