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近年来,随着船舶逐渐向大型化、轻型化、环保化以及海洋工程的深海化方向发展,对船板钢的强度、低温韧性、焊接性能和耐腐蚀性能提出了更高的要求。普通船板钢已经不能满足船体结构的要求,高强度的船板钢在船舶制造业中的使用比例在不断提高。此外,受全球金融危机的影响,船舶市场急剧萎缩,船舶制造业用钢市场形势严峻,船板钢生产企业同质化竞争越来越激烈。鉴于我国船板钢质量水平和国外水平还有一定差距,开发高强度及超高强度船板钢,改善船板钢的韧性、焊接性能以及耐腐蚀性能不仅可以提高钢铁企业的经济效益,减小同质化竞争的压力,同时也符合国家海洋发展战略的方向要求。本研究以应用广泛的EH36高强度船板钢作为研究对象,旨在开发低成本、高性能的船板钢生产关键技术。通过向钢中添加不同[Ce]含量后,利用扫描电子显微镜、光学金相显微镜、电化学工作站等检测设备分析、研究了[Ce]含量对EH36船板钢夹杂物、组织和耐腐蚀性能的影响,并探讨了添加Ce后钢中Al2O3夹杂物的演变机理以及含Ce夹杂物诱发晶内针状铁素体形核的机制。通过本研究所观察到的实验结果和相关机理的分析,为稀土元素在船板钢的实际生产应用提供技术数据支撑。通过相关计算以及对实验数据的分析和讨论,本实验得出以下结论:(1)EH36船板钢中的夹杂物主要是Al2O3和Mn S,形状不规则,尺寸均大于5μm。经过Ce处理后,夹杂物逐渐转变为Al2O3和Ce2O2S以及Mn S和Ce2O2S的复合夹杂物,当[Ce]含量达到0.026%时,夹杂物完全转变为小尺寸的Ce2O2S夹杂物。(2)随着[Ce]含量的增加,小尺寸夹杂物(<2μm)所占的比例先增加后减小,当[Ce]含量为0.026%时,尺寸小于2μm的夹杂物所占的比例最大,达到87%,此时夹杂物最为细小,且弥散分布,当[Ce]达到0.034%时,大于5μm的夹杂物所占比例有所增加。(3)向钢中添加Ce,可以细化钢的显微组织,随着[Ce]的增加,晶内针状铁素体先增多后减少,当钢中[Ce]含量为0.026%时,晶内针状铁素体含量达到最大值。(4)向钢中添加Ce,可以显著提高船板钢的自腐蚀电位和极化电阻,从而提高EH36船板钢的耐腐蚀性能,当[Ce]含量为0.026%时,EH36船板钢的耐腐蚀性能最好。(5)相关热力学计算表明,在本实验条件下,Ce2O2S生成吉布斯自由能最负,因此,向钢中添加Ce,优先析出Ce2O2S。动力学分析表明,夹杂物的演变过程主要受Ce3+和Al3+在夹杂物和反应生成的中间层的扩散速率控制。经过计算,Ce2O2S与α-Fe相之间的错配度只有1.2%,因而具有较好的形核能力,是理想的异质形核点。