X90级别管线钢静态再结晶行为

利用MMS-200热模拟实验机对X90级别管线钢进行了双道次热压缩实验,研究了变形温度和道次间隔时间对X90管线钢静态再结晶行为的影响。根据实验结果计算得到了X90的静态再结晶的激活能,建立了静态再结晶动力学模型。结果表明:X90管线钢静态再结晶行为受道次间隔时间、变形温度的影响较大,随着变形温度的升高和道次间隔时间的增加,实验钢的静态再结晶体积分数增加;但其中变形温度的影响更为显著。变形温度低于950℃时,实验钢不会发生静态再结晶,而当温度高于1000℃时,可实现完全静态再结晶。     

X120管线钢的连续冷却相变及显微组织

采用Gleeble 1500热模拟试验机,模拟在1100 ℃变形30%和在850 ℃变形35%变形之后在0.5～50 ℃/s冷却速率下的X120管线钢的连续冷却过程,通过光学显微镜、透射电镜、维氏硬度计及显微力学探针分析,研究了X120管线钢的相变温度、显微组织及维氏硬度的变化规律.结果表明:当冷却速率在20～50 ℃/s时,试验钢的组织主要为下贝氏体和板条马氏体.下贝氏体的相变开始温度在470℃左右,终止温度在320～330℃.钢的硬度随冷却速率提高而逐渐增加,最高硬度达320 HV.     

X80管线钢的过冷奥氏体转变规律和相变模型

利用L78RITA淬火热膨胀仪研究了X80管线钢过冷奥氏体转变的相变规律,结合金相-硬度法绘制了试验钢的连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,随着冷却速率的增加,X80管线钢过冷奥氏体分别发生了铁素体、贝氏体、马氏体转变;冷速小于3℃/s时,组织为铁素体和贝氏体;冷速在3～20℃/s时,组织只有贝氏体;冷速大于40℃/s时,组织中开始出现马氏体,且随着冷速的进一步增大,马氏体的含量逐渐增多,贝氏体逐渐减少直至消失。试验钢硬度随着冷却速率的增加呈逐步升高的趋势。在CCT曲线基础上,建立了相变点温度-冷却速率关系模型,并通过回归计算得到拟合度较高的相变模型,且模型计算值与试验值之间能够很好的地吻合,证明了该相变模型的可行性。     

X80与X100管线钢粗晶区SHCCT曲线的比较研究

采用相变仪DIL805A/D将X80、X100管线钢空心微缩管状试样,以200℃/s加热至1 350℃,保温10 s后以1~200℃/s的不同速度冷却至室温,在分析显微组织、硬度和相变温度的基础上获得两种管线钢的粗晶区SHCCT曲线。对比发现,随着冷却速度的增加,X80与X100的相变温度均降低,而硬度都增加;在相同冷却速度下,X100的相变温度明显低于X80,硬度却更高。对于X100管线钢,当v10℃/s时,粗晶区为GB、QF和M-A组元的混合组织;当10℃/s≤v≤50℃/s时,组织由GB、BF和M-A组元组成;当v50℃/s时,出现LM组织,当v100℃/s后转变为LM和M-A组元的混合组织。而X80管线钢只有当v≥25℃/s时才出现BF,v100℃/s时开始出现LM组织。     

X80管线钢层流冷却过程的温度场建模与工艺研究

对X80管线钢进行了层流冷却过程的建模分析,考察了潜热对冷却曲线的影响,并分析了板厚、轧辊速度和终轧速度对X80管线钢中间温度、冷却速度和终冷温度的影响,在最优化工艺参数下对X80管线钢进行了轧制处理。结果表明,X80管线钢在考虑相变潜热前提下的优化工艺为轧辊速度2.5~3.0 m/s,终轧温度860~880℃,并在此工艺下进行了控制轧制和控制冷却的工艺实践;无论是传统工艺还是优化工艺下的X80管线钢的力学性能都符合APISL-2009标准的要求,但是优化工艺下的X80管线钢的综合性能明显要更优;经过优化工艺处理后的X80管线钢的组织为多边形铁素体+粒状贝氏体。     

经济型X80管线钢的CCT曲线

利用Formastor-FⅡ型热膨胀仪研究了两种不同成分的X80管线钢的连续冷却相变行为,绘制了连续冷却转变（CCT）曲线,并通过硬度试验,光学显微组织观察等手段分析了传统型和经济型X80管线钢的CCT曲线及两者在不同冷却条件下的相变规律。结果表明,经济型X80管线钢的CCT曲线比传统型的偏左移,但在实际生产冷速下,两条CCT曲线基本重合。随冷却速率的增加,两试验钢的组织转变规律基本相同,且硬度趋于一致;通过合理的控制相变,经济型X80钢可以获得与传统型X80钢相同的组织类型、细化程度以及硬度值。     

高冷速下X80管线钢等温相变及高温卷取关键冷却工艺

采用高分辨热膨胀相变仪对高冷速下X80管线钢等温相变行为进行了研究,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对不同相变条件下实验钢微观组织、亚结构进行了表征。基于膨胀量变化规律及微观组织特征,讨论了不同等温相变条件下过冷奥氏体组织演变规律,并进一步给出了高温卷取关键冷却工艺。结果表明,在40℃/s冷却速率下,当等温温度由580℃降低至370℃时,实验钢相变开始温度为621.1～624.5℃;等温温度为580℃时,等温过程过冷奥氏体相变不完全,相变产物为针状铁素体(AF)+贝氏体铁素体(BF)+板条贝氏体(LB)的混合组织;当等温温度降低至510、440及370℃时,实验钢相变产物为AF+BF+M/A岛的复相组织,LB消失,且随着相变温度降低M/A岛体积分数及尺寸均减小。对于X80管线钢而言,需保证控制冷却过程中终冷温度低于510℃,在避免过冷奥氏体相变不完全现象发生的同时,使组织保持以AF+BF+细小M/A岛的复相组织特征。     

23MnNiMoCr54钢的热变形行为

利用DIL 805A型热膨胀仪测定了23MnNiMoCr54钢的热膨胀曲线,结合硬度检验绘制出试验钢的CCT曲线,并对其动态相变及动态再结晶规律进行了研究分析。结果表明,23MnNiMoCr54钢的临界转变点Ac₃=806 ℃,Ac₁=713 ℃,CCT曲线中无珠光体转变区,当冷速≥0.5 ℃/s时,开始发生马氏体相变。变形量为10%时,变形温度在850~1150 ℃范围内时,试验钢的奥氏体晶粒边界稳定,晶粒大小没有发生明显变化,没有发生动态再结晶,软化机制以动态回复为主。变形量为40%时,变形温度在850 ℃时试验钢没有发生动态再结晶,软化机制以回复为主;温度为900~950 ℃时出现了不稳定的奥氏体晶界和细小晶粒,动态再结晶开始发生;温度为1000 ℃时,发生了完全动态再结晶。变形量为50%时,变形温度在850~950 ℃时试验钢出现了不稳定的奥氏体晶界和细小晶粒,发生了部分再结晶;温度为1000 ℃时,发生了完全动态再结晶。变形量为60%时,变形温度在850~950 ℃时试验钢出现了不稳定的奥氏体晶界和细小晶粒,发生了部分再结晶;温度为1000 ℃时,发生了完全动态再结晶。     

高级别管线钢的动态再结晶规律研究

对实验室试制的X80级高级别管线钢力学性能进行研究,利用Gleeble-1500热模拟试验机对高级别管线钢的动态再结晶模型进行研究。结果表明:此次实验室试制的厚度为11 mm的X80高级别管线钢力学性能优良,屈服强度645MPa、抗拉强度735MPa、屈强较低(0.88),在-20℃条件下,实验钢的冲击功平均值为280J。     

X120管线钢热变形行为及动态再结晶晶粒的演变规律

采用Gleeble-3500单道次热压缩试验研究了X120管线钢的动态再结晶行为。结果表明:该钢在温度1 050~1 150℃和应变速率0.01~0.1 s-1下变形时容易发生动态再结晶;当应变速率为1~10 s-1时,动态再结晶难于发生。该钢热变形时的Z(Zener-Hollomon)参数方程为Z=.εexp[(498.288×/1038.31T)];动态再结晶发生的临界应变量εc和Z参数的关系为εc=0.034 445 lnZ-1.200 188 3;动态再结晶变形激活能Qd=498.288 kJ/mo。l试验结果为该钢轧制工艺的制定提供了依据。     

Nb-V复合微合金化高钢级管线钢的奥氏体连续冷却转变

利用热模拟试验机研究了3种不同成分的Nb、V微合金化高钢级管线钢的过冷奥氏体连续冷却转变行为,绘制了动态CCT曲线,分析和比较了3种试验钢的显微组织、显微硬度值和动态CCT曲线。结果表明,0.05Nb-0.03V配比能提高多边形铁素体的开始转变温度,从Nb钢的650~700 ℃,提高到700~800 ℃,并缩小多边形铁素体温度转变区间,扩大贝氏体温度转变范围,从Nb钢的400~650 ℃,扩大到350~680 ℃,同时抑制多边形铁素体相变,使管线钢更易获得所需的贝氏体针状铁素体组织。     

LY100抗震软钢轧制和冷却工艺热模拟研究

抗震软钢不仅具有屈服强度低，屈服范围窄，伸长率高的特点，同时还具有良好的焊接及低周疲劳性能。为了确定LY100抗震软钢最佳的生产工艺，采用Gleeble 3800热模拟试验机对LY100钢静态再结晶行为和动态CCT曲线进行了测定，并利用金相显微镜分析了不同终轧温度、冷却速率对其组织的影响。结果表明，为了保证获得良好的力学性能，精轧阶段应采用完全静态再结晶轧制，终轧温度为1 000 ℃；轧后冷速在0.5～30 ℃/s范围内均可获得铁素体组织，随着冷却速率的增大，铁素体晶粒越细小。     

LY100抗震软钢轧制和冷却工艺热模拟研究

抗震软钢不仅具有屈服强度低，屈服范围窄，伸长率高的特点，同时还具有良好的焊接及低周疲劳性能。为了确定LY100抗震软钢最佳的生产工艺，采用Gleeble 3800热模拟试验机对LY100钢静态再结晶行为和动态CCT曲线进行了测定，并利用金相显微镜分析了不同终轧温度、冷却速率对其组织的影响。结果表明，为了保证获得良好的力学性能，精轧阶段应采用完全静态再结晶轧制，终轧温度为1 000 ℃；轧后冷速在0.5～30 ℃/s范围内均可获得铁素体组织，随着冷却速率的增大，铁素体晶粒越细小。     

铁素体珠光体型非调质钢连续冷却转变的研究

采用DIL805L淬火相变膨胀仪研究了铁素体珠光体型非调质钢的连续冷却相变组织变化规律,分析了冷却速率和合金元素对相变组织、显微硬度和CCT曲线的影响。结果表明,Mo有助于获得针状铁素体组织,进而提高韧性,Mn与微合金元素V有助于提高钢的综合力学性能;冷速增大至0.5 ℃/s时,开始出现针状铁素体;冷速小于1 ℃/s时,获得完全的铁素体+珠光体组织;随着冷速的增大,钢的硬度不断增大。     

汽车空心稳定杆用钢CCT曲线分析

在DIL805A/D热膨胀仪上测定了 34MnB5钢在不同冷却速度下的热膨胀曲线.根据试验数据测得了 Ac1和Ac3,并结合金相和硬度法,绘制出了试验钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线),对试验钢在不同冷却速率下组织转变情况及硬度变化进行了分析.结果表明:当冷却速度较慢在3℃/s以下时,相变产物主要为铁素体和珠...     

热变形条件下X80管线钢连续冷却相变

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了两种不同Nb含量的X80管线钢变形后连续冷却过程中相变行为,绘制了连续冷却转变曲线(CCT曲线);分析了控轧控冷工艺以及Nb含量对X80管线钢连续冷却相变的影响。结果表明,随着冷却速度的增加,降低了铁素体转变开始温度,组织得到细化,铁素体形貌从多边形逐渐向针状转变;变形量的增加和变形温度的降低,对铁素体相变也有促进作用,并使铁素体晶粒尺寸进一步细化;Nb可推迟铁素体和珠光体转变,并显著降低铁素体开始转变温度,细化了铁素体晶粒尺寸。     

控轧控冷对高铌钢连续冷却相变的影响

通过Gleeble模拟一种高铌微合金管线钢控轧控冷过程,研究了其组织及相变特征和变形对相变过程的影响。由膨胀量变化分析及组织观察,建立了该钢的连续冷却相变CCT曲线。结果表明,铌元素及变形促进了针状铁素体的形成,采用两阶段控轧,当冷速由0.5℃/s增加到50℃/s时,组织由多边形铁素体、准多边形铁素体向针状铁素体转变,但冷速低于5℃/s时,组织转变对冷速变化较敏感,当冷速继续增加时,组织结构变化不明显,而基体中的M/A组元变得更细小、弥散。     

轧制工艺对高铌X80管线钢组织性能的影响

通过热模拟实验, 研究了加热温度、变形温度、变形量、冷却速率和卷取温度对高Nb含量管线钢钢板组织性能的影响, 并确定了工业生产方案。工业试制结果表明: 在1 170~1 200 ℃进行加热保温, 粗轧温度控制在1 020 ℃以上, 变形量控制在30%以上, 精轧入口温度不大于950 ℃, 终轧温度控制在(800±20) ℃, 冷却速率控制在10～30 ℃/s, 卷取温度控制在500～530 ℃, 生产的高Nb含量X80管线钢钢板组织为均匀的针状铁素体, 力学性能优良, ?20、?40 ℃低温冲击功均达到300 J以上, ?15 ℃落锤撕裂试样的剪切面积达到97%以上。     

不同形变条件下非调质钢45MnSiVSQ的连续冷却转变

在Gleeble-3500热模拟机及热膨胀试验仪上测定了45MnSiVSQ钢动态及静态膨胀曲线,并采用切线法结合组织及硬度,测定了试验钢的静态和动态连续冷却转变(CCT)曲线,研究分析了形变温度和冷却速度对非调质钢45MnSiVSQ相变及珠光体片层间距的影响。结果表明:在0.1~3 ℃/s冷却速度范围内,珠光体片层间距随着冷却速度的增大而减小;对比950 ℃的动、静态CCT曲线可知,形变使试验钢相变起始温度有所升高,即相变孕育期缩短,其中对铁素体和珠光体相变区间影响尤为明显,而对贝氏体和马氏体相变区间孕育期的影响较小,表现为动态CCT曲线相比静态CCT曲线向左上方移动;对比不同形变温度下的动态CCT曲线可知,形变温度950 ℃时,贝氏体相变冷速区间为0.5~20 ℃/s,850 ℃形变时的贝氏体相变冷速区间为0.8~10 ℃/s。低温形变更利于铁素体和珠光体相变发生,减少了贝氏体、马氏体等非理想组织出现的机率。     

960MPa级高强钢的连续冷却转变

采用DIL805L淬火相变膨胀仪,结合光学和扫描电镜组织观察,对960 MPa级高强钢的连续冷却转变进行了研究。结果表明:冷速在0.1~2 ℃/s时,室温组织为铁素体+珠光体+贝氏体,冷速在2~10 ℃/s时,组织为铁素体+贝氏体;当冷速在20~80 ℃/s时,获得全贝氏体组织。在连续冷却转变曲线中,高温转变区和中温转变区未分开,且相变温度随着冷速的增大而减小。