Q620D钢板连续冷却相变行为和回火工艺

以Q620D高强度钢板为研究对象,利用热模拟试验机研究了Q620D钢板连续冷却相变规律,同时对比分析了不同回火工艺对钢板组织和性能的影响,确定了Q620D钢板最佳的轧制和热处理工艺。结果表明,采用控制轧制+超快冷快速冷却+回火工艺生产Q620D钢板时,钢板轧制后冷却速率不低于20℃/s,回火温度控制在550~600℃,钢板的强度和韧性匹配最佳。回火过程中位错的回复和消失、M/A岛状组织的分解、马氏体组织的转变和铌、钒等微合金元素的析出强化等共同影响Q620D钢板回火后的强度和低温冲击韧性。     

回火温度对1500MPa级直接淬火钢组织与性能的影响

设计了一种新型1500MPa级Si-Mn-Cr-Ni-Mo多组元系低合金、超高强度工程结构钢,研究了回火温度对直接淬火钢组织与力学性能的影响.结果表明,抗拉强度随回火温度的升高而不断降低,屈服强度随回火温度升高先升高后下降,延伸率和冲击功均随回火温度升高呈现先升高、后降低、再升高的变化趋势.分析认为,回火过程组织演变的物理机制一方面包括板条马氏体和位错亚结构的回复、再结晶软化过程,另一方面包括残余奥氏体的分解与马氏体中过饱和碳的脱溶及析出第2相的强化机制综合作用.250℃回火后,板条马氏体内析出ε碳化物;400℃回火后ε碳化物明显粗化,产生回火脆性;600℃回火后部分析出相在奥氏体中形核,在马氏体基体内长大和粗化,最终形态为近似球形,另一部分析出相在马氏体内形核、生长,呈现椭球形或矩形.     

调质工艺对Q690D钢综合力学性能及组织的影响

 以60mm厚Q690D高强度结构钢板为研究对象,在相同轧制条件下,系统地研究了淬火、回火温度对试验钢综合力学性能及显微组织的影响,并对第二相析出进行理论分析。试验结果表明：随淬火温度升高,试验钢强度升高,韧性下降;随回火温度升高,试验钢强度下降,但韧性明显升高。该钢采用930℃淬火(保温10min)650℃回火(保温40min)的调质热处理工艺具有良好的强韧性匹配,综合力学性能最佳,满足国标GB/T 16270—2009要求。     

回火温度对Q690D低碳贝氏体钢组织性能的影响

低碳贝氏体钢因强度高、韧性好，被广泛应用，Q690D是其中的高强度焊接结构钢。针对Q690D原生产工艺复杂、成本高、交货周期长、成品力学性能差等问题，通过金相显微镜和力学性能测试，研究了回火温度对Q690D低碳贝氏体钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：试验钢在450～550℃温度回火后，综合力学性能最佳，抗拉强度为817～838 MPa,屈服强度为718～722 MPa,屈强比≤0.86,伸长率为18.5%～20%,-20℃冲击吸收能量达到216～249 J,完全满足国标对Q690D的性能要求，此时试验钢显微组织以板条贝氏体为主，存在少量粒状贝氏体及残余奥氏体。随着回火温度的升高，试验钢中板条贝氏体发生分解，析出物逐渐增多，铁素体再结晶并长大；宏观上表现为试验钢的抗拉强度下降，伸长率逐渐升高，钢板的屈服强度先升高后降低。     

Q420q-E厚板回火工艺探讨

针对Q420q-E厚板回火出现的屈强比升高的生产实际问题,对Q420q-E不同回火温度的组织转变进行研究,发现了不同回火工艺过程中析出物对钢板屈服强度的影响规律。Q420q-E生产中屈强比上升的主要原因是回火温度偏高,钢板中第二相ε-Cu颗粒及铌、钛的析出相,屈服强度上升;较低温度回火后,钢板内应力得以消除,钢板保持了TMCP的组织特征,低温冲击韧性保持较高水平,屈服强度没有明显上升,屈强比基本保持不变。提出了符合现场实际生产条件的回火工艺,即:(500±10)℃、(板厚+55)min、空冷,该工艺成功地应用于实际生产,生产的Q420q-E厚板满足了我国第一代高速、重载公铁两用大胜关长江大桥建设的要求。     

Q420qE厚板的回火工艺探讨

针对Q420qE厚板回火出现屈强比升高的问题,对Q420qE不同回火温度的组织转变进行研究,找出不同回火工艺过程中析出物对钢板屈服强度的影响规律,提出了符合现场实际生产条件的回火工艺,成功应用于实际生产。     

0420q-E厚板回火工艺探讨

针对Q420q-E厚板回火出现的屈强比升高的生产实际问题,对Q420q-E不同回火温度的组织转变进行研究,发现了不同回火工艺过程中析出物对钢板屈服强度的影响规律。Q420q-E生产中屈强比上升的主要原因是回火温度偏高,钢板中第二相ε-Cu颗粒及铌、钛的析出相使屈服强度上升;较低温度回火后,钢板内应力得以消除,钢板保持了TMCP的组织特征,低温冲击韧性保持较高水平,屈服强度没有明显上升,屈强比基本保持不变。提出了符合现场实际生产条件的回火工艺,即：500±10℃、（板厚＋55）min、空冷,该工艺成功地应用于实际生产,生产的Q420q-E厚板满足了我国第一代高速、重载公铁两用大胜关长江大桥建设的要求。     

热处理对15CrMoR特厚钢板组织和力学性能影响研究

研究了不同回火温度及模拟焊后热处理制度对15CrMoR特厚钢板组织和力学性能的影响。结果表明:随着回火温度的增加,钢板的强度降低,塑性升高;模拟焊后热处理态强度与回火态相比进一步降低,冲击韧性呈现相同趋势,而基体组织的晶粒度并未发生明显变化,析出相明显增多,析出相向晶界处聚集长大,导致钢板性能发生变化。     

退火对高Mo当量大型TA15钛合金锻件组织与拉伸性能的影响

研究了退火温度和退火次数对经大变形量锻造成形的TA15钛合金锻件拉伸性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,TA15钛合金锻件拉伸强度呈现先下降后上升再下降的变化规律。先下降是由于回复再结晶软化起主导作用,后上升是次生α相析出强化起主导作用,再下降是由于次生α相的粗化及初生α相含量减少所致。经多次800℃/1 h/AC重复退火处理,TA15钛合金锻件拉伸强度降幅不超过10 MPa,塑性基本没有变化。     

回火工艺对Q550MD高强度钢板性能的影响

采用TMCP工艺轧制的Q550D钢板经过超快冷后,通过采用不同的回火工艺进行热处理,研究了钢板的强度、延伸率、冲击性能及屈强比等随回火工艺的变化。试验表明,随着回火温度上升,抗拉强度呈下降趋势,屈强比呈上升趋势;回火后经水冷的钢板屈强比比空冷钢板要低。     

低焊接裂纹敏感性低碳贝氏体高强度钢板Q800CFE的研发

研发的25 mm Q800CFE钢板(/%:0.04~0.08C,0.20~0.50Si,1.50~1.80Mn,≤0.015P,≤0.005S,0.015~0.060Nb,≤0.30Mo,≤0.03Ti,0.0008~0.0030B;裂纹敏感性指数≤0.23)的冶金流程为铁水预处理-120 t转炉-LF-RH-220 mm CC-轧制工艺。成品板终轧≤850℃,水冷至≤400℃,冷却速度20~30℃/s,并进行530~635℃回火处理。测试了Q800CFE钢板的动态连续冷却转变(CCT)曲线,研究了回火温度对组织和力学性能的影响,以及试验了该钢的焊接性能。结果表明,随回火温度增加,板条组织尺寸增大;在530℃回火时,Q800CFE钢板具有较优的力学性能,抗拉强度≥900 MPa、伸长率≥15%,-40℃夏比冲击功≥100 J;25 mm板室温下预热75℃焊接接头即可防止产生冷裂纹。     

45Mn2V/Q345复合锯片用钢回火工艺研究

对复合锯片用钢进行了不同温度和保温时间的回火处理,分别测定和观察了覆层与基板的硬度和显微组织。结果表明:Q345钢基板的板条马氏体在回火过程中逐渐粗化,但其基本特征经较高温度回火后仍能保留下来,而覆层45Mn2V钢的针状马氏体退化速度较快,400℃回火后已观察不到针状特征,导致回火后其硬度下降的趋势大于Q345钢基板,因此复合板的回火温度不宜超过400℃。另一方面,由于碳含量较高,45Mn2V钢覆层在回火过程中碳化物的析出较快且析出量较多,故经过8 h回火后仍能保持高的硬度,而Q345钢基板已经发生明显的软化,因此860℃保温5 min油淬,360～390℃保温6 h回火可获得最佳性能。     

Q690高强钢板变形抗力的研究

Q690高强钢板可采用低碳成分设计和“在线淬火＋回火”工艺实现批量生产.针对不同韧性要求,选择了Q690D钢加Cr和Q690E钢加Ni两种合金成分设计方案,并对两种成分设计情况下的变形抗力进行研究以及对比分析.发现加Cr钢的变形抗力随温度变化比加Ni钢更明显.在700～750℃温度范围内,变形抗力下降较快,超过750℃时,变形抗力的下降速度明显减慢.变形程度小于0.4时,变形抗力随变形量的增加而快速上升;变形程度大于0.4时,变形抗力增加逐步平缓.     

屈服强度690MPa级低碳贝氏体型钢板的工艺研究

主要对屈服强度690MPa级高强度钢板的工艺进行了试验研究,结果表明,舞钢设计的低碳贝氏体型高强度钢板,采用合适的控轧控冷＋回火工艺,其性能完全满足Q690E钢板的技术要求,具有良好的力学．和焊接性能。     

调质处理工艺对微合金化Q960E钢70 mm板组织性能的影响

采用890～920℃淬火和560～600℃回火工艺对Q960E钢70 mm板进行性能测试,并利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对Q960E钢板显微组织进行分析。结果表明：采用920℃淬火和560℃回火工艺的钢板强韧性匹配最优(UTS 1048 MPa, YS 1005 MPa, el.14%,-40℃KV₂ 52～61 J),钢板全厚度方向性能分布相对均匀,硬度值为27.5～33HRC;组织从表面至心部为回火索氏体和残余奥氏体。     

低成本Q345D（E）Z35钢的攻关实践

在正常生产的Q345D成分基础上不添加Nb、Ti,适当调整C、Mn含量,通过采用粗轧道次压下率15%～20%、待温晾钢时温度〉1 000℃、待温厚度为成品厚度的2.5～4倍、中间快冷返红温度〈950℃、精轧开轧温度830～860℃、精轧前2道次变形率控制在10%左右、精轧后几道次变形率≥15%、精轧总累计变形率〉60%、终轧温度800～830℃、返红温度660～700℃、冷速4～7℃/s等控制轧制＋控制冷却生产工艺,可获取综合质量优异的Q345D（E）Z35钢板,实现了降成本不降质量的目标。     

高强度结构钢Q690E的开发

采用Mo—Na一Cu—B系合金设计,在4300mm中厚板轧机上利用TMCP＋回火工艺生产低碳贝氏体高强钢Q690E,其轧制后钢板具有优异的综合力学性能,为开发更高级别高强钢打下了基础,有助于提升公司高强钢产品在市场中的竞争力。     

250mm超厚低合金高强度Q345D钢板的研制

通过采取较低碳、低锰、多元复合微合金元素化学成分设计,利用模铸浇注-3800 mm宽厚板轧机轧制-正火热处理生产线,成功地研制开发并批量生产出了250 mm超厚保性能、保三级探伤的低合金Q345D钢板。钢板各类夹杂物级别总和不超过3.0,晶粒度达到8.0~9.0级。性能富余量较大,其中屈服富余量在65~115 MPa,抗拉富余量在45~75 MPa,伸长率富余量为5%~10%,-20℃V型冲击功平均为106 J,-40℃V型冲击功平均达到了43 J,完全符合超厚Q345D的性能要求。     

回火热处理对460MPa级海洋平台用钢板性能影响研究

采用低碳的成分设计以及轧后调质工艺,开发出满足标准的50 mm厚460 MPa级钢板,并研究了回火温度对组织性能的影响。结果表明：在此成分设计的条件下,调质态的组织为回火贝氏体和M/A,此类组织具有优良的综合力学性能,而且在较宽的回火温度范围内获得良好的性能匹配。