Microstructure and mechanical properties of a novel Nb–V–Ce multi-microalloyed low-alloy cast steel
- 17.03.2025
- Original Paper
- Verfasst von
- Long Zhao
- Gan-chao Zhai
- Jia-dong Wu
- Xiang-ru Chen
- Qi-jie Zhai
- Erschienen in
- Journal of Iron and Steel Research International | Ausgabe 10/2025
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Abstract
Der Artikel untersucht die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften eines neuartigen Nb-V-Ce multimikrolegierten, niedrig legierten Stahlgusses und konzentriert sich dabei auf seine potenziellen Anwendungen in Offshore-Plattformknoten. Es hebt die Vorteile von Gussknoten gegenüber geschweißten hervor und betont ihre überlegene Ermüdungsfestigkeit, Zähigkeit und Kosteneffizienz. Die Studie zeigt, dass eine Mikrolegierung mit Nb, V und Ce die Streckgrenze, Zugfestigkeit und Schlagenergie von Stahlguss signifikant erhöhen kann. Durch detaillierte mikrostrukturelle Analysen konnte gezeigt werden, dass diese Elemente die Getreideveredelung und die Bildung von Nanopräparaten fördern, die für die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von entscheidender Bedeutung sind. Der Artikel untersucht auch die Rolle des Siliziumgehalts in der Matrix und enthüllt, dass eine Verringerung des Siliziums die Rückgewinnung martensitischer Leisten während des Temperierens verbessern und damit die Plastizität des Stahls verbessern kann. Darüber hinaus liefert die Studie eine gründliche Analyse der Stärkungsmechanismen, einschließlich der Stärkung der Getreidegrenzen, der Stärkung fester Lösungen, der Verstärkung von Versetzungen und der Verstärkung von Niederschlägen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Zugabe von Mikrolegierungselementen und die Optimierung des Siliziumgehalts zu einer deutlichen Erhöhung der Festigkeit und Schlagzähigkeit führen können, wodurch der Stahlguss für anspruchsvolle Offshore-Anwendungen geeignet ist.
KI-Generiert
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Abstract
A novel Nb–V–Ce multi-microalloyed low-alloy cast steel for offshore platform nodes was investigated to achieve the properties similar to X80 pipeline steel, including high yield strength and low-temperature impact energy. The experimental results demonstrate that the addition of elements such as Nb, V and Ce can markedly improve the strength of the low-alloy cast steel. Maintaining a constant level of elements such as Nb, V and Ce, while reducing the content of Si to 0.28 wt.%, leads to substantial enhancements in impact energy at −40 °C, meeting the mechanical properties criteria of X80 pipeline steel. The excellent mechanical properties of the multi-microalloyed low-alloy cast steel result from the reason that the multi-addition of microalloying elements refines the grains and facilitates the formation of nanoprecipitates like NbC. Moreover, decreasing Si content can enhance the recovery of martensitic laths in cast steel during the tempering process, reducing stress from dislocation movement and improving plasticity.
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- Titel
- Microstructure and mechanical properties of a novel Nb–V–Ce multi-microalloyed low-alloy cast steel
- Verfasst von
-
Long Zhao
Gan-chao Zhai
Jia-dong Wu
Xiang-ru Chen
Qi-jie Zhai
- Publikationsdatum
- 17.03.2025
- Verlag
- Springer Nature Singapore
- Erschienen in
-
Journal of Iron and Steel Research International / Ausgabe 10/2025
Print ISSN: 1006-706X
Elektronische ISSN: 2210-3988 - DOI
- https://doi.org/10.1007/s42243-025-01469-6
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