780MPa级重载汽车用大梁钢的工业试制

以低碳复合添加微合金元素铌和钛为成分设计思路,综合运用细晶强化、相变强化和析出强化三种强化机制,在国内某厂1750mm半连续热连轧机组进行了780MPa级大梁钢的工业试制.结果表明,终轧温度需控制在780～860℃,卷取温度需控制在450～550℃.大梁钢的显微组织为贝氏体和少量的细晶铁素体,并获得了大量弥散的尺度为1...     

非调质低焊接裂纹敏感性钢WDB620研究与开发

按照CF62钢的技术要求，设计了一种620MPa级低焊接裂纹敏感性钢。采用微合金化结合控轧控冷工艺，免去了淬火工序，以晶粒细化、沉淀强化、位错强化和贝氏体组织强化为主要手段，并对钢的可焊性进行了评价。产品已应用于水电站压力钢管系统及108t电动轮自卸车。     

1000MPa级高强钢显微组织与析出相分析

利用金相显微镜、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等分析手段,对1 000 MPa级高强钢的显微组织与析出相进行了研究。结果表明,试验钢的显微组织为板条状贝氏体和板条状马氏体,并存在少量残余奥氏体。大量析出相分布在基体上,平均尺寸30～60 nm,组织强化、析出强化、位错强化是高强钢主要的强化方式。     

承钢复合强化Q550E的开发

针对国标中低合金耐低温冲击Q550E高强钢板的性能要求,发挥承钢自身钒钛优势,采用先进的V、Nb、Ti复合微合金强化设计思路,并对现有TMCP工艺优化,同时制定质量控制点要求。试制成品性能满足标准要求的Q550E,其中屈服强度700~740MPa,抗拉强度达765~810MPa,-40℃夏比V型冲击功≥75.61J。热轧卷板Q550E的成功试制,为高强度级别的低合金结构钢板Q690E提供了试轧可能。     

高氮钒铬微合金化工艺试制600MPa高强抗震钢筋

为适应建筑用钢升级换代发展的需求,开展了高氮钒铬微合金化工艺试制600 MPa高强抗震钢筋工业试验,采用拉力试验机、材料试验机、金相显微镜、透射电镜、X射线衍射仪,对钢筋力学性能、疲劳寿命、显微组织、析出相及夹杂物进行检验分析。结果表明:钢筋具有良好的抗震性、强韧性、疲劳性及高低温拉伸性能,综合性能优异;钢的显微组织为铁素体+珠光体(含量42%~48%),铁素体晶粒度大于10.5级,组织细小及分布均匀;钢的铁素体基体、晶界及位错线上析出了大量尺寸2~30 nm的细小弥散的V(CN)析出相,析出相数量占总钒量的70%以上,V的析出强化效果得到充分发挥;钢中夹杂物数量少、尺寸小,有利于塑韧性的改善。     

高强度结构钢直接淬火回火工艺试验研究

通过合理的成分设计,采用直接淬火回火（DQ-T）工艺,在实验室成功试制了1000MPa级高强钢,并结合金相、透射电子显微技术,研究了不同回火温度对试验钢组织、析出与性能的影响规律。结果表明,随回火温度的升高,强度呈现起伏现象;在400～450℃区间出现回火脆性。直接淬火回火工艺获得显微结构为回火索氏体与回火贝氏体组织,各项性能指标均满足1000MPa级高强钢的要求。     

遇火强化型耐火钢Q420FRE的物理冶金原理与力学性能

 根据微合金纳米第二相在加热升温过程中的析出特点,充分发挥微合金第二相的强化作用,提出了遇火强化型耐火钢技术新思路。与传统耐火钢相比,通过降低钼含量,可以降低钢材成本。遇火强化型耐火钢的生产工艺路径为热轧＋快速冷却,抑制微合金纳米第二相在热轧板冷却过程中析出的同时,获得中低温转变组织。工业试制Nb-V-Ti-Mo复合微合金化遇火强化型耐火钢Q420FRE组织类型为细小的粒状贝氏体,力学性能满足耐火钢标准GB/T 28415—2012的要求,其中室温伸长率和－40 ℃低温冲击韧性优异。经计算,工业试制的遇火强化型耐火钢Q420FRE在600～700 ℃下的纳米MC相沉淀强化增量超过50 MPa。模拟测试表明,工业试制Q420FRE的耐火极限温度接近650 ℃,600 ℃高温回火3 h不失效,空冷至室温后屈服强度上升,具有二次耐火性。     

高强度结构钢直接淬火回火工艺试验研究

通过合理的组织、成分设计,采用直接淬火回火（DQ—T）工艺,在实验室成功试制了1000MPa级高强钢,并结合金相、透射电子显微技术,研究了不同回火温度对试验钢组织、析出与性能的影响规律。结果表明,随回火温度的升高,强度呈现起伏现象;在400℃～450℃区间出现回火脆性。直接淬火回火工艺获得显微结构为回火索氏体与回火贝氏体组织。各项性能指标均满足1000MPa级高强钢的要求。     

微合金高强度耐候钢的试验研究

在实验室试制了400、460MPa级耐候钢,结果表明,试验钢屈服强度分别达到450、550MPa,抗拉强度分别达到545、615MPa;400MPa级耐候钢的显微组织以铁素体为主,460MPa级的以粒状贝氏体为主;400MPa级的析出物主要是CuS2和TiN,主要强化机制是细晶强化、析出强化;460MPa级的析出物主要是CuS2和（NbTi）CN,其主要强化机制是细晶强化、析出强化及相变强化。采用电子背散射EBSD技术分析了其晶体学取向,其晶粒间取向主要是大角度晶界。     

不同退火温度下340MPa级低合金高强钢的组织性能研究

在770、790、810和830℃的退火温度下,进行340MPa级低合金高强钢的工业试制。金相检验结果表明,组织类型均为铁素体和珠光体。770℃退火时再结晶不充分,随着退火温度的提高,再结晶更加充分的进行。力学检验结果表明,随着退火温度的提高,产品强度下降且降幅逐渐减小,延伸率提高。     

CSP流程钛微合金化高强钢的第二相粒子析出行为

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、物理化学相分析等方法并结合热力学计算,分析了CSP工艺生产的钛微合金化高强钢的析出物特征及析出规律.研究发现:屈服强度700 MPa级高强钢中存在大量球形的纳米级TiC和Ti(C,N)粒子及少量不规则形状、100 nm以上的Ti₄C₂S₂粒子,TiN在连轧前完成析出,TiC主要在卷取和空冷时析出.不含钼钢和含钼钢(0.1% Mo)中MC相的质量分数为0.049%和0.043%,由于钼的加入,含钼钢中Ti的析出量较少,但析出粒子更为细小,并定量得到了不含钼钢和含钼钢的析出强化效果分别为126 MPa和128 MPa.      

低碳高强贝氏体钢的研究现状

概述了近些年低碳硅锰系贝氏体钢的国内外研究现状,介绍了贝氏体相变机制及形成过程;并通过分析合金元素对低碳硅锰系贝氏体钢组织与性能的影响,论述了在双相区保温过程中合金元素Mn的配分行为,揭示了低碳高强贝氏体钢的强化机制;最后详细阐述了低碳高强贝氏体钢的工艺、组织、性能三者的相互关系,重点介绍了几种能获得屈服强度与伸长率分别高于1 000MPa、15%的制备工艺,并在此基础上展望了低碳高强贝氏体钢的主要研究方向。     

罩式退火铌微合金化汽车钢的强化机理

 通过比较相同冷轧与罩式退火工艺下Mn-Si系和铌微合金化2种汽车用低合金高强钢的显微组织与力学性能,研究微量铌在冷轧罩式退火低合金高强钢中的强化机理。利用OM、SEM、TEM和拉伸试验机分别对2种钢的显微组织与力学性能进行了表征。对比分析表明：相对热轧板来说,2种钢冷轧退火板的铁素体晶粒和第二相析出物的尺寸都有所长大,导致了强度降低。相对Mn-Si钢而言,铌微合金化钢热轧板和冷轧退火板中的铁素体晶粒和第二相析出物尺寸更细小,细小第二相析出物的数量也更多,在相同的伸长率水平下明显提高了强度。冷轧罩式退火板的强化机理分析表明,铌微合金化低合金高强钢的主要强化方式是细晶强化和NbC的沉淀强化;研究认为添加质量分数为0.025%的铌时细晶强化更强烈。     

高韧性桥梁钢Q420qD的开发

为了满足桥梁钢Q420qD高强、高韧性的要求,采用低碳、铌、钒、钛微合金化成分设计方案,应用铁水预处理、自动化炼钢控制钢水洁净度,采用电磁搅拌及重压下等工艺手段保证铸坯质量,利用新一代TMCP工艺,控制钢板的组织细化和均匀,保证产品的综合力学性能。通过力学性能的测试和组织检测,开发钢种屈服强度在450~510 MPa,抗拉强度在560~640 MPa,伸长率在21%~25%,－20 ℃冲击功全部在200 J以上,屈强比全部小于0.85,Ⅱ级探伤全部合格;在Gleeble3500试验机上测定了钢种的动态CCT曲线,为制定控轧控冷工艺提供理论基础;应用透射对析出物的分析表明,析出强化贡献量占全部强度的15%以下,强化机制以固溶强化、细晶强化和贝氏体相变强化为主。     

500 MPa级V-N 微合金化热冲压桥壳用钢的开发

采用OM、SEM和TEM对500 MPa级V-N微合金化热冲压桥壳用钢的组织与性能进行了研究。结果表明,其屈服强度、抗拉强度分别达到了373和544 MPa,断后伸长率达到25.5%,低温冲击性能优异,在-60 ℃时的冲击功达到了145 J。其显微组织主要为铁素体和少量珠光体的混合组织,其中,铁素体基体上存在大量球形析出物,该析出物在规格上分为尺寸为30～50 nm且能谱分析显示主要为VCN的大颗粒第二相和尺寸在20 nm以下且能谱分析显示主要为VC的小颗粒第二相。热冲压后,500 MPa级V-N微合金化热冲压桥壳用钢的屈服强度和抗拉强度分别达到305和450 MPa,屈服强度和抗拉强度的下降率分别控制在18.2%和17.3%。     

DH36高强度船板钢综合强化机理

DH36船板钢是我国目前运用较为广泛的高强度船体结构用钢, 利用碳复型、XRD衍射、TEM观察分析等方法, 对控轧控冷后DH36钢中纳米析出物的类型、形貌、尺寸和数目等进行详细的讨论分析, 结果表明:DH36钢中的析出物组织形貌多为规则的方形, 其组成为（Ti, Nb）（C, N）; 试验DH36钢中析出的碳氮化物占基体的体积分数为0.00957 %, 总的析出强化贡献为211.24 MPa; 细晶强化为212.30 MPa; 固溶强化为122.93 MPa; 位错强化为134.43 MPa.      

天铁Ti微合金化Q345B的生产实践

为了减少C-Mn钢Q345B中Mn合金消耗,采用Ti微合金化的成分设计思路,通过细晶强化和析出强化保证Q345B钢的强度.该钢种在天铁1 750 mm半连续热连轧机组实现了工业化生产.热轧加热温度1 200℃,终轧温度在840～880℃,卷取温度在550～620℃.通过采用合理的控轧控冷工艺,使钢板获得了良好的金相组织和力学性能,显著降低了生产成本.     

碳含量对690合金组织和力学性能的影响及强化机制

 研究了不同碳含量对脱敏态690合金显微组织和力学性能的影响,并对合金的强化机制进行了分析。研究结果表明：碳质量分数在0.011%～0.033%的范围内时,随着其含量的增加,脱敏态690合金的晶界析出物形貌由细小半连续的颗粒逐渐转变为粗大分散的颗粒;主要析出物为M23C6富铬碳化物,M23C6析出物的质量分数从0.181%增加到0.541%。同时,随碳含量的增加,脱敏态690合金的平均晶粒尺寸从23μm减少到10μm;室温抗拉强度从702.5MPa增加到810MPa;屈服强度从300MPa增加到402.5MPa。细晶强化是690合金的主要强化方式。     

600 MPa级低合金高强钢的组织调控与工艺优化

为了开发并稳定600 MPa级低合金高强钢的生产工艺参数，利用连续退火模拟机对试验钢进行了连续退火试验，并通过扫描电镜和拉伸试验机研究了均热温度和过时效温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明，随着均热温度的升高，试验钢的屈服强度和抗拉强度均逐渐减小，伸长率逐渐增大；随着过时效温度的升高，屈服强度逐渐增大，抗拉强度逐渐减小，伸长率则先增大后减小。试验钢在820 ℃均热、390 ℃过时效时，获得最优的力学性能，其中抗拉强度为627 MPa，屈服强度为493 MPa，总伸长率超过20%。此外，利用透射电镜观察到钢中存在大量的纳米尺度析出物，这些析出物对试验钢强度的提升有较大的贡献。     

退火时间对含铌高强细晶IF钢组织性能的影响

以新型含铌高强细晶IF钢为研究对象,在实验室进行了冷轧以及轧后模拟连续退火实验.结果表明,选择合适的退火时间,晶粒变得细小、均匀,同时存在一定量的饼形晶粒.由于添加Si、Mn等固溶强化元素,增加了钢的固溶强化作用;而合金元素Nb的添加,在组织中形成了细小的碳氮化物Nb(C,N),这些碳氮化物弥散分布,通过细晶强化和沉淀析出强化增加了钢的抗拉强度,因而高强细晶IF钢的强化机制为固溶强化、细晶强化和沉淀析出强化.更值得注意的是,由于存在PFZ带(无析出物区)而使实验钢呈现高强度低屈服现象.与传统的IF钢相比,含铌高强细晶IF钢不仅具有细小的晶粒,而且具有低的屈服强度、较高的r值等良好的成型性能.