Mo微合金化对82B钢高温力学性能及显微组织的影响

研究了添加Mo（质量分数）为0.02%、0.04%、0.07%、0.11%的82B钢对不同温度下高温拉伸后的组织和性能的影响及Mo对82B高碳钢的强韧化机理。结果表明：（1）200～300℃高温拉伸时,4组试验钢力学性能较好,300℃达到峰值,Mo为0.11%试验组最优,抗拉强度由1 139 MPa增至1 192 MPa,屈服强度为736 MPa,略有降低,伸长率与断面收缩率均有显著提高,分别为22%和72.9%。相较于Mo为0.02%试验钢,虽屈服强度下降约5%,但抗拉强度升高5%,伸长率、断面收缩率大幅增加,且塑性随Mo含量同步提高,随着温度继续升高,由于材料开始软化,各项力学性能均呈下降趋势。（2）Mo为0.02%和0.04%时,显微组织除渗碳体随拉伸温度的提高逐渐增多外,索氏体与珠光体未出现明显变化,与室温相同,当Mo增至0.07%和0.11%时,索氏体、珠光体团逐渐细化且分布均匀。同时,4组试验钢在300℃高温拉伸时出现蓝脆现象,通过断口观察发现,有Al、Si等元素的夹杂物存在,且失效方式为韧性断裂,断口主要可分为剪切唇区和纤维区,剪切唇区的面积随着温度的升高逐渐缩小。     

硅对Nb-V微合金化Si-Mn-Cr-Mo系贝氏体轨钢组织和性能的影响

研究了1250 MPa级Nb-V微合金化Si-Mn-Cr-Mo系贝氏体轨钢(/%:0.25 C,0.38-1.56 Si,1.69～1.76 Mn,1.34～1.37 Cr,0.32～0.33 Mo,0.034～0.036 Nb,0.11～0.12 V)硅含量对试验钢显微组织和力学性能的影响。试验结果表明:试验钢热轧后空冷,随着硅含量的增加,试验钢的铁素体+珠光体相变被抑制,室温组织中贝氏体、马氏体含量增加,影响钢的强度和硬度,硅含量由0.38%提高到1.56%时,试验钢的屈服强度由846 MPa增至903 MPa,抗拉强度由1 280 MPa增至1 355 MPa,HBW硬度值由353增至411。     

硼对780 MPa低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验低碳贝氏体钢（/%:0.08C,0.11~0.13Si,1.10~1.20Mn,0.008~0.009P,0.002S,0.21~0.23Ni,0.020~0.021Ti,0.003~0.004Nb,0~0.0010B,0.000 7~0.0008O,0.0031~0.0033N）由50kg真空感应炉熔炼,轧成45mm钢板,并经930℃淬火,610℃回火。研究了0.0010%硼对780 MPa低碳贝氏体钢45mm板组织和力学性能的影响。结果表明,硼可显著提高试验钢的淬透性,不含硼试验钢淬火后得到粒状贝氏体,0.0010%硼试验钢淬火后得到板条贝氏体。硼明显改善试验低碳贝氏体钢的力学性能,含0.0010%硼试验钢淬、回火后的抗拉强度834MPa和屈服强度771MPa远高于不含硼试验钢的抗拉强度702MPa和屈服强度591MPa,实际生产中应加入适量硼可使低碳贝氏体钢得到板条贝氏体。     

82mm 14Cr1MoR钢板工业性热处理工艺试验

在舞钢进行了82mm 厚14Cr1MoR(%:0. 15C,1.48Cr,0.57Mo)钢板的工业性热处理工艺试验。 试验结果表明,采用9℃/min速度加热,930℃奥氏体化2.4 min/mm,870℃水淬,680℃保温3.0 min/mm回火、 空冷、热处理后,钢的组织为索氏体,室温抗拉强度590～650 MPa,屈服强度445～485 MPa,延伸率27%~28%,断面收缩率73%～75%,20℃横向冲击功173～212 J,580℃co₂为295～330 MPa。钢板各部分性能均匀,满足标准要求。     

V微合金析出强化型高强钢中Mo的作用

以不同Mo含量V微合金钢为试验钢,通过等温析出热模拟、TEM试验、Thermo-calc软件计算等手段,研究了Mo元素对V微合金钢在低温贝氏体区析出行为的影响规律;通过对试验钢的实验室试轧及力学性能检测,研究了Mo对V微合金钢力学性能的影响。结果表明:Mo元素的添加可以显著提高析出物的析出潜能,对于轧后600℃×40 min保温试样,Mo含量从0增至0.6%,析出体积分数可由0.019%增加到0.025%;在V微合金钢中添加Mo元素能够显著提高试验钢的强度,添加0.6%Mo的试验钢屈服强度达667 MPa,抗拉强度达803 MPa,比不含Mo的试验钢分别提高了113 MPa和119 MPa。     

氮含量对500E抗震钢筋20MnVN组织和性能的影响

研究的Φ5 mm 500E抗震钢筋20MnVN（/%:0.19~0.20C,0.23~0.26Si,1.26~1.31Mn,0.016~0.023P,0.006~0.012S,0.10~0.11V,0.0038~0.0163N）的生产流程为50t顶底复吹转炉-LF-160 mm×160 mm方坯连铸-控轧控冷工艺。结果表明,随着钢中氮含量增加,500E 20MnVN钢盘条拉伸断口的韧窝变深,口径增大,组织中铁素体含量由63.6%增加至74.8%;增加氮含量有助于20MnVN钢盘条屈服强度、抗拉强度和伸长率的提高,当氮含量由0.0038%增加到0.0163%时,该钢屈服强度、抗拉强度和伸长率分别由513 MPa、650 MPa和10.5%提高到571 MPa、703 MPa和13.0%。分析了V-N微合金化和V（C,N）析出的强韧化机理。     

铜含量对超高强度低碳贝氏体钢力学性能的影响

实验用低碳贝氏体钢(%:0.042～0.045C、1.43～1.47Mn、1.0～2.5Cu、0.29～0.30Mo、0.025~0.029Nb、0.011~0.018Ti,0.0013~0.0023B)由50 kg真空感应炉冶炼。实验结果表明,随铜含量由1.0%增加至 2.5%,8-Cu在钢中沉淀速度加快,峰值硬度增大;随Cu%的增加,轧后直接淬火(DQ)钢的屈服强度由865 MPa增 至918 MPa, DQ+500℃回火钢的屈服强度由935 MPa增至1140 MPa,但1.0%~2.5%Cu DQ+500 ℃回火钢的抗 拉强度和冲击韧性均比DQ态钢有所降低。     

氮对含钒Q345钢组织和力学性能的影响

试验钢为含钒0.080%的Q345钢,氮含量按0%、0.022%、0.034%、0.042%逐渐升高。利用Thermo-Calc软件进行了热力学分析计算,结果表明:钢中不含氮时,V(C,N)在奥氏体中析出温度较低,为933℃,当钢中氮含量为0.042%时,在奥氏体中析出温度1 340℃。通过透射电镜,可以发现含钒Q345钢随着氮含量增高,钢中析出了大量的V(C,N)弥散在钢中,起到析出强化作用和细化晶粒作用。金相组织得到明显细化。增氮后钢的力学性能得到明显增强,不含氮时试验钢的屈服强度486 MPa,抗拉强度686 MPa,当氮含量为0.034%时,试验钢的屈服强度为610 MPa,抗拉强度732 MPa,钢的屈服强度提高了124 MPa。抗拉强度提高了46 MPa。并且通过拉伸断口判断,随着氮含量的增加,Q345钢的塑韧性得到增强。     

Mo对TMCP工艺轧制EH460高强度船体钢组织和性能的影响

试验用EH460钢(/%:0.06~0.08C,0.20~0.33Si,1.51~1.52Mn,0.003~0.013P,0.002S,0~0.18Mo,0.34~0.36Ni,0.04~0.05Nb,0.05~0.06V,0.013~0.015Ti,0.006~0.026Als)300 mm铸坯由Φ550 mm轧机轧制成60 mm钢板,终轧温度798~817℃,冷却速率5~20℃/s。研究了不含Mo和含0.18%Mo对该钢组织和力学性能的影响。实验结果表明,当冷却速率为15℃时,不含Mo钢抗拉强度645~655 MPa,-40℃冲击功168~200 J,含0.18%Mo钢抗拉强度677~679 MPa,-40℃冲击功48~64 J;对于高强度船板钢EH460,采用含Mo钢,可以提高钢板强度,达到船级社对其强度要求(屈服强度≥460 MPa,抗拉强度570~720 MPa,-40℃冲击功≥46 J),但含较高Mo钢的冲击功降低较多,因此,在实际生产中,高强度船板钢EH460中的Mo含量,宜≤0.15%。     

空冷低碳贝氏体钢DB590的组织和性能

试验用空冷低碳贝氏体钢DB590(%:0.06C、0.92Mn、0.49Mo、0.65Cr、0.02Nb、0.08V、0.001 0B)由50 kg真空感应炉熔炼、铸成22 kg锭、锻成(mm)100×100×150钢坯,并控制轧成16 mm板,空冷。通过Gleeble 1500热模拟机得出该钢的CCT曲线。DB590钢轧后空冷(3℃/s)的组织为贝氏体+铁素体基体,钢板的抗拉强度645 MPa,屈服强度471 MPa,伸长率32%,0℃冲击功94 J以及优良的冷弯性能。     

回火温度对20SiMnMo高强度钢微观组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、洛氏硬度计、万能力学试验机以及冲击试验机研究了950℃淬火220℃、240℃、260℃、280℃、300℃和320℃3 h回火试验对20SiMnMo高强度钢（/%:0.22C,0.80Si,1.00Mn,0.40Mo,0.72Cr,0.20Ni）微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,试验钢的硬度、强度不断下降,伸长率、室温冲击功先升高再降低。当260℃回火时,试验钢具有均匀细长的板条马氏体组织,其强塑韧综合力学性能最佳:硬度值44.8HRC、AKV2冲击功75.3 J、抗拉强度1 278 MPa、屈服强度1 210 MPa、伸长率15.5%。     

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。     

HRB335热轧带肋钢筋轧后双线穿水冷却技术的应用

针对轧机产量提高后冷床冷却能力不足的问题,安装了轧后棒材穿水冷却装置。生产结果表明,HRB335Φ16 mm热轧带肋钢筋(/%:0.20C、0.20～0.40Si、0.4～1.2Mn),原终轧速度10.5～11.0 m/s,钢材至冷床温度1020～1050℃,钢筋的屈服、抗拉强度和伸长率分别为342 MPa、520 MPa和16.5%;使用穿水系统后终轧速度提高至11.5～12.0 m/s,钢材至冷床的温度降至880～900℃,通过冷床后降至260℃,钢筋的屈服、抗拉强度和伸长率分别为360 MPa,556 MPa和16.9%,生产率提高3%～5%。     

压力容器用12Cr2Mo1R钢150 mm超厚板热处理对组织和性能的影响

试验用12Cr2Mo1R钢(/%:0.08C,0.07Si,0.45Mn,2.16Cr,0.95Mo,0.18Ni,0.14Cu,0.015Al,0.015Sn)经电弧炉-300 mm×2 000 mm电渣重熔扁坯轧制成150 mm厚板(开轧1145℃,终轧850℃)。通过热模拟试验和温度场的有限元仿真得出12Cr2Mo1R钢的静态连续冷却转变(CCT)曲线和超厚板表面、厚度1/4处和1/2处(心部)的冷却温度曲线。热轧板经916℃ 226 min正火,698℃ 240 min回火后,钢板1/4厚度处为贝氏体+少量铁素体,1/2厚度处为贝氏体+铁素体,其力学性能-屈服强度464 MPa,抗拉强度585 MPa,伸长率22%,符合供货要求。     

控制冷却对SWRH82B-1V高碳钢盘条组织和性能的影响

用Gleeble-2000热模拟机测定了V微合金化SWRH82B-1V钢(%:0.79C、0.23Si、0.63Mn、0.18Cr、0.05V、0.004 ON)热变形奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,并研究了冷却速度(1～15℃/s)对钢中索氏体和马氏体面积分数和HV硬度值的影响。通过改变斯泰摩尔生产线的冷却风量模式研究了冷却风量对SWRH82B-1V钢Φ12.5 mm盘条组织和力学性能的影响。结果表明,盘条吐丝温度880℃50%风量冷却可使该钢中索氏体组织≥90%,马氏体组织≤0.05%,盘条抗拉强度≥1130 MPa,断面收缩率≥30%。     

热处理对Φ245 mmx l2 mm V150高抗挤毁套管用钢27CrMnMoV组织和性能的影响

试验用Φ360 mm 27CrMnMoV钢(/%:0.27C,0.25Si,0.92Mn,1.06Cr,0.75Mo,0.009P,0.003S,0.088V)铸坯经穿孔和Φ340连轧机组热轧成Φ244.48 mm×15.11 mm无缝管。试验研究了830～950℃水淬,880℃水淬+600～680℃ 30～120 min回火,以及880℃两次水淬+620～660℃回火工艺对该钢管组织和性能的影响。一般要求V150管屈服和抗拉强度分别为1034～1241 MPa和≥1103 MPa,0℃横向冲击功≥80 J。结果表明,一次淬火+630～655℃ 60min回火时Mo和V碳化物析出产生二次硬化,其屈服和抗拉强度分别为1 034～1 150 MPa和1 103～1 225 MPa,0℃横向冲击功为80～108 J。二次淬火+635～655℃ 60 min回火工艺,循环淬火使奥氏体晶粒细化,提高强度的同时显著改善韧性,其屈服和抗拉强度分别为1 034～1 170 MPa和1 103～1 240MPa,0℃横向冲击功为80～120 J,比一次淬火+回火工艺更容易实现V150高抗挤毁套管性能的稳定性控制。     

变形奥氏体的冷却速度对X80管线钢组织和性能的影响

通过Gleeble-1500热模拟试验机测定了X80管线钢(%:0.05C、0.17Si、1.78Mn、0.40Mo、0.08Nb、0.03V、0.03Ti)18 mm板经1100℃,1 s^-1,40%变形,再以5℃/s冷至850℃,1 s^-1,40%变形,并以1～40℃/s冷却至室温后的连续冷却转变(CCT)曲线,同时研究了冷却速度对组织和HV硬度的影响。结果表明,随冷却速度提高晶粒细化,针状铁素体比例增加,同时HV硬度提高。为得到较佳的组织,热变形后钢的冷却速度应≥15℃/s。     

稀土元素Ce对新型616钢板组织和力学性能的影响

试验的含Ce新型616钢（/%:0.23~0.25C,0.73~0.78Si,1.64~1.70Mn,0.003~0.005S,0.016~0.020P,0.051~0.061 Ti,0.026~0.028Nb,0.0020~0.0030B,0~0.302Ce）由10 kg真空感应炉熔炼,轧成5 mm厚钢板,并经900℃水淬,600℃回火。通过万能试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜等实验仪器研究了钢中Ce含量对616钢板的组织及力学性能的影响。结果表明,当Ce含量在0.096%时,616钢板晶粒细化明显,钢中硫化物由长条状转变为球状,可提高钢板的抗拉强度和韧性,含0.096%Ce板的抗拉强度从未加稀土的681 MPa提高至779 MPa;再增加Ce含量,钢板进一步细化不明显,钢中夹杂物增多,当含Ce 0.302%时,钢板的抗拉强度降至712 MPa。     

冷轧变形量对Mn13耐磨钢组织和性能的影响

采用拉力试验、金相检验、X-射线衍射分析（XRD）和透射电镜（TEM）研究了冷轧变形量（12.7%~38.3%）对耐磨钢Mn13（/%:0.98C,0.45Si,13.1Mn,0.024P,0.002S,0.65Cr,0.06Mo,0.05V）7.0~10.0 mm板力学性能、组织和相对导磁率的影响。结果表明,随着冷轧变形量增加,Mn13钢的强度、表面硬度及屈强比等明显增加,当变形量由0增加至38.3%时,钢的抗拉强度、表面硬度（HB）值和屈强比分别由1 030 MPa,305和0.50提高至1450 MPa,460和0.79,同时伸长率由28%降至2.5%。加工硬化过程中,没有发生马氏体转变,形变孪晶的数量和位错密度增加,大量的形变孪晶、高密度位错是Mn13钢产生加工硬化的主要原因。