摘要: 通过对压力容器用Q345Ｒ 钢板不同温度及时间下的模拟过火处理实验及相关性能测试，研究了过火处理参数对Q345Ｒ钢宏观性能( 与压力容器服役过程主受力方向相关的) 的综合影响。结果表明，在过火处理温度范围内，Q345Ｒ 钢的表面硬度、抗拉强度及冲击韧度均在700 ℃附近存在明显的下降，而800 ℃以上处理时，综合性能明显回升; 尽管Q345Ｒ 钢板的初始组织呈带状分布，但综合性能对组织的带状分布并不敏感。因此，在Q345Ｒ 钢压力容器设计时，应避免服役温度接近700 ℃。进一步的等温转变曲线计算及组织观察结果表明， 700 ℃处于Q345Ｒ 钢相转变的温度波动区，在该区域保温时，珠光体退化或渗碳体球化是Q345Ｒ 钢性能下降的主要原因; 由于Q345Ｒ 钢板初始组织呈带状分布，过火处理后珠光体的退化应该是亚温球化退火和常规球化退火两种机制共同作用的结果。
Q345Ｒ 属于典型的工程用低合金钢，其屈服强度为345 MPa，具有良好的焊接性及低温韧性，广泛应用于压力容器的结构设计［1-2］。作为一种低碳合金钢，Q345Ｒ 中厚钢板在成形过程中珠光体与铁素体会形成带状组织，短时的退火或正火处理亦难以消除; 加之，压力容器的服役寿命主要受过火环境及过火温度的影响较大。因此，系统分析带状组织及过火条件对压力容器用钢板主受力方向综合性能的影响，对压力容器结构设计具有重要意义。“过火处理”是着眼于模拟火灾环境的一种热处理方式，主要是通过设置不同过火温度及相应的过火时间，来探究火灾条件下材料的拉伸、冲击、硬度等力学性能的变化规律，目的是提升材料的抗火灾性能［3-4］。目前，尽管对该合金钢在标准处理条件下组织性能的关联性研究已有报道［5］，但接近服役条件下的过火处理模拟研究资料相对较少。本文以20 mm 厚的压力容器用Q345Ｒ 钢板为研究对象，通过系列的过火处理实验，系统研究处理条件对钢板组织性能的影响规律，并从材料学角度分析其性能变化的机理，为压力容器的结构设计及实时寿命评估奠定基础。
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