模拟焊后热处理次数对Q370R钢板组织和性能的影响

研究了不同次数模拟焊后热处理对正火态Q370R钢板组织和力学性能的影响。结果表明:Q370R钢板经3次模拟焊后热处理,组织仍以铁素体+珠光体为主,但较正火态的晶粒度降低了1级;随着焊后热处理次数的增加,析出物数量增加,尺寸明显增大。经3次模拟焊后热处理,钢板厚度方向的屈服强度、抗拉强度和冲击性能均下降;相比正火态,屈服强度降低了50 MPa,抗拉强度降低了60 MPa,断后伸长率没有明显变化,钢板1/4和1/2厚度处的冲击吸收能量分别降低了约80和70 J。晶粒粗化和碳化物的析出和长大是影响钢板性能的主要因素。     

核电站用特宽特厚SA-516Gr.70钢板的开发

通过镍、钒和铌的微合金化以及采用控制轧制、正火处理等工艺方法,鞍钢成功开发出了80 mm厚、5 000 mm宽的SA-516Gr. 70钢板,并对钢板进行了力学性能检测和显微组织分析。结果表明,试制的特宽特厚SA-516Gr. 70钢板的显微组织为均匀细小的块状铁素体和条带状珠光体,晶粒度为9级,具有良好的强韧性。在经过605℃保温15 h的模拟焊后热处理后,钢板的室温抗拉强度为501 MPa,屈服强度为310 MPa,断后伸长率为40%,0℃冲击吸收能量大于200 J,力学性能达到了技术要求。     

模拟焊后热处理工艺对压力容器用Q370R钢板组织与力学性能的影响

研究了模拟焊后热处理工艺参数对Q370R钢板组织和力学性能的影响。结果表明,试验参数下的正火态Q370R钢板和模拟焊后热处理后得到的Q370R钢板组织均为铁素体+珠光体组织。模拟焊后热处理580℃×16 h(单次)和580℃×8 h(两次)钢板较正火态钢板晶粒度分别降低了1级和1.5级,带状物评级均降低1级;随着焊后热处理次数的增加和温度的升高,析出物发生粗化长大的趋势。随着模拟焊后热处理次数增多、模拟焊后热处理时间的延长,钢板强度降低,冲击吸收能量降低。580℃×16 h(单次)模拟焊后热处理钢板较正火态钢板抗拉强度、屈服强度和冲击吸收能量降低分别约50 MPa、30 MPa和40 J。580℃×8 h(两次)模拟焊后热处理钢板较正火态钢板抗拉强度、屈服强度和冲击吸收能量降低分别约50 MPa、45 MPa和45 J。580℃×16 h(单次)模拟焊后热处理钢板和580℃×8 h(两次)模拟焊后热处理钢板冲击吸收能量有离散现象,分析原因是成分偏析所致。     

模拟焊后热处理对SA-516 Gr.60容器钢组织和性能的影响

研究了SA-516Gr.60压力容器钢板经不同净保温时间的模拟焊后热处理后的组织和性能变化情况。研究表明:SA-5l6Gr.60钢板模拟焊后热处理后强度和韧性均有所降低,随着净保温时间的增加,强度继续降低,但韧性基本保持不变,显微组织仍为珠光体+铁素体,带状组织等级逐渐降低。晶粒粗化和钢中第二相粒子的不断析出聚集长大是强度和韧性降低的主要原因,由于带状组织得到消除,提高了组织的均匀性,所以增加净保温时间后,韧性没有明显降低。     

热处理工艺对XG630DR钢板组织与力学性能的影响

采取光学显微镜、扫描电镜研究了热处理工艺对XG630DR钢板组织与力学性能的影响。结果表明:热轧钢板经过正火处理后,带状组织由3.5级降到3.0级,晶粒度由10.35提高到11.79,抗拉强度降低120 MPa左右,伸长率提高,低温冲击韧性改善;正火钢板经过模拟焊后热处理,带状组织减轻,晶粒度达到12.52,珠光体、贝氏体部分分解,铁素体含量增加,屈服强度增加,抗拉强度降低40 MPa左右,冲击韧性进一步改善。钢板正火状态下,随着正火温度的提高,屈服强度增加,抗拉强度略有增加;随着正火时间的延长,强度先降低后增加,冲击韧性先增加后降低。钢板正火+模拟焊后热处理状态下,随着正火温度的提高,强度提高,冲击韧性先降低后增加;随着保温时间的延长,强度变化不大,冲击性能改善。试验钢经过870℃保温50 min正火处理后,模拟焊后热处理钢板具有良好强韧性;与P460NL2标准要求相比,力学性能更优。     

轧制工艺对14Cr1MoR钢板组织与性能的影响

采取光学显微镜、扫描电镜及拉伸、冲击试验机对板厚60 mm的14Cr1MoR热轧钢板正火+回火态和模拟焊后态的组织与性能进行了研究。结果表明:一阶段控轧与两阶段控轧的钢板相比,终轧温度高,轧后冷却速度慢,钢板铁素体晶粒尺寸粗大,珠光体含量多;钢板的强度低,伸长率高,冲击性能低。两阶段控轧的钢板经655 ℃保温3 h模拟焊后热处理,屈服强度下降44 MPa,抗拉强度下降24 MPa,冲击吸能能量降低;模拟焊后保温时间延长到12 h,强度和冲击性能变化不大。两阶段控轧的14CrMoR钢板,经正火+回火或再经过655 ℃模拟焊后热处理,钢板的力学性能优良。     

模拟焊后热处理对15CrMo钢组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、拉伸试验、冲击试验及硬度试验研究了模拟焊后热处理对15Cr Mo钢组织和力学性能的影响。结果表明:经690℃模拟焊后热处理后,15Cr Mo钢的屈服极限、抗拉强度、高温强度、冲击吸收能量以及硬度均有升高的趋势,伸长率有所降低;随着保温时间的延长,屈服强度、抗拉强度、高温强度、冲击吸收能量、硬度以及伸长率均呈降低趋势。在690℃模拟焊后热处理保温不同时间后,15Cr Mo钢的显微组织均为回火贝氏体+铁素体,随着保温时间的延长,钢中铁素体数量逐渐增多,晶粒尺寸增大。     

轧制工艺参数对Q345建筑钢组织和强度的影响

采用不同的TMCP工艺,轧制了16mm厚的Q345建筑钢板材。对钢材的金相组织进行了观察,对抗拉强度和屈服强度进行了测试。结果表明,随着精轧温度区间向较低的轧制温度推移时,钢材F+P(铁素体+珠光体)组织明显细化,抗拉强度和屈服强度均逐渐升高,屈强比小幅增加;随着冷却速度的增加,组织由F+P逐渐向F+B(铁素体+贝氏体)转变,抗拉强度和屈服强度均逐渐升高,屈强比明显增加,特别是当冷却速度超过40℃/s时屈强比大幅提高;随着终冷温度的增加,F组织尺寸增大,P含量降低,抗拉强度和屈服强度均线性降低,屈强比也几乎呈线性降低的趋势。     

PTA项目用钛/钢复合板模拟焊后热处理性能研究

研究了PTA项目用爆炸焊接钛/钢复合板(SB265 Gr1/SA516 Gr70)在经过不同的模拟焊后热处理后的剪切性能、拉伸性能及冲击性能的变化情况。研究表明,模拟焊后热处理降低了钛/钢复合板的抗拉强度、屈服强度和剪切强度,而模拟焊后热处理后的延伸率和冲击性能都有所提升。此外,SPWHT2(615±10)℃×3 h+(565±15)℃×8.7 h)对拉伸性能、剪切性能和冲击性能的影响大于SPWHT1(565±15)℃×13 h。本文研究成果对PTA项目用钛/钢复合板在制备过程中的性能控制提供了重要依据。     

模拟焊后热处理对800 MPa级水电用钢组织和性能的影响

对800 MPa水电用钢进行了模拟焊后热处理,研究了焊后热处理对试验钢组织和性能的影响。结果表明,试验钢经模拟焊后热处理后,组织以贝氏体为主,但较回火态,粒状贝氏体等平衡态组织增多;在焊后热处理过程中,回火过程中析出的析出物未发生明显长大,且有部分较细小的析出物均匀、弥散地在基体上析出。经模拟焊后热处理后,钢板屈服强度和抗拉强度均有所下降,其中,屈服强度下降30~100 MPa,抗拉强度下降20~80 MPa;伸长率均有不同程度的上升,上升幅度在0.5%~2%范围内;模拟焊后热处理并未对试验钢的冲击性能产生明显的影响,试验钢模拟焊后热处理前后韧脆转变温度均在－45~ －50 ℃之间     

返红温度对Q345NQR2高强钢板组织性能的影响

为在中厚板产线开发Q345NQR2高强钢板,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及电子探针,研究了返红温度对其组织和力学性能的影响。结果表明,在相同始冷温度下,随着返红温度的降低,钢板的屈服及抗拉强度都升高,但抗拉强度增加的幅度更大;当返红温度小于540 ℃时,硬相珠光体组织发生退化,对低温冲击韧性不利;返红温度大于540 ℃且小于等于620 ℃时,钢板组织为铁素体+珠光体,珠光体体积分数不小于16%时,钢板的屈强比不大于0.75,-40 ℃冲击功大于90 J,满足了标准的要求。     

返红温度对Q345NQR2高强钢板组织性能的影响

为在中厚板产线开发Q345NQR2高强钢板，利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及电子探针，研究了返红温度对其组织和力学性能的影响。结果表明，在相同始冷温度下，随着返红温度的降低，钢板的屈服及抗拉强度都升高，但抗拉强度增加的幅度更大；当返红温度小于540 ℃时，硬相珠光体组织发生退化，对低温冲击韧性不利；返红温度大于540 ℃且小于等于620 ℃时，钢板组织为铁素体+珠光体，珠光体体积分数不小于16%时，钢板的屈强比不大于0.75，-40 ℃冲击功大于90 J，满足了标准的要求。     

Q345NQR2铁路用高强度钢板的开发

通过低碳及微合金化学成分设计,研究了始冷温度对低屈强比铁路用Q345NQR2钢组织和性能的影响。结果表明,在相同终轧温度下,随着始冷温度的降低,钢板的屈服强度降低,抗拉强度变化不大。实验钢的组织为铁素体+珠光体,组织内珠光体与铁素体微区维氏显微硬度差不小于14HV时,钢板的屈强比不大于0.73,-40 ℃冲击功大于90 J,满足了铁路车辆用钢的性能要求。     

终冷温度对Q345R钢组织及性能的影响

对压力容器用钢Q345R开展终冷试验,研究终冷温度对轧态及正火态钢板力学性能与显微组织的影响。结果表明,在不同终冷温度下,轧态及正火态Q345R钢的力学性能均满足标准要求,但轧后直接空冷时,性能余量较小,在终冷温度为650 ℃时,力学性能较好;随着终冷温度的升高,钢板的屈服强度、抗拉强度、冲击性能均有下降的趋势,组织逐渐变粗大;轧态及正火态试样的微观组织均为典型的铁素体+珠光体,与热轧态钢板相比,正火态钢板的屈服强度和抗拉强度均明显降低,但冲击性能显著提高,且正火后组织有所细化。     

Microstructures and Mechanical Properties of 12Cr1MoVG Tube Welded Joints With/Without Post-weld Heat Treatment

Small-caliber, thick-wall 12Cr1MoVG seamless steel tube welded joints were fabricated in this study by gas tungsten arc welding and shielded metal arc welding techniques, then the microstructures, mechanical properties, and residual stress distributions of the joints with or without post-weld heat treatment (PWHT) were compared. The welded joints are mainly composed of bcc ferrite (F), Fe₃C, and M₇C₃ carbides. PWHT did not cause an apparent microstructure evolution in the joints, but promoted granular pearlite decomposition and growth of F grains and carbides, therefore decreasing the yield, tensile strength, and hardness while increasing the impact toughness and elongation of the welded joints. PWHT also released the circumferential residual stress and altered the stress state in the joint from tensile to compressive. Although the mechanical properties and bending performance of the small-caliber, thick-wall 12Cr1MoVG seamless welded joints without PWHT are acceptable, our results show that the joints with PWHT are more reliable.     

终轧温度对Q420qENH钢板组织性能的影响

研究了Q420qENH钢板显微组织与拉伸性能随终轧温度的变化规律。研究发现,随终轧温度的升高,Q420qENH钢板组织中粒状贝氏体的数量减少,多边形铁素体增多,屈服强度和抗拉强度均降低,屈强比降低。将屈服强度和晶粒尺寸进行Hall Petch拟合,得到的拟合式与试验结果吻合,能够反映出Q420qENH钢在不同终轧温度下的强度随晶粒尺寸的变化趋势。     

轧制工艺对工业化试制的真空组坯Q345R/304复合板组织性能的影响

山西太钢不锈钢股份有限公司利用真空组坯复合轧制（真空电子束焊接+轧制复合）技术工业化试制了Q345R/304复合板。本文研究了常规轧制和控轧控冷工艺下轧制复合板的界面结合率、常规力学性能、界面结合强度和界面附近的显微硬度和显微组织变化。结果表明：界面结合不良来自于复合界面处形成的硅铝氧化物和铬锰氧化物,这可能是由于组坯时真空度不足、加热过程中形成的氧化产物。两种工艺下界面附近显微组织差异明显,沿远离界面方向,常规轧制的Q345R钢板组织沿厚度方向为均匀的块状铁素体和珠光体组织,304钢板组织已完全再结晶;控轧控冷工艺轧制的Q345R钢板组织沿厚度方向由多边形铁素体和珠光体组织向针状铁素体和贝氏体组织过渡,304钢板组织仍有变形特征。力学性能检测表明：常规热轧复合板的屈服强度和抗拉强度比控轧控冷复合板分别低115、71 MPa,强度裕量较小;纵向冲击功不小于130 J,外弯、内弯、侧弯后无裂纹,复合板剪切强度在350 MPa以上,高于标准要求(不小于210 MPa),线扫描结果表明界面附近已存在由元素扩散形成的浓度梯度。     

淬火冷却工艺对F460钢调质厚板组织与性能的影响

对120 mm厚的F460钢调质厚板采用相同的淬火回火温度,不同的淬火冷却速度处理,之后对钢板进行组织与性能对比,寻找该钢种的最佳热处理工艺。采用2 ℃/s冷速进行冷却的钢板,回火后强度最高,但是冲击性能不佳;适当降低淬火冷却速度后,钢板回火后强度有一定下降,但是冲击性能得到明显提升;继续降低淬火冷却速度,钢板回火后强度进一步下降,但是冲击性能提升有限。经组织分析,2 ℃/s冷速进行冷却淬火时,钢板回火后的组织为铁素体+贝氏体组织,组织中主要是贝氏体;冷却速度降低以后,钢板回火后组织为铁素体+退化珠光体组织,铁素体含量的增加,有利于钢板韧性的提升,残留奥氏体回火后形成的珠光体组织比较细小,能有效保证钢板的强度。通过对钢板的连续冷却转变曲线进行分析,钢板在冷却过程中先开始进行铁素体相变,溶质元素向奥氏体迁移。在钢板冷速较快时,铁素体中的碳化物迁移较少,奥氏体低温时转变成马氏体或者贝氏体;在钢板冷速较慢时,碳化物迁移到奥氏体内,提高奥氏体稳定性并保留到室温,形成残留奥氏体。残留奥氏体在后续的高温回火过程中,转变成珠光体。块状转变形成的铁素体组织与回火过程中形成的细小珠光体有利于钢板的强韧性匹配。     

热轧工艺对65Mn钢显微组织及力学性能的影响

研究了热轧工艺对65Mn钢组织与性能的影响。采用电子探针显微分析仪(EPMA)和透射电镜(TEM)对热轧组织进行了表征。结果表明:通过控制热轧工艺,可获得珠光体和贝氏体两种初始组织。随着终轧温度和终冷温度的降低,先共析铁素体含量和珠光体体片层间距逐渐减小,强度、硬度逐渐升高。相比珠光体组织,热轧贝氏体组织具有更高的强度,抗拉和屈服强度分别为943 MPa 和648 MPa。