550MPa级低成本商用车车轮钢的工业试制及性能研究

通过对普碳钢进行成分微调以及利用控轧控冷工艺在本钢热连轧生产线上开发研制了晶粒尺寸为4～6um,抗拉强度达550 Mpa的低成本高强度商用车车轮钢板.研究结果表明,该钢具有良好的塑性、低温韧性和焊接性能.对Q235B、双相钢DP590和试轧钢板进行的扩孔试验结果表明,试轧钢板亦具有良好的延伸凸缘性能.在某车轮厂,以试轧钢板为材料进行了轮辐试制并对总成车轮进行了动态弯曲疲劳试验.结果表明,轮辐成形合格率达到99%以上,并且在车轮质量降低10%时仍保持较高的疲劳寿命.     

碳含量对高速车轮用钢综合性能的影响

研究了碳的质量分数在 0 .4 %～ 0 .7%的范围内变化时对高速列车车轮用钢综合性能的影响。结果表明 ,随着碳含量的增加 ,试验钢的耐磨性能和接触疲劳性能提高 ,而冲击韧性及抗冷热疲劳性能降低 ;在 880℃正火 5 30℃回火的热处理条件下 ,碳的质量分数为 0 .5 %并添加少量合金元素的试验钢 ,具有良好的强韧性匹配 ,特别是抗冷热疲劳和抗接触疲劳性能良好 ,并兼有较好的耐磨性能 ,综合性能优良 ,较适宜于生产具有抗剥离性要求的高速车轮钢。     

安钢600 MPa级高强度轻量化车轮钢的开发与应用

介绍了安钢在1780 mm热连轧生产线上,利用控轧控冷工艺和微合金强化技术,研发抗拉强度600 MPa级的高强度轻量化商用车车轮用卷板及应用情况.通过对材料进行轮辐试制,轮辐成形合格率达到99％以上,对总成车轮进行了径向和弯曲疲劳试验,其疲劳寿命比SS400提高近6～8倍,并对材料进行焊接和低温韧性试验.试制结果表明,该钢不仅实现了轮辐总重量降低了13％的轻量化,而且具有高的疲劳寿命、良好的塑性、低温韧性和焊接性能.     

铁素体不锈钢00Cr18Mo2的耐腐蚀性能和力学性能

00Cr18Mo2铁素体不锈钢具有广泛的用途和发展潜力。本文介绍了对其耐蚀性能和冷轧薄板的力学性能的一些研究结果。研究结果表明，00Cr18Mo2钢在弱腐蚀介质中有良好的耐蚀性，该钢具有优异的耐氯化物应力腐蚀(SCC)性能，在含氯化物介质中的耐局部腐蚀(点蚀、缝隙腐蚀)性能优于304不锈钢。为提高焊后耐晶间腐蚀性能，钢中需要加入适量的钛。00Cr18Mo2钢1mm厚冷轧板有良好的深冲成型性能和冲击韧性，其韧性-脆性转变温度低于-78℃，高温处理后板材的韧性-脆性转变温度可提高到室温附近(0～25℃)。根据试验结果，当1mm厚冷轧板用于制造非焊接设备时，在通常使用温度条件下可不必担心室温脆化问题；但用作焊接用途时，需要注意焊接热影响区的室温脆性。     

船舶用马氏体高强度不锈钢

为提高海上运输效率 ,日本船舶正向大型化和高速化方向发展 ,船舶构件大多使用焊接性能良好的马氏体不锈钢。新日铁公司采取调整成分和金相组织方法研制出焊接性和韧性良好的马氏体高强度不锈钢。这种新型不锈钢的成分为 :铬 1 3.2 % ,镍5.4% ,钼 1 % ,铌 0 .1 % ,碳 0 .0 1 % ,余量为铁。用这种钢轧制的厚度为 2 0ｍｍ和 2 0 0ｍｍ的厚钢板 ,经机械、冲击、疲劳和焊接等多项试验 ,其结果各项性能均可达到或超过目标值 ,是一种良好的船舶用不锈钢。船舶用马氏体高强度不锈钢@李惠萍…     

建筑抗震用低屈服点钢LY225的开发

试验用LY225钢(/%:0.07C,0.05Si,0.50Mn,0.007P,0.008S,0.005 0N)由500 kg真空感应炉熔炼,浇铸成210 mm坯,并热轧成25 mm和40 mm板,终轧温度790~830℃水冷。LY225钢板经880~900℃正火后的组织为多边形铁素体,晶粒度为7.5~8.5级,屈服强度225~234 MPa,0℃下冲击性能285~294 J,具有良好的高应变低周疲劳性能和焊接性能,满足GB/T28905-2012对LY225级建筑抗震用低屈服点钢力学性能的要求。     

抗拉强度550 MPa级热轧含铌微合金钢的组织特征与应用性能分析

通过在低碳锰钢的基础上添加微合金化元素铌,结合控轧控冷工艺,成功开发出组织为铁素体和珠光体的细晶粒热轧汽车结构用钢。通过扩孔试验、低温冲击试验、冷弯试验和焊接试验等方法分析了试验钢的应用性能,结果显示试验钢具有良好的冷成形性、扩孔性能、低温冲击韧性和焊接性能,满足车轮零件加工的要求。     

滚形车轮用钢板的试制

1车轮用钢的技术条件及化学成分 车轮钢在具有强度、成形、焊接和疲劳等优良的综合机械性能的基础上,还要具有良好的表面质量和严格的厚度公差,以及良好的延伸凸缘性能.其主要技术条件见表1.车轮钢的化学成分要求比较严格(表2).     

500MPa级高性能桥梁钢板的焊接性研究

结合焊接性理论分析,对500 MPa级高性能桥梁钢板开展了焊接热影响区最高硬度、斜Y坡口焊接裂纹和对接接头系列温度冲击试验研究。试验结果表明,试验钢的碳当量CEV为0.44%,Pcm为18%,在室温下焊接热影响区最高硬度为274 HV10,淬硬倾向小;采用焊条电弧焊和气体保护焊时,板厚≤32 mm时不需要预热;板厚32~60 mm时需要预热80℃;焊接热影响区的ETT50达到-60℃,具有良好的低温冲击韧性。试验钢板焊接性良好,可应用于高性能桥梁的建设。     

X65级别海底管线钢低温CTOD性能研究

由于恶劣的海洋环境，要求海底管线钢具有较高的低温断裂韧性。CTOD性能是海底管道低温断裂韧性的重要评价指标。本文通过对不同厚度实验钢在0℃、-20℃、-40℃、-60℃、-80℃试验温度下进行CTOD试验。试验结果表明，本文实验钢的CTOD性能存在厚度规格效应的影响，20.6 mm厚度实验钢的CTOD值随着试验温度降低而降低，在0～-40℃之间，其CTOD性能均保持在较高水平，其CTOD值均在1.30 mm以上，在-60℃以下，其CTOD值大幅度降低，CTOD值降低为0.11 mm。而14.3 mm厚度实验钢随着试验温度的降低变化不大，其CTOD性能均保持在较高水平，在-80℃下，其CTOD值仍达到1.63 mm。     

高品质压路机振轮用耐磨钢NM360的开发

设计和开发了压路机振轮用耐磨钢NM360(/%:0.10～0.15C,0.50～1.50Mn,≤0.001P,≤0.008S,0.20～0.50Mo,0.015～0.03Nb,0.018～0.15Ti,≥0.035Als,0.0012～0.003 0B,≤0.008N,≤0.0003 H,≤0.003O)32 mm板。900℃淬火+200℃回火后,该钢组织为回火马氏体;抗拉强度1150～1182 MPa,延伸率15%～17.5%;冲击功150～226 J;表面HBW布氏硬度值385～402;冷弯直径为32 mm,冷弯角度45°、90°、150°和180°冷弯试验全部合格;采用GM120焊丝焊接后,焊接接头抗拉强度为1 052 MPa,焊缝冲击功为58～63 J,焊缝HV硬度值390～396。     

600 MPa低硅Nb-Ti微合金化优质3.5 mm热轧双相钢板的开发

通过真空感应炉熔炼和浇铸的50 kg锭锻成40 mm×150 mm坯和热轧成10 mm板以及热模拟试验研究了开发的低硅Nb-Ti微合金化双相钢(/%:0.082C,0.15Si,1.20Mn,0.010P,0.002S,0.020Nb,0.015Ti,0.045Al,0.0035N)静态和动态连续冷却转变(CCT)曲线、组织(11%马氏体+89%铁素体)和力学性能(抗拉强度682 MPa)。并通过铁水脱硫-260 t BOF-LF-RH-230 mm×1300 mm连铸-热轧工艺试制了低硅双相钢(/%:0.075C,0.15Si,1.16Mn,0.012P,0.003S,0.016Nb,0.015Ti,0.033Al,0.0043N)3.5mm板。结果表明,精轧出口温度810℃,水冷至700℃,空冷4.5 s,卷取温度150℃时,该钢的组织为15%马氏体+85%铁素体,晶粒度12~12.5级,抗拉强度672~692 MPa,伸长率24.0%~28.5%,屈强比0.65~0.67,钢板冲压成塑性能优良,制造的轿车轮辐弯曲疲劳性能15×10⁴次。     

高品质自卸车厢体用NM450耐磨钢板的开发

采用Nb、Ti、Cr、B微合金化成分,设计和开发了高品质自卸车厢体用0.20%～0.25%C耐磨钢NM450。该钢14 mm板900℃淬火200℃回火的组织为回火板条马氏体,并有少量弥散分布的第二相粒子,具有良好的综合性能。NM450钢抗拉强度1459 MPa,延伸率19%,冲击功104 J,表面硬度值450HBW。在弯曲角度为180°,弯头直径为168 mm条件下,弯曲试样合格。采用CHW-70C焊丝,焊接性能良好,焊接接头抗拉强度839MPa,焊缝冲击功113 J,焊缝硬度值282HV,在弯曲角度为90°,弯头直径为168 mm条件下,弯曲试样合格。     

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。     

500 MPa汽车用Ti-Nb微合金高强度结构钢的优化和开发

Ti-Nb微合金高强度钢板的生产流程为206 t顶底复吹转炉-LF-RH-230 mm铸坯-连轧成3~7mm板工艺。将原0.045Nb-0.015Ti微合金化钢优化成0.070Ti-0.015Nb微合金化钢后,其焊接性能和低温冲击性能优良,并具有良好的综合力学性能。使用结果表明,0.070Ti-0.015Nb微合金化钢与0.045Nb-0.015Ti微合金钢相同,满足加工和服役要求,但成本有明显降低。     

环保型含Bi低碳高硫易切削钢的开发

开发Bi易切削钢1215M(%:0.06C、0.04Si、1.25Mn、0.39S、0.17Bi)替代Pb易切削钢SUM24L。生产Bi易切削钢的流程为40t UHP EAF-40t LF(喂Bi线)-180 mm×180 mm连铸-连轧工艺。试验结果表明,Bi易切削钢1215MΦ9 mm盘条夹杂物分布均匀,Bi易切削钢1215M的切削性能优于SUM23HS含S易切削钢与SUM24L含Pb易切削钢相当。     

奥氏体化温度对辗压圈圆成型NM360-YLJ耐磨钢组织与性能的影响

设计研发了360度辊压成型压路机振轮耐磨钢NM360-YLJ,研究结果表明:最佳的奥氏体化温度为870～910℃,淬火马氏体板条上分布着沿多个惯析方向析出的碳化物,宽度15～50 mm,长度60～110 mm,马氏体板条束内包含多个由大角度晶界构成的板条块,大角度晶界取向差主要分布在60°左右,所占比例为63.5%～66.9%,马氏体块宽度0.08～6.6μm,钢的屈服强度980～1 000 MPa、抗拉强度1 182～1 198 MPa、延伸率22%～25%、表面维氏硬度值363～379HV, -40℃低温冲击功160～175 J,具有良好的强韧性匹配以及辊压成型性能。     

EAF—CSP流程X65管线钢开发

介绍了EAF—CSP流程采用单一铌微合金化技术开发的X65管线钢。开发的X65管线钢力学与工艺性能均满足API SPEC 5L标准和用户采购技术条件的要求,同时具有良好的常温、低温韧性和焊接性能。试制钢得到了用户的认可并被广泛应用。     

3Cr13Mo钢板多参数YAG激光焊接残余应力和形变的仿真研究

通过500 W YAG激光机以焊接速度0.5~1.2 mm/s、电流150~200 A,脉冲宽度3.0~5.0 ms和频率18~40 Hz参数对5 mm 3Cr13Mo马氏体耐热不锈钢板(/%:0.28C,0.8Si,0.36Mn,0.030S,0.029P,12.10Cr,0.57Mo,0.45Ni)进行焊接试验,同时应用大型有限元软件ABAQUS开发建立焊接模型,对焊接过程中温度场、残余应力场和形变进行了数值模拟。研究结果表明,模拟值与实际测试值基本吻合,计算的焊接残余应力最大值集中在距焊缝0.1 mm的热影响环向区,在焊接电流150 A,脉冲宽度3.0 ms,频率18 Hz,焊接速度0.5 mm/s的工艺参数下,最大残余应力所引起的残余塑性应变量可达0.325。     

含银高氮无镍抗菌不锈钢HNSAg的冷作硬化和耐磨蚀性能

试验研究了超低碳Cr-Ni-Mo奥氏体不锈钢316L(/%:0.023C,0.55Si,0.86Mn,17.57Cr,11.23Ni,2.03Mo)和抗菌超低碳Cr-Mn-Mo-N-Cu-Ag奥氏体不锈钢HNSAg(0.024C,0.48Si,18.72Mn,18.05Cr,1.96Mo,0.55N,0.48Cu,0.13Ag,0.12Nb)的冷作硬化和耐磨蚀性能。HNSAg钢由10 kg增压感应炉熔炼,锻成15 mm板,再经1 100℃1 h固溶水冷处理。结果表明,固溶状态的HNSAg钢的形变抗力较316L钢高,但仍然保持优良的塑性变形能力。在相同腐蚀磨损条件下,HNSAg钢耐磨蚀性能比316L钢高,其32 h耐磨蚀失重率约为316L钢的1/2。