夹杂物对工程机械用钢Q345FCA疲劳寿命的影响

采用QBWP-6000J型简支梁旋转弯曲疲劳试验机测定了高疲劳寿命工程机械用钢Q345FCA的疲劳寿命;采用扫描电镜(SEM)对疲劳断口形貌进行了观察,并用附带的能谱仪(EDS)寻找断口上的夹杂物;借助夹杂物自动分析系统对钢中的夹杂物进行了分析。通过对试验数据的分析,计算得出了Q345FCA钢和Q345钢夹杂物的表面临界尺寸、次表面临界尺寸和内部临界尺寸。结果表明,Q345FCA钢的疲劳极限为273 MPa,Q345钢的疲劳极限为266 MPa。Q345FCA钢和Q345钢中夹杂物尺寸均小于临界夹杂物尺寸,且断口形貌显示所有疲劳断裂均不是由夹杂物所引起,夹杂物不是疲劳源。     

Q235B H型钢冷弯开裂原因分析

利用宏观检验、化学成分分析、力学性能测试及金相检测等方法对Q235B H型钢冷弯开裂试样进行分析。结果表明:在冷弯试验过程中,粗大的条状塑性夹杂物和点链状脆性夹杂物与基体的结合性较差,冷弯过程中夹杂物脱落或周围应力集中形成空隙或显微裂纹,随着受力状态的加强导致裂纹扩张形成冷弯开裂的裂纹源,在开裂过程中带状组织和加工痕迹加剧了裂纹的扩大。     

不同淬火回火处理工艺对Q345钢冲击韧度的影响

通过不同工艺热处理后Q345钢的组织观察及力学性能测量,研究了Q345钢的显微组织及性能与热处理工艺的关系。结果表明,Q345钢在淬火-亚温淬火-回火和控冷-亚温淬火-回火后的显微组织都是铁素体和马氏体,淬火-亚温淬火-回火后铁素体呈条状,控冷-亚温淬火-回火后铁素体呈等轴状。经过淬火-亚温淬火-回火后钢的裂纹扩展分为两种形式:一是沿着铁素体较长的轴向及两相界面处进行扩展;另一是对铁素体进行剪切进而扩展裂纹。经过控冷-亚温淬火-回火后钢的裂纹扩展是穿过铁素体及马氏体的穿晶形式扩展。淬火-亚温淬火-回火工艺可在一定程度改善Q345钢的低温冲击性能。     

Q345B热轧钢带冷弯断裂成因及解决方法

通过对比分析Q345B热轧钢带冷弯断裂试样和合格试样的力学性能、金相组织、微观夹杂物数据及对应连铸板坯试样的化学成分和低倍检验数据,并借助扫描电镜及能谱分析仪进行断口分析,得出连铸板坯横截面1/4~1/5位置中间裂纹是造成此次钢带冷弯断裂的主要原因,并提出了通过优化连铸工艺等措施有效控制铸坯中间裂纹的形成,从而解决Q345B热轧钢带冷弯断裂问题的方法,取得了显著效果。     

Q345B钢铸坯断裂原因分析与预防措施

对Q345B钢连铸坯的断口形貌进行了宏观分析,结合光学显微组织的观察与分析,研究了连铸坯断裂的原因。结果表明：Q345B钢连铸坯内部存在中间裂纹,冷却过程中在热应力、相变应力及铸坯自重共同作用下进一步扩展,导致铸坯断裂。通过加强设备的维护与检修,优化扇形段二冷制度, 低过热度浇铸和稳定铸坯拉速等工艺措施预防铸坯断裂。     

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 通过对比分析Q345B热轧钢带冷弯断裂试样和合格试样的力学性能、金相组织、微观夹杂物数据及对应连铸板坯试样的化学成分和低倍检验数据,并借助扫描电镜及能谱分析异进行断口分析,得出连铸板坯横截面1/4～1/5位置中间裂纹是造成此次钢带冷弯断裂的主要原因,并提出了通过优化连铸工艺、增加电磁搅拌等措施有效控制铸坯中间裂纹的形成,从而解决Q345B热轧钢带冷弯断裂问题的方法,取得了显著效果。     

耐磨钢NM400冷弯开裂分析

厚度为20 mm的NM400钢板在冷弯过程中开裂。从冷弯工艺参数、材料拉伸性能、显微组织及夹杂物类型、尺寸分布对NM400钢板开裂原因进行了分析。结果表明:NM400钢板冷弯开裂主要由钢板中微米级TiN夹杂物引起。冷弯变形过程中,夹杂物与基体界面处应力集中,导致微裂纹在界面处形核并扩展,最终导致冷弯断裂。通过降低N含量至4×10^-5以下,耐磨钢NM400冷弯过程中无裂纹产生。     

卷取及冷却工艺对先进高强双相钢微观组织的影响

为研究卷取工艺及卷取后冷却工艺对先进高强双相钢微观组织的影响，采用Gleeble-3 500热模拟试验机、光学电镜、扫描电镜和透射电镜等手段，研究了先进高强双相钢的显微组织、析出物及显微硬度随卷取温度及卷取后冷却工艺的变化情况。结果表明：与缓冷工艺相比，在卷取后采用快冷工艺，试验钢的微观组织由多边形铁素体和粒状贝氏体转变为针状铁素体和少量的M/A岛；试验钢在不同卷取及冷却工艺下的析出物为Ti(Cr, Mo)C,均为球形和近方形两种形貌，快冷工艺下的析出物尺寸均比缓冷工艺下减小约20%,析出物数量增加30%;与缓冷工艺相比，快冷工艺下试验钢的显微硬度均有不同程度提高。     

普通碳素钢板氢致冷弯裂纹研究

对某厂Q235B厚规格钢板冷弯试样表面出现裂纹原因进行了分析,指出钢中存在粗大条片状复合 夹杂物是冷弯开裂的“裂纹源”,而诱发裂纹形成的原因是钢中含有过饱和的“内氢”,通过优化炼钢、连铸工艺以降低夹杂物含量;通过提高炉料干燥度并对铸坯进行落地堆冷及钢板轧后缓冷,可有效降低钢中的“内氢”含量,由此杜绝了裂纹的产生。     

23MnNiMoCr54钢矿用圆环链的疲劳失效分析

矿山链环疲劳断裂是影响链环使用寿命最主要的因素,通过对链环断口附近、断口对称未断裂的肩部和链环直臂处显微组织观察、夹杂物分析、断口形貌的分析以及扫描电镜观察,分析了矿山圆环链疲劳失效的原因。结果表明:链环直臂处组织为回火屈氏体,链环断裂与未断裂处肩部为回火索氏体组织,显微组织满足链环的服役要求,热处理显微组织不是导致疲劳失效的主要原因。断口裂纹源位置分布着多颗尺寸10~50μm的氧化物夹杂颗粒,夹杂物周围存在着二次裂纹,大量的脆性夹杂物破坏了钢基体的连续性,往往成为裂纹的起点;随着裂纹的扩展,又会在夹杂物附近形成多个二次裂纹,进而加速疲劳失效。对满足链环疲劳性能用钢中夹杂物进行分析表明,夹杂物尺寸减小与数量的减少,降低了对钢的疲劳性能的不利影响,从而大幅度提高了钢的疲劳循环次数。     

热轧角钢轧后超快冷装置的设计及应用

针对我国角钢生产主要采用常规工艺,为保证产品性能主要采用添加合金元素的方法而导致生产成本较高的问题,山东石横特钢集团有限公司与东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室合作攻关,在现有工序不变的前提下,自主设计了角钢超快冷装置。介绍了超快冷装置的结构设计、供水系统及控制系统设计。针对生产中角钢弯曲及性能不均问题,进行了原因分析并提出了相应措施。结果表明,采用超快冷工艺,Q355(Q345)级钢取消了V元素的添加,Si元素质量分数降低了0.04%~0.2%,Mn元素质量分数降低了0.2%~0.25%;Q420级钢V元素质量分数降低了0.04%,Si元素质量分数降低了0.03%~0.15%;所有C级钢全部取消了Al元素的添加。截止2020年8月,采用超快冷技术已成功轧制179万t角钢,产品质量完全满足国家标准和用户要求。     

精冲钢连铸坯角部横裂纹产生原因及控制措施

为了研究精冲钢角部横裂纹形成原因并制定相应控制措施,通过数值模拟计算了二冷区连铸坯温度场分布,在此基础上采用Gleeble 3500热模拟机测定了试验钢种在连铸条件下的断面收缩率。使用金相显微镜、扫描电镜对角部横裂纹附近成分、微观组织以及钢中夹杂物进行观察分析。结果表明,连铸坯角部横裂纹形成是由于钢中大尺寸夹杂形成裂纹源,弯曲过程中连铸坯角部表面温度处于第Ⅲ脆性区710~765 ℃,裂纹进一步扩展形成角部横裂纹。针对裂纹产生原因提出延长软吹时间、控制过程温降、调整二冷水量等措施,有效降低连铸坯角部横裂纹产生概率。     

Nb对Q345低Mo耐火钢CCT曲线的影响

通过测定两种不同Nb含量的Q345级低Mo(约0.25 wt％)耐火钢连续冷却转变(CCT)曲线,研究了Nb对Q345低Mo耐火钢CCT曲线的影响.试验结果表明,添加Nb元素可以使Q345级低Mo耐火钢的CCT曲线向右移动,贝氏体相变临界冷却速度降低,同时降低试验钢奥氏体临界转变温度,抑制奥氏体转变为珠光体,从而有利于...     

稀土对Q345B大断面圆坯热塑性影响的实践研究

研究了包钢Ф430mm Q345B圆坯矫直温度与表面裂纹关联性,发现铸坯矫直温度偏低是导致铸坯表面裂纹比率较高的主要原因。通过在钢中添加微量稀土元素提高了Q345B的高温热塑性,大幅改善了Ф430mm断面铸坯出现表面裂纹的倾向,产品性能得到一定程度提升。     

Q345T钢板桩力学性能不合格原因分析与探讨

通过采用化学分析、组织观察和力学检验等手段对Q345T钢板桩初检与复检力学性能检验结果差别较大的原因进行了分析。结果表明，组织中带状组织、魏氏体组织，以及带状的夹杂物是导致钢材强度低的主要原因。追溯钢材的整个生产过程可知，钢水冶炼时除杂除气不充分、板坯浇铸后期杂质聚集偏析、加热温度控制不均匀是造成钢材组织与性能不合格的根本原因。     

超快冷技术在鞍钢Q550工程机械用钢生产中的应用

针对采用复合元素添加法生产工程机械用钢成本较高的问题，介绍了鞍钢中板厂利用超快速冷却工艺开发Q550CFD高强工程机械用钢的情况，主要介绍了化学成分设计、生产工艺及产品组织性能。实践表明，采用超快速冷却工艺生产的钢板热轧态、回火态力学性能均满足标准要求，实现了低成本、减量化生产。     

Q350EWR1高耐蚀钢板组织和耐大气腐蚀性能研究

当前,对铁路车辆用钢耐大气腐蚀性能的要求越来越严苛。采用高Cr成分体系和轧后两段冷却工艺,试制了Q350EWR1铁路车辆用高耐蚀钢。研究了其奥氏体连续冷却相变行为,获得了不同冷却速率下其组织演变规律。开展了轧制工艺对Q350EWR1耐蚀钢组织和性能影响的研究,并对其腐蚀性能进行了评价。结果表明,当冷速为0.1 ℃/s时,耐蚀钢组织由铁素体和珠光体组成;当冷速为0.5 ℃/s时,组织由铁素体、珠光体和少量贝氏体组成;当冷速大于1 ℃/s时,组织为单一贝氏体组织,这是由于高Cr成分提高了钢的淬透性,使得较低冷速下发生贝氏体相变而导致。研发的耐蚀钢综合力学性能优良,其屈服强度360~420 MPa,抗拉强度550~640 MPa,屈强比不大于0.66,伸长率不小于27%,-40 ℃冲击功大于280 J,耐大气腐蚀性能相对于Q345B钢的失重率小于30%。     

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针对中厚板热连轧后出现伸长性能不合格现象进行了系统分析。Q345D钢板金相组织均为铁素体+珠光体,试验钢中A类硫化物规格为15~25μm,C类硅酸盐夹杂物规格为50~2 000μm。结果表明:伸长性能不合格的试样通常夹杂物超标或带状组织级别较高,冷弯断裂试样普遍存在分层现象,夹杂物类别主要为A类硫化物与C类硅酸盐夹杂。