热处理工艺对30CrA钢的组织和力学性能的影响

本文主要研究了一种新型低合金超高强度钢30CrBA钢，通过采用非真空感应炉 电渣重熔的先进冶炼方法，生产出了合格的试验料。通过进行不同温度淬火和回火后，进一步研究其力学性能和微观组织变化规律。实验结果发现：在830～87012淬火、200℃回火时，30CrBA钢的组织为均匀细小的回火马氏体，其力学性能分别达到：σ1≥1700MPa、σ0.2≥1300MPa、σ5≥12％、ψ≥45％、Ak≥80J。     

热处理对DT300低合金超高强度钢组织和性能的影响

试验和分析了840—960℃油淬的DT300钢（％：0．33C、1．78Si、0．76Mn、5．78Ni、1．10Cr、0．65Mo、0．12V）的马氏体转变和ε-碳化物的析出以及淬火温度对300℃回火后钢的机械性能的影响。结果表明，DT300钢经860-920℃1h油淬＋300℃2h回火可获得较完全的板条马氏体和优良的强韧性（Rm1860MPa，Rp0．21500MPa，A12％，AKU258J）。     

塑料模具钢P120预硬处理工艺研究

塑料模具钢P120在模具加工后热处理容易产生变形及开裂，采用新的合理的淬、回火工艺，可以减少工序，缩短交货期。本文对淬，回火工艺进行了研究与探讨，确定了淬火温度在840℃-860℃时，晶组织及淬透性最佳；回火温度确定在590℃-610℃，可保证P120钢硬度在HRC30－60范围内。     

热处理对5Cr5MoSiV钢组织和性能的影响

研究了淬火和回火温度对全断面隧道掘进机盘形滚刀用5C15MoSiV钢(0．50～0．55C，4．5～5．5Cr，0．8～1．2Si，0．8～1．5Mo，0．6～1．2V)组织、硬度和耐磨性的影响，该钢在1020℃淬火 500℃两次回火可获得最高的硬度；而在1060℃淬火 530℃两次回火可获得较好的耐磨性。     

热处理对1000MPa级工程机械结构用钢组织和性能的影响

设计了一种低碳Mn-Mo-Nb-Cu-B系超高强度工程机械结构用钢,研究了在同种成分条件下TMCP(thermo-mechan-ical control-process)+回火与控轧+直接淬火+回火两种工艺对钢组织和性能的影响.对比分析了热处理前后钢板各项力学性能和组织的变化.结果表明,两种工艺条件下钢的屈服强度和冲击性能的变化趋势相似,经500～620℃回火1h后钢的屈服强度均有大幅度提高.控轧+直接淬火+回火得到的钢板综合性能明显优于TMCP+回火,前者在600℃回火后屈服强度仍达到1000MPa以上,同时延伸率达到18%,-40℃冲击功大于30J,而后者塑性较好但强度稍低;随回火温度的升高,控轧+直接淬火+回火工艺条件下的组织演化速度要快于TMCP+回火工艺.     

Cr8型轧辊用钢热处理工艺参数摸索

研究了840℃、860℃、880℃三个不同的碳化物熔断温度和两个不同的冷却速度对Cr8型轧辊用钢球化组织的影响。研究了950℃～1140℃淬火和1040℃淬火＋200℃-600℃回火对Cr8型轧辊用钢淬火组织和晶粒度及硬度的影响。结果表明：Cr8钢种最佳的球化退火工艺为880℃熔断,20℃／h的速度冷到740℃保温球化。Cr8钢种最佳的淬火温度为1040℃～1060℃,最佳的回火温度为520℃-540℃。     

工程机械用TQ960E微合金化低碳高强度钢的开发

研究了工程机械用TQ960E微合金化低碳高强度钢的化学成分设计、钢质纯净度提升、热处理工艺试验、析出物分析等,结果表明,TQ960E钢12 mm热轧板(/%:0. 18C,0.23Si,1.50Mn,0.010P,0.003S,0.06Ti,0.002B,0.006 3N,0.001 30)最佳淬火温度860～900℃,回火温度300～350℃,工业化试制出的钢板屈服强度≥1000 MPa,抗拉强度≥1 100 MPa,延伸率≥10%,-40℃ 冲击功≥34 J,满足国内工程机械用超高强钢的标准及应用要求。     

固溶处理对0.16C-10Ni-14Co-1Cr-1Mo钢和0.23C-12Ni-14Co-3Cr-1Mo钢组织与性能的影响

适当提高淬火温度，由于未溶碳化物（M23C6）的减少可使韧性得到改善，16NiCo（0．16C－10Ni－14Co－1Cr－1Mo）钢的淬火温度超过860℃，510℃回火的冲击韧性和断裂韧性将出现缓慢下降。23NiCo（0．23C－12Ni－14Co－3Cr－1Mo）钢的淬火温度超过950℃，482℃回火冲击韧性大幅度降低。     

热处理对高强度易切削沉淀硬化不锈钢2Cr16Ni3Mo2CuN力学性能的影响

高强度易切削沉淀硬化不锈钢2Cr16Ni3Mo2CuN在退火状态下有优良的切削性能。研究了经过一级退火温度710~800℃和二级退火温度570~620℃处理后2Cr16Ni3Mo2CuN钢的布氏硬度(HB)值,以及1 050~1 085℃45 min油冷,-70℃2 h,150,170℃回火后的力学性能。试验结果表明,710~740℃5 h空冷+620℃5 h空冷处理后,2Cr16Ni3Mo2CuN钢HB值在321以下;1 050~1 085℃淬火,150~200℃回火处理后,该钢强度极限σ_b≥1 520 MPa,δ₅≥12%,冲击功A_KU≥40 J。2Cr16Ni3Mo2CuN钢具有明显的二次硬化特征,二次硬化峰温度范围为480~520℃。     

碳含量对Cr17Mo型耐蚀塑料模具钢组织和性能的影响

试验研究了成分(％)为:0．39C,0．70Ni,16．73Cr,1．07Mo和0．53C,1．05Ni,16．87Cr,0．96Mo两种Cr17Mo型耐蚀塑料模具钢的淬回火组织、力学性能和耐蚀性能。试验结果表明,当Cr17Mo型钢中碳含量由0．39％提高至0．53％时,经1 060℃淬火,475℃回火后该钢的峰值硬度HRC值由46．5提高到53．4;两种试验钢在弱酸、氧化性酸和1％盐酸中均有较高的耐腐蚀性能。     

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。     

Nb-Ti微合金高强度钢1.5mm冷轧板退火组织和第二相析出行为

用透射电镜实验研究了(%):0.08C-1.0Mn-Nb+Ti<0.10微合金高强度钢经53%冷变形1.5 mm板650℃和680℃退火的组织和第二相析出行为。结果表明,试验钢中的第二相为(Ti,Nb)(C,N)复合析出相,第二相粒子尺寸一般为20~30 nm,随退火温度提高,第二相粒子的数量增加。由于退火过程第二相析出强化和第二相粒子抑制晶粒长大,使钢中晶粒细小,该钢650℃退火组织具有较高强度(屈服强度≥480 MPa)。     

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9501070℃区间轧制,第二阶段开轧≤890 ℃、终轧≤850℃）及轧后以720℃/s的冷速在线直接淬火（DQ）,经620670℃,3min/（mm·T）回火生产了 1550 mm钢板。钢板组织为细化的粒状贝氏体+少量先共析铁素体,屈强比≤0.90、延伸率A≥19%,-50℃下冲击功≥100 J,满足市场需求。对DQ工艺钢板进行焊接裂纹敏感性试验及焊接接头性能检验,结果显示,采用该工艺生产的钢板具有良好的焊接性能。     

110SS级别抗硫化氢应力腐蚀厚壁无缝钢管的开发

开发的110SS钢(/％:0.28 ～0.33C,0.20 ～0.30Si,0.60 ～ 1.00Mn,≤0.015P,≤0.005S,1.20 ～1.45Cr,0.65 ～0.85Mo,0.01 ～0.05Al,0.01 ～0.05Ti,0.01 ～0.05Nb,0.01 ～0.10V)Φ325 mm×55 mm厚壁...     

舵杆用Q345D钢热处理工艺对组织和性能的影响

试验研究了Q345D级钢(%:0.18C、0.41Si、1.34Mn、0.05Nb、0.08V、0.024A1)Φ280 mm锻材淬-回火处理和正火处理后的组织和性能。结果表明,经890℃空冷200 s,水冷+570℃回火后的钢抗拉强度R_m≥630MPa,屈服强度R_e≥455 MPa, -20℃冲击功A_KV 28～40 J;910℃空冷正火后R_m≥575 MPa, Re≥390 MPa, -20℃ A_KV42～59 J,均满足舵杆产品对力学性能的要求;淬-回火工件距表面30 mm的组织为回火索氏体+粒状贝氏体,中心组织为珠光体+少量粒状贝氏体,正火处理后工件表面与心部均为珠光体+铁素体组织。     

轧制工艺对L450M管线钢组织和性能的影响

通过对压缩比、压下率和轧制温度的控制,使L450M管线钢（/%:0.06C,1.52Mn,0.19Si,0.017Ti,0.048Nb,0.028Als）获得了良好的强韧性。结果表明,200 mm坯粗轧末3道次和精轧前3道次达到20%以上的大压下率,可以使12 mm钢板在随后的冷却过程中形成细小的微米级晶粒。晶粒尺寸基本达到了 10μm以下,部分晶粒可以细化至2 μm以下。采用3.5倍左右的精轧压缩比,930-950℃的精轧开轧温度,810~830 ℃的精轧终轧温度,管线钢的屈服强度达到500 MPa以上,同时-15℃横向冲击功可以达到300 J以上。通过适当提高粗轧温度至≥1 040℃,降低精轧压缩比至≤3.8和提高精轧终轧温度至≥800℃等可以有效地降低钢材的屈强比。     

不锈钢板坯的高温力学性能及连铸二次冷却工艺中的应用

泰山不锈钢厂采用60 t电弧炉-GOR底吹转炉精炼-160 mm×1600 mm板坯连铸的工艺流程冶炼不锈钢。通过Gleeble-1500D热模拟试验机试验研究了奥氏体不锈钢201(6.54Mn-16.71Cr-3.62Ni)和J4(8.93Mn-14.84Cr-1.08Ni-1.25Cu),铁素体不锈钢430(16.29Cr)和马氏体不锈钢410S(13.5Cr)连铸板坯的高温力学性能。结果表明,各不锈钢的第Ⅲ脆性温度区分别为201钢-665~990℃,J4钢-600~950℃,430钢-600~700℃和410S钢-720~930℃;201和J4钢采用较弱二次冷却,矫直温度分别控制为≥1010℃和≥995℃,430钢用较强二次冷却,矫直温度900~950℃;410S钢用较弱二次冷却,矫直温度≥980℃。     

Nb-和V-微合金化对高碳钢热加工性的影响

用Gleeble 1500D热模拟机试验了0.03%Nb、0.03%Nb-0.02%V和0.05%V微合金化0.75%～0.78%C高碳钢280 mm×380 mm铸坯上钻取的Φ10 mm×120 mm试样在1 300～800℃的断面收缩率和抗拉强度。结果表明,第1脆性区≥1 200℃和第3脆性区1 000～800℃V-钢的热塑性优于Nb-V钢和Nb钢。扫描电镜和能谱分析表明,Nb-钢铸坯存在Fe-Nb-C共晶体,加入V的Nb-V钢铸坯存在Fe-Nb共晶体。     

非调质钢N80 Φ139.7 mm×9.17 mm石油套管的研制

根据C、Mn、V、N、Ti在微合金化非调质钢中作用,设计了石油套管用非调质N80钢的化学成分;依据实验室炉正火实验数据确定在线正火轧制工艺参数,研制的139.7 mm×9.17 mm非调质N80钢石油套管的组织为铁素体+珠光体组织,屈服强度575～638 MPa,抗拉强度789～840 MPa,伸长率21%～23%,0℃3/4尺寸冲击功39～87J,完全满足API Spec 5CT《油套管规范》(第十版,2018)标准的要求。