低成本钛微合金化Q345B钢组织性能的研究

通过采用低锰（w(Mn)=0.6%~0.8%）钛微合金化（w(Ti)=0.045%~0.060%）的成分体系以及控轧控冷工艺,成功试制出低成本钛微合金化Q345B带钢。结果表明：不同厚度规格带钢的屈服强度为413~468 MPa,抗拉强度为571~595 MPa,伸长率为25.3%~27.9%,常温冲击功为105~134 J,冷弯性能合格,均满足国标要求。Ti的析出物有尺寸大小为50~100 nm的方形TiN粒子和尺寸小于10 nm的球形纳米TiC粒子,充分发挥了Ti的细晶强化和沉淀强化效果。     

Nb、Ti微合金化Q345R压力容器板性能研究

对比研究了中厚板轧制Q345R及TMCP热连轧工艺下Nb、Ti微合金化处理的Q345R压力容器钢板的力学性能,分析了Nb、Ti微合金化的影响及显微组织与性能之间的关系.结果表明:低碳、Nb-Ti微合金处理的热连轧钢板组织细小均匀,消除了带状偏析,材料的冲击韧度提高2～3倍,断裂韧性较好,钢板的综合性能明显好于中厚板.晶粒细化及组织均匀化是材料韧性大幅度提高的主要原因.     

带状组织对Q345E钢力学性能的影响

以风电法兰用钢Q345E为研究对象,研究了带状组织等级对Q345E钢纵向和横向拉伸性能与低温冲击性能的影响。研究结果表明,带状组织越严重,材料的低温冲击性能越差,而且横向试样的冲击功明显低于纵向试样的冲击功。带状组织对材料的拉伸性能虽有影响,但幅值较小。试样的取向对材料的拉伸性能影响不明显。     

穿水冷却工艺对Q345E棒材冲击性能及组织的影响

针对低合金高强钢Q345E棒材低温冲击性能合格率低的问题，分析其原因主要是由于终轧温度较高，轧后棒材组织晶粒粗大造成的，生产中需采用正火处理来改善组织晶粒度，提高其低温冲击韧性，但同时也提高了生产成本。为此，对φ50、φ40、φ35 mm规格Q345E棒材进行了终轧3段穿水冷却试验，通过穿水冷却来降低终轧温度，以解决晶粒粗大的问题。结果表明，与轧后态、正火态棒材组织对比，经过3段穿水冷却后的棒材组织明显细化，铁素体晶粒度达到9.4级以上，低温冲击性能明显提高，φ35 mm规格低温冲击性能合格率达到90%以上。同时，采用穿水冷却工艺，可以省去正火处理工序，节省了生产成本。     

穿水冷却工艺对Q345E棒材冲击性能及组织的影响

针对低合金高强钢Q345E棒材低温冲击性能合格率低的问题，分析其原因主要是由于终轧温度较高，轧后棒材组织晶粒粗大造成的，生产中需采用正火处理来改善组织晶粒度，提高其低温冲击韧性，但同时也提高了生产成本。为此，对φ50、φ40、φ35 mm规格Q345E棒材进行了终轧3段穿水冷却试验，通过穿水冷却来降低终轧温度，以解决晶粒粗大的问题。结果表明，与轧后态、正火态棒材组织对比，经过3段穿水冷却后的棒材组织明显细化，铁素体晶粒度达到9.4级以上，低温冲击性能明显提高，φ35 mm规格低温冲击性能合格率达到90%以上。同时，采用穿水冷却工艺，可以省去正火处理工序，节省了生产成本。     

终锻温度对微合金非调质钢组织和力学性能的影响

本文研究了5种中碳微合金非调质钢在单相γ温度区段和在(γ+α)温度区段加工时终锻温度对铌钢,钒铌钢和钒钛钢显微组织与强韧性的影响规律。     

热矫正对Q345E低合金钢焊接接头疲劳性能的影响

通过脉动拉伸疲劳试验和断口形貌分析对不同火焰矫正温度的Q345E低合金钢焊接接头(去掉余高)的疲劳性能进行了研究。结果表明:随着矫正温度的升高,Q345E低合金钢对接接头的疲劳性能呈下降趋势,700、800、1000℃矫正的对接接头的疲劳强度与不矫正试件相比分别降低0、10和30 MPa,700℃矫正试件疲劳强度最好,1000℃矫正试件疲劳强度最低。试件的疲劳裂纹均从试件边缘处启裂,启裂区和扩展区具有典型的疲劳断裂特征,疲劳纹清晰并很粗,不矫正试件的终断区为准解理+韧窝型断口,矫正试件的终断区为韧窝型韧性断口。     

热轧温度对Q345E力学性能的影响

探讨了热轧过程中的几个关键温度对武钢热轧Q345E钢力学性能的影响,以期能对该钢种的生产过程有指导作用。结果表明,在试验范围内,随着加热温度的提高,钢的强度提高;随着终轧温度、卷取温度的提高,钢的强度降低而伸长率提高。     

Q345E低合金钢热切割热影响区的组织和性能研究

通过不同板厚热切割热影响区宽度、组织、硬度及切割面的形貌分析,对Q345E低合金钢热切割热影响区的组织和性能进行研究.结果表明:Q345E低合金钢热影响区宽度上表面比下表面宽;等离子切割热影响区明显减少,切割面除了氧化皮开裂外,基体均没有切割开裂;母材组织为带状分布的铁素体和珠光体,火焰切割过热区组织为先共析无定形铁素体间夹杂有少量珠光体;等离子切割边缘过热区组织为明显的板条马氏体,正火区为铁素体和珠光体.     

Q345E厚板低温冲击性能不合原因分析与对策

针对首秦公司4300mm轧机生产60-85mm规格Q345E钢板低温冲击韧性不合问题，分析了其主要影响因素，指出钢板终轧温度高、粗轧道次压下量小，且轧后多采用空冷造成钢板带状组织严重，晶粒尺寸粗大是该问题的主要原因。在生产中通过增大粗轧道次压下率、降低精轧温度、采用水冷等措施，改善了Q345E厚板的低温冲击韧性，大大提高了产品的合格率。     

热调修次数对Q345E低合金钢组织与力学性能的影响

通过拉伸、弯曲、硬度、旋转弯曲疲劳试验以及显微组织分析,研究不同热调修温度下的Q345E低合金钢的拉伸、弯曲、硬度、疲劳性能和显微组织。结果表明:Q345E低合金钢在800℃一次、三次热调修后的组织均为铁素体和珠光体沿轧制方向呈带状分布,但三次热调修显微组织更加均匀细小;800℃三次热调修的Q345E低合金钢硬度值相比一次热调修硬度值提高了19.3 HV,疲劳强度提高了19.4 MPa;热调修次数对拉伸性能、弯曲性能影响不大。     

多向锻造工艺对Q550钢组织和性能的影响

采用不同锻造工艺对Q550钢进行多向锻造工艺研究。结果表明,经过多向锻造后,Q550钢的组织得到了有效细化;经过第3种工艺处理后,试样的综合力学性能得到提高,锻造后Q550钢沿着垂直于某一面方向的抗拉强度和3个面的平均硬度分别提高了7.5%和44.4%,伸长率也有所提高;多向锻造后,室温拉伸试样的断口形貌出现大量韧窝,表现为剪切断裂为主的韧性断裂。     

微合金元素对Q345E棒材低温韧性的影响

在未控轧控冷的轧制工艺条件下,研究了Nb/V复合微合金化、Nb微合金化、V微合金化对Q345E棒材热轧态-40℃低温韧性的影响.结果表明,Nb/V复合微合金化钢和Nb微合金化钢强度高于V微合金化钢,V微合金化钢-40℃的低温韧性满足标准要求,Nb/V复合微合金化钢和Nb微合金化钢均不能满足标准要求.在未控轧控冷的工艺条件下,采用V微合金化Q345E钢是可行的.     

Fabrication,microstructures and mechanical properties of ZrO2 dispersion-strengthened Q345 steel

ZrO₂ dispersion-strengthened Q345 steel with different ZrO₂ contents (0%, 0.5% and 1.2%, mass fraction) was fabricated through combining middle frequency induction furnace melting and cored-wire injection technologies. The microstructure and fracture surface morphology of ZrO₂ dispersion-strengthened Q345 steel in casting, normalizing and quenching states were observed using optical microscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Also, strengthening and fracture mechanisms of the alloys were analyzed. Results showed that the dispersed ZrO₂ particles added into Q345 matrix significantly enhanced its strength, and the main strengthening mechanism was the formation of dislocation cells and pinning effect caused by the addition of ZrO₂ particles. Apart from that, the hard martensite phase, grain refinement and high ZrO₂ particles content also played important roles in strengthening effect. Furthermore, the nanoindentation was also performed to further reveal the strengthening effect and mechanism of dispersed ZrO₂ particles in Q345 steel. Results showed that the hardness of ZrO₂ dispersion-strengthened Q345 steel increased with the increase of ZrO₂ content.     

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。     

机车车体Q345E钢Ar+CO_2+O_2三元混合保护气体MAG焊接头的组织和性能

选用富氩低氧化性的Ar+CO_2+O_2三元混合焊接气体(即Rich-argon Lower-oxidizability Ar+CO_2+O_2三元混合气体,简称RALO三元混合气体),通过与传统φ(Ar)80%+φ(CO_2)20%二元混合焊接气体(简称二元混合气体)相对比,研究机车车体Q345E钢MAG焊接头的组织和性能。试验结果表明,RALO三元混合气体的焊缝成形较为平滑、美观;三元混合气体的焊缝低温冲击韧性略高于二元混合气体,冲击吸收功A_(kv)(-40℃)值高出约13%;选用三元混合气体或二元混合气体进行焊接,MAG焊接头的组织特征上差别不大,即组织类型相同、形貌特征相似、晶粒尺寸相近,且焊接接头塑性良好,静载拉伸试验试样均断裂于远离焊缝的母材处。     

Nb微合金化对Cr-Ni-Mo-V系高强钢组织及力学性能的影响

对含Nb与不含Nb的Cr-Ni-Mo-V系高强钢进行880℃×1 h淬火+300℃×3 h回火处理,并采用SEM、EBSD、TEM和物理化学相分析等技术分别对其微观组织和析出相进行观察分析。结果表明,添加了0.035%Nb的试验钢组织得到细化,马氏体板条块尺寸从3.1μm下降至2.9μm,且Nb的添加使得MC型析出相的含量增加,析出相尺寸分布得到优化,尺寸在18～200 nm的析出相含量明显增加。由于析出相含量的增加,固溶C含量有所下降,加之含Nb试验钢中的原始C含量稍低,导致含Nb钢的强度稍有下降,但仍达到2000 MPa水平。而马氏体组织的细化及析出相尺寸分布的优化使含Nb试验钢韧性明显提升,室温和-40℃低温冲击吸收能量(KU₂)均提高至44 J。