对10MnNiCrMoV钢低温冲击韧性的研究

第20卷第3期　　　　　　　　　　　　　材　料　开　发　与　应　用　　　　　　　　　　　　 11

文章编号:100321545(2005)0320011203

10MnNiCrMoV钢低温冲击韧性的研究

鲁晓声

(洛阳船舶材料研究所,河南　洛阳　471039)

摘　要:10MnNiCrMoV是新一代造船材料,本文通过对该种的温冲研究发现,

10MnNiCrMoV钢具有良好的抗脆性破坏能力,VET与能量转

变温度VTrE和试验温度的关系模型VETo9+{1+[-0.(-。关键词;中图分类号　　　　文献标识码:A

V

TrE-2.5)]},通过该模型可确定

　　船体钢板的低温冲击韧性关系着船体结构什么条件下发生低应力脆断,且其高低不能只以钢的冲击功来评价,还要考虑到钢的脆性转变温度、钢制产品的使用温度以及钢制构件所处产品的部位等因素,其中钢的脆性转变温度尤为重要。如果产品的工作环境温度低于钢板的脆性转变温度(NDT),同时存在适当的应力和缺陷,则钢板有可能会在低于其屈服强度的条件下发生脆性断裂。因此,工程界通常把船体钢的脆性转变温度作为防断的重要判据,选材时必须考虑选用具有脆性转变温度低于结构的最低工作温度TS的钢材,即TS≥TNDT。但是在常规检验时,尚不能对每一张钢板进行落锤试验,测定其NDT温度,而只能逐张检验或按批检验钢板的-40℃夏比冲击功。本文巧妙地引入了系列温度冲击试验中的特征转变温度VTrE,通过VTrE建立-40℃冲击功与NDT温度的关系,并进行可靠性分析,从而建立钢的夏比冲击功与NDT温度的关系模型。

本文所研究的钢种是新一代船体结构钢10MnNiCrMoV钢,从防止结构脆性破坏角度出发,对不同使用温度下10MnNiCrMoV钢的低温冲击性能做了系统的研究,并促进该钢种在船舶制造中的推广和应用。

对10MnNiCrMoV钢进行9次夏比冲击试验,结果见表1。表中VEo表示转变曲线的上平台能,VTrE表示转变曲线1/2上平台能所对应的转变温度。

　　　表1　10MnNiCrMoV钢夏比V型

缺口系列温度冲击试验结果

编号

123456789

　VET/J

　VEo　VTrE

　/℃

-45-55-38-35-47-46-33-31-34

/J20℃0℃20℃-40℃-60℃-78℃　7473.361.79289.778.79381.062.09881.061.0121106.080.011998.080.011091.070.08172.044.012192.069.0

44.063.745.048.070.066.048.038.059.0

254127315250341937

11.326.0

21.028.046.041.010.05.029.0

7392939812111911081121

　　为求得VET与T=f(T,VTrE)的关系式,以VET/VEo为纵坐标,T-V

TrE为横坐标,对上述数

1　试验与分析

收稿日期:2004207206

据进行归一化处理,可以得出如图1所示的曲线。

该曲线的回归方程为公式(1),其相关系数为0.