终轧温度和冷却速度对Q550D钢组织和力学性能的影响

通过Gleeble-3800热模拟试验机,研究了终轧温度(800～950℃)和冷却速度(2～20℃/s)对Q550D微合金钢板(/%:0.06C、0.20Si、1.60Mn、0.010P、0 001S、0.10Mo、0.06Nb、0.01V、0.02Ti)的组织和力学性能的影响。结果表明,随着终轧温度的降低和轧后冷却速度的增加,粒状贝氏体逐渐减少,板条贝氏体逐渐增多,钢的屈服和抗拉强度提高的趋势比较明显,-20℃韧性得到改善,但伸长率呈下降趋势;在终轧温度为850℃、冷却速度为15～20℃/s时,Q550D钢具有较好的综合强韧性,即抗拉强度约为750 MPa,屈服强度650 MPa,伸长率39%,-20℃冲击功65 J。     

轧后穿水冷却工艺对棒材组织性能的影响

针对轧机产量提高后冷床冷却能力不足的问题 ,研制开发了棒材轧后穿水冷却技术。通过对小规格 2 0MnSiV热轧带肋钢筋进行轧后穿水冷却 ,钢材上冷床温度降低了 90～ 110℃ ,提高了产品质量 ,改善了各项力学性能 ,抗拉强度平均提高了 3 5～ 40MPa ,钢材性能合格率由 97.5 %提高到了 99.6% ,解决了冷床冷却能力不足、制约生产的瓶颈问题。     

热轧后冷却和平整工艺对700 MPa级Nb-Ti微合金化S600MC高强带钢力学性能的影响

研究了热轧后三段冷却工艺和平整工艺对2.3 mm 700 MPa级S600MC高强钢板(/%:0.07C, 0.15Si, 1.50Mn, 0.015P, 0.003S, 0.025Alt, 0.015Nb, 0.08Ti)力学性能的影响。终轧温度870℃,采用三段冷却工艺,中间温度由670℃降至580℃时,屈服强度由557 MPa提高至600 MPa,而抗拉强度基本保持不变(774 MPa至786 MPa),伸长率由24%降至21%,屈强比提高0.04。卷取温度由150℃提高至250℃时,力学性能基本保持不变。一次平整工艺提高高强钢屈服强度达到22～43 MPa,而抗拉强度变化不大,伸长率下降2～5个百分点。二次平整工艺对屈服强度提升尤为明显,可以达到101 MPa,但伸长率下降达到8个百分点,反而不利于改善综合性能。     

20MnSiNb HRB400钢筋生产实践

针对微合金元素Nb的强化机理及宣钢棒材生产的工艺特点,研究了化学成分及轧制工艺参数对钢筋性能的影响,确定了钢筋的化学成分要求w(Ceq)≥0.39%,Nb的质量分数为0.02%～0.04%,轧制要求单线轧制不进行轧后穿水冷却,切分轧制轧后穿水冷却,冷却水量250～280 m3/h.通过回归分析,轧后不穿水时,钢中增加Nb的质量分数为0.01%,可提高钢筋屈服强度达17 MPa,抗拉强度15 MPa.工业化生产的20MnSiNb钢筋屈服强度达到了405～505 MPa,抗拉强度达到了585～655 MPa.     

500 MPa级Nb Ti微合金化方矩形管用钢的强化机制

采用光学显微镜和透射电子显微镜等对500 MPa级Nb Ti微合金化方矩形管用钢的组织与性能进行了分析，研究了其强化机制。结果表明，终轧温度和卷取温度对试验钢的组织和力学性能有显著影响，在研究的温度范围内，终轧温度和卷取温度的降低均有利于获得更加细小的铁素体晶粒与细小弥散的第二相析出物；当卷取温度不变时，随着终轧温度的下降，屈服强度、抗拉强度和断后伸长率均升高；当终轧温度不变时，随着卷取温度的逐渐下降，屈服强度和抗拉强度呈现出先上升后下降的规律，而断后伸长率呈现出单调上升的规律；试验钢在终轧温度为840 ℃和卷取温度为570 ℃时可获得最优的综合力学性能，其屈服强度和抗拉强度分别为537和578 MPa，断后伸长率为33.5%；细晶强化是试验钢最主要的强化机制，由晶粒细化引起的强度增量占总强度的49%～51%，由固溶强化引起的强度增量次之，占总强度的23%～27%，由析出强化引起的强度增量较小，仅占总强度的3.8%～8.2%。     

Ti-Nb微合金化对低碳高强度钢组织和性能的影响

0.153Ti-0.038Nb和0.080Ti-0.062Nb两种Ti-Nb微合金化低碳钢(/%:0.061～0.075C、0.22Si、1.76～1.77Mn、0.002～0.003S、0.006P、0.003Als、0.003 8～0.004 2N、0.004 0～0.004 5O)由50 kg真空感应炉冶炼,轧成10 mm板,终轧温度880℃,水冷至630℃。试验结果表明,两种Ti-Nb微合金化钢的析出物均为(Nb,Ti)(C,N)复合析出物;当Ti含量由0.080%增加至0.153%,同时Nb含量由0.062%降至0.038%时,钢屈服和抗拉强度分别从558 MPa和653 MPa提高至633 MPa和756 MPa,屈强比、伸长率和断面收缩率变化较小。表明,添加Ti代替部分Nb进行复合微合金化可提高钢材强度,降低生产成本。     

温轧FeCrAl钢退火组织演变对力学性能的影响

摘要：研究采用电子背散射衍射技术（EBSD）对温轧及退火态Fe-13Cr-4.5Al-2.2Mo-1.1Nb（质量分数，%）钢的织构、晶界类型和Laves相进行了表征，并讨论了对力学性能的影响。结果表明，300℃温轧变形，70% 的样品出现显著的变形不均匀组织，利用Taylor因子解释了不均匀变形特征，晶粒取向以变形织构α、γ和<100>//ND为主，比例分别为43.3%、39.0%和17.1%，屈服强度和抗拉强度为1298.1MPa和1371.6MPa，伸长率4%。750～800℃退火30～60min后，再结晶晶粒尺寸小于10μm，γ织构比例减少至11.9%～15.5%，此时屈服强度为790～860MPa，抗拉强度为840～890MPa，伸长率为20%左右。1000℃退火5min后再结晶晶粒明显长大，γ织构增加至39.1%，此时屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为567.7MPa、800.7MPa和25.6%。1000℃时随退火时间增加，γ织构增加至50%以上，Laves相的钉扎是γ织构增加的原因。600℃温轧的微观组织和300℃温轧的类似，但屈服强度和抗拉强度略有下降，伸长率增加。     

超高强铁素体/贝氏体双相钢的控轧控冷

通过实验室热轧机组的控轧控冷试验,研究了控轧控冷参数对超高强铁素体/贝氏体双相钢组织性能的影响。结果表明,采用不同温度终轧,轧后不同方式冷却,抗拉强度几乎都在1 000MPa以上,屈强比在0.54～0.62之间,伸长率在13%～17%之间。铁素体晶粒随终轧温度降低和冷却速度加快而细化;终冷温度降低,贝氏体量增多。经800℃终轧后层流冷却至560℃左右空冷,由于铁素体晶粒细化,组织中大量的粒状贝氏体、无碳化物贝氏体、少量的孪晶马氏体以及残余奥氏体的存在使抗拉强度达1 130MPa,伸长率达16%,强塑积达到18 080MPa.%的最高值。控轧控冷获得以铁素体/贝氏体双相组织为主并含有少量残余奥氏体+马氏体的复相组织,使试验钢具有了优异的力学性能。     

600 MPa级高强抗震钢筋热模拟试验研究

利用Gleeble3 800热模拟试验机,进行600 MPa级高强抗震钢筋连续冷却转变曲线和热变形工艺试验,测定600MPa级高强抗震钢筋的动态CCT曲线。通过显微组织观察、硬度测试,研究了不同冷却速度和控制冷终止温度对钢筋显微组织和性能的影响。结果表明:贝氏体转变临界冷却速度为2℃/s;马氏体转变临界冷却速度为5℃/s;钢筋轧后理想控冷速度为≤2℃/s。为保证钢筋综合力学性能及组织安全,理想的轧后控冷工艺为:轧后快速冷却,控冷终止温度700～730℃,钢筋冷床冷却速度≤2℃/s。     

Mn含量对低碳冷镦钢SWRCH22A组织和性能的影响

分析研究了 Mn含量0.78%-0.92%对0.20%碳冷镦钢Φ20 mm热轧盘条组织和力学性能的影响。盘条热轧的终轧温度为880℃,缓冷。结果表明,Mn含量由0.78%增加至0.92%时,盘条抗拉强度由485 MPa升高至508 MPa,增加了 23 MPa,伸长率由31%降至28%,下降了3个百分点,断面收缩率由58%降52%,下降6个百分点;HRB硬度值增加4.5;试验钢组织中铁素体晶粒尺寸由28μm降低至18 μm,珠光体比例由23%增加至26%;且珠光体片层间距有所减小,淬透性能提高。     

高强度低合金钢Q420N轧制工艺优化实践

试验高强度低合金钢Q420N(/％:0.16C,0.28Si,1.39Mn,0.015P,0.003S,0.11Cr,0.009N)的生产流程为120 t转炉-LF精炼-RH真空脱气-连铸300 mm×340 mm方坯-热连轧成Φ90 mm棒材.试验研究了普通轧制工艺(开轧1100～1150℃,终轧950～1000℃,...     

安钢Nb微合金化高强度船体结构钢板的开发

安阳钢铁公司通过100 t转炉-100 t LF-200 mm×1 500 mm连铸机-2800 mm中板轧机生产流程开发了Nb微合金化高强度船板。生产数据统计结果表明,通过精确控制钢的成分(%:0.13～0.16C、0.33～0.43Si、1.31～1.42Mn、0.007～0.014P、0.005～0.0185、0.021～0.039A1、0.018～0.022Nb),精轧开始温度950℃,精轧累积压下率≥50%,终轧温度780～850℃,使AH36牌号6～25 mm钢板的晶粒度为9～9.5级,屈服强度360～475 MPa,抗拉强度490～610 MPa,δ5伸长率18%～36%,0℃冲击功110～221J。     

600 MPa级Nb-Ti微合金高强度钢的开发

开发的Nb-Ti微合金高强钢(/%:0.04C、0.34Si、1.40Mn、0.010P、0.004S、0.098Nb、0.020Ti、0.045Al、0.002 5N)由真空感应炉冶炼、50 kg钢锭40 mm锻造板坯经试验室单架轧机于1 200℃7道次轧制成10mm板,末道次压缩比≥15%,终轧温度880℃,喷水冷却至600℃,置于热处理炉600℃30 min,炉冷至室温,分别模拟层流冷却和卷取工艺。该钢经Gleeble 3500热模拟机试验得出,高温低塑性区为650～800℃和≥1 300℃。力学性能试验结果为下屈服强度R_el625～640 MPa,抗拉强度R_m705～710 MPa,伸长率18.0%～19.5%。所开发的钢具有碳当量低,焊接性能好,成本低等特点。     

工艺参数对600 MPa热轧双相钢铁素体转变的影响

通过Gleeble-1500热模拟机研究了终轧变形60%时,终轧温度(840℃和860℃),快冷至不同温度(730～630℃)及保温时间(5～10 s)对DP600热轧双相钢(%:≤0.1C、≤1.5Si、≤1.5Mn、≤0.10Als、≤0.50Cr)铁素体转变的影响。结果表明,延长保温时间,降低终轧温度可明显促进铁素体转变,提高铁素体体积分数;第一段快冷后保温温度从730℃降至630℃,铁素体体积增加约20%,抗拉强度降低约60 MPa。     

控轧控冷工艺对SCM435钢盘条组织和性能的影响

试验钢SCM435（/%:0.33~0.38C,0.15~0.35Si,0.60~0.85Mn,≤0.025P,≤0.025S,0.90~1.20Cr,0.15~0.30Mo）盘条的生产流程为80t BOF-LF-280 mm×325 mm铸坯-160 mm×160 mm热轧坯-热连轧成Φ16 mm盘条。试验研究了160 mm×160 mm热轧坯由常规轧制工艺（开轧1060℃,精轧930~950℃,吐丝860~900℃,冷却速度0.5~0.6℃/s）和控轧控冷工艺（开轧1060℃,精轧820~850℃,吐丝780~820℃,冷却速度0.4~0.5℃/s）对SCM435钢热轧盘条组织和力学性能的影响。结果表明,随着精轧温度的降低和冷却速度的减小,钢热轧盘条的组织得到改善,抗拉强度明显降低;常规工艺轧制SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均952 MPa,组织为铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体,控轧控冷工艺轧制的SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均817 MPa,组织为均匀的铁素体+珠光体。结合控轧控冷工艺原理对钢的组织和性能变化进行了分析。     

400 MPa级縮微合金化抗震钢的控轧控冷工艺实践

在化学成分合理设计的基础上HRB400E钢(/%:0.21～0.25C,0.40～0.65Si,1.40～1.55Mn,≤0.040P,≤0.040S,0.015～0.025Nb,0.005～0.008N),研究了不同加热温度及控轧控冷温度对力学性能、金相组织和钢筋表面时效锈蚀的影响。提出了最佳的轧制温度参数:加热温度为1140～1170℃、开轧温度为1 040～1 060℃,精轧温度为1000～1030℃,终轧后的冷床温度是870～890℃。结果表明,铌微合金化HRB400E钢屈服强度450-475MPa,其析出物主要为粒径大小为300～600nm的Nb(C,N),分布在网状碳化物上、网状碳化物边缘以及晶界附近的晶粒内部。     

控轧控冷和冷床保温工艺对42CrMo钢φ50 mm轧材力学性能的影响

根据棒材线在生产42CrMo钢φ50 mm轧材容易造成硬度偏高，不能满足协议要求。通过控轧控冷结合冷床保温措施,終轧温度由原967～970 ℃降到860 ℃，冷却速率由原0.35℃/s降低到0.17℃/s,金相组织从之前的非平衡态组织贝氏体+铁素体+珠光体优化为铁素体+珠光体，使HB硬度值由原317降至252。由此工艺生产的φ50 mm轧材具有良好的综合力学性能。     

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。     

提高Q355B热轧H型钢强度的控冷工艺研究

研究了 Q355B热轧H型钢轧后冷却温度880～320℃对H型钢翼缘强度、韧性及组织的影响.结果表明,当控冷后温度为570℃时,钢的屈服强度较空冷工艺提高73 MPa,断后伸长率为23.5％;当控冷后温度为320℃时,钢的屈服强度较空冷工艺提高228 MPa,断后伸长率为16.0％,出现伸长率不合格的情况.Q355B热...     

含铌400 MPa热轧带肋钢筋无屈服的成因分析与对策

铌微合金化生产400MPa级热轧带肋钢筋虽可降低成本，但由于含铌400MPa带热轧带肋钢筋对开扎温度，终轧温度和冷却速度有较强的敏感性，使得含铌400MPa级热轧带肋钢筋的性能稳定性受到影响。对试制过程中四炉无屈服含铌400MPa级热轧带肋钢筋进行了分析，并提出了解决问题的对策。