控轧控冷工艺参数对冷镦钢10B21组织影响的热模拟研究

通过Gleeble-1500热模拟实验机对冷镦钢10B21(/%:0.20C,0.02Si,0.85Mn,0.014P,0.005S,0.001 8B)精轧前Φ28 mm圆坯进行控轧控冷工艺热模拟试验,以研究变形速率20 s~(-1),变形量65%时终轧温度(850~1 000℃)、吐丝温度(820~940℃)和相变区冷却速度(0.2~1.0℃/s)对该钢组织的影响。结果表明,增加吐丝温度和相变区冷却速度可明显提高钢中铁素体含量,增加相变区冷却速度,可有效地改善钢的带状组织。为了获得较高的铁素体含量、粗大的铁素体晶粒且较均匀的组织,以提高钢的冷镦性能,较佳的控轧控冷工艺为终轧温度950℃、吐丝温度910℃、相变区冷却速度1.0℃/s。     

控轧控冷工艺对SCM435钢盘条组织和性能的影响

试验钢SCM435（/%:0.33~0.38C,0.15~0.35Si,0.60~0.85Mn,≤0.025P,≤0.025S,0.90~1.20Cr,0.15~0.30Mo）盘条的生产流程为80t BOF-LF-280 mm×325 mm铸坯-160 mm×160 mm热轧坯-热连轧成Φ16 mm盘条。试验研究了160 mm×160 mm热轧坯由常规轧制工艺（开轧1060℃,精轧930~950℃,吐丝860~900℃,冷却速度0.5~0.6℃/s）和控轧控冷工艺（开轧1060℃,精轧820~850℃,吐丝780~820℃,冷却速度0.4~0.5℃/s）对SCM435钢热轧盘条组织和力学性能的影响。结果表明,随着精轧温度的降低和冷却速度的减小,钢热轧盘条的组织得到改善,抗拉强度明显降低;常规工艺轧制SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均952 MPa,组织为铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体,控轧控冷工艺轧制的SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均817 MPa,组织为均匀的铁素体+珠光体。结合控轧控冷工艺原理对钢的组织和性能变化进行了分析。     

精轧工艺对30 mm厚X65管线钢板组织和性能的影响

Nb-Ti微合金化X65管线钢(/%:0.07C、1.60Mn、0.35Mo)的生产工艺流程为130 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-LF-RH-250 mm×1500 mm板坯连铸-连轧至30 mm板-控冷工艺。研究了第Ⅱ阶段开轧(890～940℃)轧后冷却温度(780～850℃)和冷却速度(8～20℃/s)对X65钢厚板拉伸、落锤性能和组织的影响。结果表明,Ⅱ阶段开轧温度为940℃,轧后冷却速度为20℃/s可以使X65钢厚板得到以针状铁素体和粒状贝氏体为主的组织,钢板抗拉强度665～695 MPa,屈服强度495～520 MPa,落锤纤维组织率约为92%,满足标准要求。     

控轧控冷工艺对冷镦铆螺钢组织和力学性能的影响

试验钢(/%:0.19C,0.17Si,0.44Mn,0.004S,0.007P,0.041Als),由60kg真空感应炉熔炼,锻成120mm×140mm坯,轧成80 mm×80mm坯,再轧成4 mm×100mm成品。试验了950℃、800℃终轧和轧后水冷、空冷对该钢组织和性能的影响。结果表明,实验钢1000℃开轧,经二道次轧制,800℃终轧,以32.33～37.50℃/s的冷却速度水冷,工艺最佳,低碳钢珠光体为89%,铁素体晶粒尺寸38 nm达到了铆螺钢ML45级别。950℃终轧,水冷,力学性能达到了ML40级别。800℃终轧,空冷钢的力学性能也能达到ML30级别。     

超高强铁素体/贝氏体双相钢的控轧控冷实验研究

在实验室Φ450 mm轧机上进行了铁素体/贝氏体双相钢（/%:0.22C,0.47Si,2.50Mn,0.05Al,0.02Nb,0.41 Cu）终轧800～860℃的控轧控冷实验。结果表明,实验钢经控轧控冷后,获得以铁素体/贝氏体双相组织为主并含有少量残余奥氏体+马氏体的复相组织。降低终轧温度、加快冷却速度可使铁素体晶粒细化。800℃终轧后层流冷却到560℃,然后空冷到室温的实验钢组织中残余奥氏体含量为11.4%,对强度和韧性的良好匹配贡献很大,其力学性能为:抗拉强度（R_m）1131MPa ,屈强比(R_p0.2/R_m)0.61,伸长率(A₅₀)16%,强塑积(Rm×A₅₀)18096 MPa·%     

深海Nb-Ti微合金化X65MO管线板管强度和韧性研究

对X65MO钢22.2mm和24.0 mm钢板、Φ558.8 mm钢管及焊接接头进行了拉伸、冲击与低温落锤测试和组织性能分析。通过热机械控轧控冷技术,待温坯厚度88 mm,压缩比大于10,二开温度设定为870～880℃,终轧温度设定为820～830℃,采用超快冷进行冷却,入水温度设定为750～760℃,终冷温度460～500℃,获得铁素体、贝氏体的混合组织,铁素体含量50%～60%,满足了制管后的强韧性要求。     

回火对超细贝氏体晶粒取向和尺寸的影响

用50kg真空感应炉冶炼的钢锭,经1150℃开轧,两阶段控制轧制,830℃终轧成12mm钢板,驰豫27s,720℃进水快冷(冷却速率30～35℃/s)后,超低碳贝氏体钢(成分%:0.023C、1.63Mn、0.52Cu、0.25Mo、0.055(Nb+Ti)、0.0011B)具有板条贝氏体+少量粒状贝氏体和不规则铁素体的复合组织,贝氏体束团尺寸为3～5μm,块状和不规则铁素体尺寸为1～2.5μm。650℃和700℃回火对贝氏体晶粒取向无显著影响。     

冷却速度对热轧40CrMo圆钢组织的影响

连续式棒材轧机生产Φ70～80 mm 40CrMo系圆钢(/%:0.40～0.41C、0.97～1.05Cr、0.17Mo)时,由于轧制道次少,终轧后无控制冷却装置,易出现珠光体+铁素体和贝氏体+马氏体两种类型组织。通过Gleeble-2000热模拟试验机测试炉批No1和炉批No2这两类原始组织试样的连续冷却转变(CCT)曲线和研究了该钢1150℃保温5 min后以10℃/s冷至900℃停留10 s,以变形速率20 s^-1变形30%再以0.2～10℃/s冷却至200℃的组织和微区成分。结果表明,轧后冷却速度大则产生马氏体组织,40CrMo系圆钢在0.1～1℃/s冷却速度下可获得正常的贝氏体组织和珠光体组织。     

超快冷+层流冷却工艺试制Q500q

研究了Q500q钢动态连续冷却转变规律,提出了采用超快冷+层流冷却工艺试制Q500q,试制工艺为第一阶段即粗轧开轧温度≥1 050℃,粗轧阶段累计压下率≥60%,待温厚度为2.5倍成品厚度;第二阶段即精轧开轧温度830～860℃,终轧温度780～810℃;采用超快冷+层流冷却联动方式进行冷却,终冷温度630～650℃,冷却速率在15℃/s。试验钢的金相显微组织由AF+B构成,晶粒度在13级左右,试验钢的屈服强度为538～560 MPa,抗拉强度为647～668 MPa,延伸率≥21%,-40℃低温冲击韧性≥160 J,Z向断面收缩率≥75%。试验钢板具有非常优异的强韧性配比,采用此工艺生产减少了传统工艺中的热处理的工序,降低了工序生产成本,而且试制的钢板仍然能满足国家相关标准的要求。     

采用控轧控冷工艺试制X100管线钢的研究

在实验室采用控轧控冷工艺轧制X100管线钢,并利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了其力学性能、显微组织、EBSD及析出物,实验结果表明,采用控轧控冷两阶段轧制工艺,在终轧温度为806 ℃,终冷温度在415 ℃,冷却速度为18.6 ℃/s时,实验钢综合性能较终冷温度为491 ℃时良好。经EBSD分析该实验钢大角度晶界百分比含量达78.8%,透射电镜下观察该实验钢析出物随尺寸增大形状规则化,且随尺寸增大,Nb/Ti降低。     

高强度低合金钢Q420N轧制工艺优化实践

试验高强度低合金钢Q420N(/％:0.16C,0.28Si,1.39Mn,0.015P,0.003S,0.11Cr,0.009N)的生产流程为120 t转炉-LF精炼-RH真空脱气-连铸300 mm×340 mm方坯-热连轧成Φ90 mm棒材.试验研究了普通轧制工艺(开轧1100～1150℃,终轧950～1000℃,...     

夹杂物和组织对20R钢低温冲击韧性的影响

在实验室用200kg真空感应炉和500mm轧机研究了成分(%)为0.15C、0.008P、0.008S、0.06Mo和0.18C、0.009P、0.004S、0.01Mo两种20R钢纯净度和轧制工艺对低温冲击性能的影响。结果表明,降低钢中S含量和夹杂物可明显改善钢的低温冲击韧性:钢在1180℃加热、1020℃开轧和800℃终轧的情况下,0.008%S钢热轧空冷态和热轧+880℃正火态的-40℃纵、横向冲击功分别为14.7 J、10 J和13 J、9 J,钢中夹杂物为A类1.5级,B类1.5级;0.004%S钢热轧空冷后-40℃纵、横向冲击功分别为180 J、98 J,钢中夹杂物为D类0.5级;0.004%S钢经热轧后控冷(水冷),带状组织改善,-40℃纵向和横向冲击功分别增至210 J和146 J。     

控轧和时效对570 MPa超低碳贝氏体钢组织和性能的影响

成分(%)为0.02C-1.55Mn-0.62Ni-0.53Cu-0.003 5 B-0.055V-0.019Ti-0.028Nb的超低碳贝氏体钢ULCB570,由试验室50 kg真空感应炉冶炼,锻80 mm厚板坯,经开轧温度1 150℃,终轧温度900℃空冷轧成25mm厚板材,并用Thermecmaster-Z热模拟试验机测试了该钢的形变奥氏体连续冷却转变曲线。结果表明,该钢形变后在0.130℃/s冷却下的组织为贝氏体-铁素体+第2相或析出物,轧态抗张强度σ_b为595 MPa,冲击韧性A_KV为180 J,轧态+600℃时效时的σ_b增加至610 MPa,A_KV增加至202 J,达到570 MPa级钢板的性能要求。     

HRB335热轧带肋钢筋轧后双线穿水冷却技术的应用

针对轧机产量提高后冷床冷却能力不足的问题,安装了轧后棒材穿水冷却装置。生产结果表明,HRB335Φ16 mm热轧带肋钢筋(/%:0.20C、0.20～0.40Si、0.4～1.2Mn),原终轧速度10.5～11.0 m/s,钢材至冷床温度1020～1050℃,钢筋的屈服、抗拉强度和伸长率分别为342 MPa、520 MPa和16.5%;使用穿水系统后终轧速度提高至11.5～12.0 m/s,钢材至冷床的温度降至880～900℃,通过冷床后降至260℃,钢筋的屈服、抗拉强度和伸长率分别为360 MPa,556 MPa和16.9%,生产率提高3%～5%。     

屈服强度750 MPa低合金钢高强度集装箱用钢的开发

设计和开发了屈服强度750 MPa低合金高强度集装箱用钢(/%:0.06～0.09C,0.25～0.35Si,1.60～1.80Mn, ≤0.015P,≤0.003S,0.10～0.20Mo,0.05～0.06Nb,0.09～0.11Ti,≥0.0015Ca,≥0.015Alt)。试验钢的工艺流程为260 t BOF-LF-RH-230 mm板坯连铸-热轧成2～6 mm板。通过Nb-Ti复合微合金化和Ca处理,控制精轧结束温度840～880℃,层流冷却速度≥60℃/s,卷取520～580℃,热轧钢卷的冷却速度≤10℃/h等工艺措施,热轧带钢具有良好的表面质量,组织为细晶铁素体+Nb-Ti碳氮化物,力学性能为上屈服强度760～790 MPa,抗拉强度860～910 MPa,伸长率21%～25%,满足用户要求。     

控轧控冷对低合金钢Q355D厚板组织和力学性能的影响

采用控制轧制工艺对0.14%～0.18%C,1.40%～1.60%Mn Q355D钢250 mm连铸板坯进行热轧,结果表明,在粗轧温度1050～1130℃、精轧温度920℃、终轧温度880℃控制轧制条件下,终冷温度在670℃以下生产的厚板组织细小均匀,生产70mm和80mm规格厚板性能符合Q355D级别要求,并且Z25断面收缩率(RA)为58%～64%满足Z25方向RA≥25%的要求。     

控轧控冷工艺对X100管线钢组织和性能的影响

通过实验室φ350 mm 4辊轧机对V-Nb-Wi微合金化X100管线钢(%:0.057C、1.84Mn、0.25Mo)进行控轧控冷试验。结果表明,在1 100℃始轧,800～900℃终轧,100～400℃终冷温度下,X100钢的组织为针状铁素体+粒状贝氏体-下贝氏体。降低终轧温度可细化组织,提高钢的强度;降低终冷温度可提高钢的强度,但使钢的韧性降低。X100管线钢的最佳轧制工艺为终轧温度850℃,终冷温度200℃。     

控轧控冷工艺参数对风电法兰用钢Q345E低温冲击韧性的影响

低合金高强度钢Q345E（/%:0.12~0.15C,0.20~0.25Si,1.40~1.50Mn,≤0.010P,≤0.005S）的生产流程为80 t顶底复吹转炉-LF-RH-Φ450 mm铸坯CC-Φ110 mm棒材连轧工艺。工艺试验了压缩比（10.33~20.25）、开轧温度（1120~1 080℃）和冷却方式（0.2℃/s空冷和0.5℃/s风冷）对该钢-40℃,V-型缺口冲击韧性的影响。结果表明,随压缩比增加,开轧温度降低,冷却速度增加,该钢-40℃冲击功显著增加,采用压缩比16.74,开轧温度1100℃,0.5℃/s风冷工艺,Q345E钢组织细小、均匀,-40℃冲击功为40 J。     

终轧温度对热轧中碳含硼钢40B实际晶粒度的影响

研究了终轧温度(880～935℃)对热轧中碳含硼钢40B实际晶粒度的影响。在开轧温度990～1010℃的情况下,通过控制圆钢轧制节奏,实现不同的终轧温度,得出终轧温度降低有利于改善Φ32mm热轧中碳含硼钢的实际晶粒度。通过试验生产实践,并分析圆钢头、中、尾部1/2半径区域的纵向金相组织,发现当终轧温度在880～890℃时,热轧中碳含硼钢40B的实际晶粒度最细小且均匀。