超细晶粒钢及其力学性能特征

探索了在新一代钢中获得超细晶粒的方法。通过低温轧制和应变诱导铁素体相变，可以在碳素结构钢中获得晶粒尺寸小于5μm的超细晶粒，屈服强度大于400MPa。采用应变诱导铁素体相变可以在微合金钢中得到晶粒尺寸为1μm的超细晶粒。低碳微合金钢的屈服强度达到了600MPa，超低碳微合金钢的屈服强度超过了800MPa。采用微合金化和循环热处理可以在合金结构钢中获得2μm的奥氏体晶粒，1500MPa级抗拉强度下改善了耐延迟断裂性能。     

高强度船板钢DH36的研制

论述某钢铁企业中厚板厂厚度30 mm高强度船体用结构钢DH36的试制情况,以高强度船体用结构钢DH36的合金化成分设计和性能要求为前提,研究连铸板坯质量、送钢制度、轧制工艺等对船板钢DH36显微组织、力学性能和拉伸断口的影响,对生产的船板钢DH36产品出现的力学性能差异及拉伸断口问题进行分析,提出相应的解决方案,最终制定出最佳化的合金成分设计和适宜的轧制工艺,研究结果表明该生产工艺下试验钢的显微组织和各项力学性能指标均符合中国船级社DH36高强度船体用结构钢的标准。     

热轧含Ti微合金钢拉伸性能及冲击韧性的改善

为研究Ti对热轧钢板拉伸和冲击性能的影响，利用热轧试验机组对不同成分体系含Ti微合金钢采用不同的轧制工艺进行轧制试验，并采用OM、SEM、拉伸和冲击试验等方法对试验钢的微观组织和力学性能进行表征与测试。结果表明，低碳钢中加入一定量的Ti,可以显著提高钢的强度，但同时也会导致钢的冲击韧性明显降低。钢中析出的大颗粒的TiN和粗大的铁素体晶粒是导致含Ti微合金钢冲击韧性恶化的主要因素。通过在含Ti微合金钢中加入Nb,采用Ti-Nb复合强化，同时配合840℃低温终轧和560℃低温卷取工艺，可显著改善含Ti微合金的冲击韧性，使钢板获得高强、高韧的综合性能。     

铌微合金化在管线钢板生产中的应用

1　前言与传统的低碳结构钢相比 ,高强度低合金钢更具有经济价值。为了成功地使用高强度结构钢 ,必须考虑到安全与经济等方面的因素。对铌微合金化钢采用热机械轧制则可实现上述目标。铌最初用于常化结构钢 ,大大提高了钢的机械性能。若采用热机械轧制工艺 ,则不仅能够降低生产成本 ,而且还能获得更好的性能。本文回顾了作为热机械轧制背景的物理冶金学 ,论述了生产钢板和带钢所采用的轧制工艺。文中列举的管线或其他普通结构用现代高强度低合金钢均具有世界领先水平。预计微合金钢的产量在全世界范围内将进一步增长。新钢种将具有比大多数…     

碳含量对高性能桥梁钢组织结构和性能的影响

研究了低碳和超低碳两种成分500 MPa级高性能桥梁钢的成分设计及组织控制对性能的影响.连续冷却的实验表明,在相同冷却速度下,碳的质量分数为0.08%的微合金钢比碳的质量分数为0.04%的微合金钢容易得到更多的板条贝氏体组织.碳的质量分数为0.04%的微合金钢在一定的冷却速度范围内(1～10℃/s)均可得到低碳贝氏体组织,因此有利于大厚度钢板内部的组织均匀性.实验轧制结果显示,两种成分钢的屈服强度均能达到500 MPa,并且具有良好的伸长率和低温冲击韧性.20 mm厚钢板的断面组织均匀,为以粒状贝氏体和针状铁素体为主的低碳贝氏体组织.     

热芯大压下轧制连铸坯再加热时的组织遗传性

 热芯大压下轧制工艺在改善连铸坯内部缩孔、疏松缺陷的同时,可以破碎粗大的铸态组织,并通过影响再加热奥氏体化后的组织来影响最终产品的组织和性能。为了研究热芯大压下轧制后的铸坯再加热过程的组织演变,选用微合金钢和中碳钢2种具有代表性的钢种为研究对象,采用炼钢-连铸-轧制一体化试验,研究了热芯大压下轧制对连铸坯显微组织及再加热后奥氏体组织形貌的影响。研究结果表明,热芯大压下轧制可改善铸态组织,获得均匀细小的室温组织。对于中碳钢,热芯轧制获得的细小组织经再加热后无法继续保持,与无形变的坯料相比,再加热后的奥氏体晶粒反而更加粗大;而对于微合金钢,由于第二相粒子的钉扎作用,热芯大压下轧制获得的细小组织经再加热后可继续保持。     

高强度特厚板减量化轧制工艺

利用无微合金化Q345D连铸坯料,采用TMCP和RCR+ACC两工艺进行了厚80~85 mm高强度厚板工业试验,对比了两工艺厚板的组织和性能。试验结果表明,经两工艺轧制的钢板均实现了组织和性能的良好匹配。与TMCP工艺相比,采用RCR+ACC工艺的钢板厚度1/4位置和钢板心部组织均匀性、厚度方向上的性能均匀性较好;轧制过程在奥氏体高温区进行,变形抗力低,有利于降低轧机负荷或实现低速大压下轧制,且省去了TMCP工艺中间待温时间,减少了轧制道次,实现了厚板轧制过程的减量化。     

直接轧制工艺对中厚板组织与性能的影响

 连铸坯直接轧制技术作为一种变革性的绿色钢铁生产流程,目前主要用于超薄带和线棒材生产,近年来国内外逐步开始了中厚板直接轧制工艺的探索性工作。直接轧制工艺与常规热轧工艺相比,具有不同的温度履历和物理冶金学过程。选取Nb-Ti微合金钢为研究对象,从产品组织与性能的角度,探讨中厚板直接轧制工艺的可行性。采用炼钢-连铸-轧制中试试验,对比研究了直接轧制工艺及常规热轧工艺下中厚板产品的组织和性能,并基于动态再结晶模型,探讨了直接轧制工艺下试验钢的组织细化机制。研究结果表明,直接轧制工艺下,虽然连铸坯轧前未经过γ-α-γ相变过程,仍保留铸态粗大的奥氏体晶粒,但轧制过程中较大的芯表温差有利于变形向芯部渗透,芯部再结晶进行得更加充分,可以用形变再结晶机制代替常规热轧工艺的相变机制细化成品芯部组织,获得与常规热轧工艺相近甚至更优的显微组织与力学性能。     

含铌微合金钢中铌的析出行为对晶粒细化的影响

通过对微合金钢14MnNbq钢板进行模拟控轧控冷试验，利用光学显微镜、透射电子显微镜、电化学萃取相分析等检测分析技术和手段，研究了Nb及其碳氮化物在控制轧制和控制冷却各阶段的析出行为及其对钢材微观组织的影响。指出在微合金钢中，由于微合金元素的加入，从而使抑制晶粒长大的方法得以实现，并成为微合金钢中最重要的晶粒细化方法之一。     

16Mn钢形变再结晶规律试验研究(简介)

16Mn钢是我国重要的高强度低合金钢。控制轧制是使热轧中厚板晶粒细化,性能强韧化的有效工艺和主要途径。形变再结晶规律j44是制定控制轧制工艺参数的基本依据之一。因此,16Mn钢形变再结晶规律的试验研究对中厚板生产采用控制轧制工艺,提高其强度和韧性,改善综合性能,有重要的理论指导意义,技术参考价值和实际经济意义。欧美各国致力于含Nb、V、Ti的微合金钢控制轧制工艺及其机理的研究,特别是对于形变,再结晶,碳氮化物的沉淀析出,相变,亚结构和织构等微观变化机理及其相互作用关系,各组织和工艺因素对性能的影响,进行了大量深入的试验研究,与此同时,日本还研究了低碳C—Mn钢的形变再结晶规律,对16Mn钢有一定参考价值。国内近年来开展控制轧制试验研究,曾进行了低碳碳素船板钢4C,微合金钢09MnNb等钢种的形变再结晶试验,而16Mn钢的这项基础研究试验,在国内尚无人涉足。为此,武钢钢研所,轧板厂和北京钢研院共同进行了这项试验研究,获得了16Mn钢形变再结晶的定量变化规律及其对转变后组织的影响规律。     

大厚度高层建筑用钢Q460GJC-Z35的研制

通过成分设计、轧制、热处理工艺设计,采用晶粒细化、固溶强化、析出强化等手段,对80、110mm的Q460GJC-Z35高强度钢板的研发工艺及过程进行试验设计。结果表明：通过Nb、V、Ti、Ni复合微合金化和控轧控冷、正火快冷（NAC）热处理相结合生产的模铸Q460GJE-Z35钢板具有晶粒细小、组织均匀,钢板屈服强度达到420~490 MPa,抗拉强度达到585~625 MPa,伸长率达到20%以上,0℃冲击功达到123 J以上,Z向断面收缩率大于35%,探伤达到1级探伤要求,实现了强度和韧性的良好匹配和较高的内部质量。     

水电用大厚度钢板Q500DZ35的开发

通过对265 mm厚Q500DZ35钢板成分设计,采用洁净钢冶炼技术、自主知识产权的水冷模铸锭浇注、高温低速大压下轧制工艺及合理的热处理工艺,钢质洁净度高,有害元素残余极低,并有效控制了钢板的组织,细化钢板晶粒,使钢板的综合力学性能均匀稳定,经焊接性能评定试验验证,焊接性能稳定。成功实现了265 mm厚Q500DZ35钢板的批量化生产,保证了钢板的各项质量指标均达到水电站用大厚度高强钢板的技术要求。     

高层建筑用Q460GJD- Z35厚钢板研发实践

阐述了60~80mm厚高层建筑用Q460GJD- Z35钢板在南阳汉冶特钢采用100t转炉—LF+VD精炼—浇注—3800mm轧机TMCP轧制的工艺研制开发过程,通过合理的化学成分设计、严格的冶炼、浇铸、合理的钢坯加热、TMCP轧制工艺控制,最终确保了TMCP交货状态的60~80mm厚Q460GJD- Z35钢板成功研制。采用微合金化的成分设计,通过TMCP工艺,充分利用细晶强化、析出强化等手段,获得了控轧状态的该钢种各项优异力学性能指标,去掉了钢板正火热处理工艺,降低成本的同时也缩短了生产周期。     

轧制压下量对低碳超细晶粒钢Q235B组织及性能的影响

低碳钢Q235B奥氏体化后淬火得到马氏体组织,然后在室温下进行多道次轧制,总压下量分别为50%与70%,随后在500～650℃退火2 min制备低碳超细晶粒钢,研究轧制压下量对超细晶粒钢组织及性能的影响。采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察显微组织演变,用能谱仪分析析出物颗粒化学成分,在Instron-5969拉伸试验机上进行拉伸实验。结果表明,冷轧+退火马氏体起始组织可以制备超细晶钢,强度相比原始钢强度提高近一倍。此外,随着压下量的增加,再结晶温度降低,渗碳体颗粒易长大,不利于超细晶钢机械性能的提高。相同退火工艺下,压下量增加,铁素体晶粒及渗碳体尺寸长大,其综合机械性能降低。     

低碳CrNiMo系热连轧钢板的研制

通过成分设计和优化,以及对冶炼、热连轧和热处理工艺等方面的研究,研制出厚度规格小于10 mm的低碳CrNiMo热连轧钢板。对钢板的组织和力学性能等进行了分析,结果表明,连轧板调质处理后,钢板横向和纵向力学性能均匀,具有较高的强度、良好的低温韧性和冷弯性能,钢板韧脆转变温度低于-80℃;钢板的组织为回火索氏体和少量贝氏体;钢板不平度小于6 mm/m。     

海洋平台用100mm厚EH36-Z35钢板的开发

介绍了海洋平台用100 mm厚EH36-Z35钢板生产工艺和技术的主要难点。通过理论分析确定了钢板的成分体系。采用两阶段轧制工艺,粗轧阶段加大道次压下量,精轧阶段终轧温度控制在再结晶温度以下。轧后进行弱水冷,抑制晶粒长大。利用正火热处理进一步促进晶粒的细化和均匀化,并消除钢板表面因水冷产生的脆硬组织。检验证明,试制钢板的表面和心部组织均为细小、均匀的铁素体+珠光体,碳当量Ceq=0.42%,冷裂纹敏感系数Pcm=0.22%,钢板厚度1/4处及心部力学性能都达到船级社标准和中海油(CNOOC)的采购要求,并有较大富裕量。经过热输入量50 kJ/cm焊接后,焊接接头具有良好的强度性能,焊接热影响区(HAZ)的冲击功较高。     

高强高韧性厚规格E36船板生产工艺模拟试验

采用小炉真空冶炼150kgE36坯料,锻造后在实验室进行了热轧模拟试验和正火处理。检测结果表明,TMCP工艺下（二阶段轧制,轧后水冷速度在5～10℃/s）,随成品厚度增加,强度、断后伸长率、冲击功降低,60、70mm钢板中心处的冲击功低于标准要求,且晶粒粗大,并存在轻微带状组织;经过910℃±20℃正火处理工艺,钢板内部混晶组织得到了改善,强度略有降低,断后伸长率和冲击值明显提高。因此,钢板厚度〈40mm时可以采用TMCP工艺进行生产,而厚度〉40mm则需要进行热处理。     

Heavy Wall Thermo ‐ mechanically Rolled Plates for Offshore Construction Use

The growing energy consumption of the world made the exploitation of many offshore oil & gas fields feasible. In order to have the benefit of high strength and toughness together with good weldability, thermo‐mechanical rolling has been developed. In the construction of offshore structures plate thicknesses in excess of 50 mm are common which could up to now only be manufactured with restricted mechanical properties and a loss of productivity. The necessary fine grain structure is obtained by a minimum of four times total deformation in the thermo‐mechanical rolling process with accelerated cooling. For a steel mill this means that a change to a higher slab thickness was obligatory. In the plate mill the main drives were replaced in order to increase the torque and as a consequence get better deformation in the centre of the slabs. The accelerated cooling unit was revamped to a higher water pressure to obtain higher cooling rates and additionally enlarged to reach lower cooling stop temperatures. The results obtained with this new concept are presented in terms of strength, toughness and weldability for a 75 mm plate. This together with fracture mechanical data on the plate and on the weld demonstrates the effectiveness of the new technical concept and set a new benchmark in steel properties.     

海洋平台用E550级钢板的试制开发

通过分析钢的成分及性能要求,设计了低碳Nb、V、Ti微合金化成分,设计了两阶段轧制工艺,在高温区大压下量轧制,低温区大压缩比轧制,配合920℃淬火、630℃回火的调质处理工艺,开发了60 mm厚海洋平台用E550钢板。钢板厚度方向组织均匀,主要为板条状贝氏体,少量粒状贝氏体、铁素体及一定量的M/A;屈服强度680 MPa,抗拉强度740MP,-40℃低温冲击功在200 J以上,达到了船级社规范要求。     

500 MPa级S500QL调质高强钢板在线直接淬火(DQ)工艺研究及应用

开发了低碳(C≤0.12％)Nb-V微合金化S500QL高强度钢板,使用120 t BOF+LF+VD的洁净钢冶炼工艺,采用两阶段控制轧制(第一阶段950～1 070℃区间轧制,第二阶段开轧≤890℃、终轧≤850℃)及轧后以7～20℃/s的冷速在线直接淬火(DQ),经620～670℃,3 min/(mm·T)回火生产...