热连轧Q345R压力容器板性能研究

研究了传统轧制和热连轧工艺生产的Q345R压力容器板的力学性能及焊接接头性能,分析了热连轧Nb-Ti微合金化对性能的影响。试验结果表明,低碳、Nb-Ti微合金化处理的热连轧钢板冲击韧性较传统轧制钢板的提高2～3倍,热连轧钢板焊接接头冲击韧性明显好于传统轧制钢板的,粗晶区淬硬程度低;热连轧钢板良好的性能来源于TMCP工艺下碳当量的降低及Nb-Ti微合金化处理改善的基体及接头微观组织。     

新型440MPa船板火工矫正、水火弯板工艺性能与组织分析研究

本文针对低碳、微合金化技术及TMCP工艺轧制的新型440 MPa船板,进行了钢的火工矫正、水火弯板工艺试验。对火工后的力学性能进行测试,并对微观组织进行了分析。试验结果表明:新型440 MPa船板对火工矫正加热温度较敏感,具有较好的水火弯板工艺适应性。     

针状铁素体钢的力学性能与显微结构

本文介绍了一种采用TMCP工艺轧制的低合金高强度钢板的力学性能及微观组织。分析表明,微观组织是以针状铁素体组织为主的混合组织,材料有较高的强度和良好的韧性。     

应用炉卷轧机开发700MPa级高强韧性钢板

700MPa级高强韧性钢板具有强度高、低温韧性好以及焊接性能优良的特点.然而,传统的铁素体/珠光体钢的屈服强度一般低于500MPa,不能满足强度要求.本研究采用现代炉卷轧机并结合控轧控冷工艺在安阳钢铁公司研制开发出700MPa级高强韧性钢板,其屈服强度大于560MPa、抗拉强度大于670MPa、延伸率大于16%、-40℃冲击功大于47J.     

590MPa高强度船用钢板调质工艺的优化

为提高590 MPa船用钢板的综合力学性能,对40 mm厚船用HQ60T钢板进行了调质工艺的研究.采用不同的正火工艺获得了不同的组织结构,进行了不同淬火和回火温度的热处理试验,对不同试样进行了金相分析和力学性能的试验,详细观察了各种热处理状态下试验钢的微观组织,讨论了组织演变规律及其对性能的影响.试验表明:相同调质处理条件下,随着正火温度的提高,钢板强度下降,韧性提高;在580℃回火的条件下,韧性指标随淬火温度的升高,先升高后降低,在920℃时出现峰值;回火温度高于580℃,钢板韧性下降,强度下降加快.研究表明,在920℃时水淬,然后580℃回火时钢板综合力学性能最好.     

基于动态大压下的510MPa级超细晶粒钢的组织及性能

基于动态大压下方法在1450热连轧机上生产出了510MPa强度级别超细晶粒热轧钢板。结果表明,通过基于动态大压下的热轧工艺,可以使Q235碳素钢的铁素体晶粒细化到4~6μm,可获得屈服强度为400MPa以上、抗拉强度510MPa以上强度级别的超细晶粒热轧钢板。超细晶粒热轧钢板的显微组织为铁素体和珠光体,铁素体晶粒多为细小均匀的等轴铁素体,铁素体晶粒内部及晶界位错密度较高,珠光体中的渗碳体大多以短棒状或颗粒状渗碳体存在。与用常规热轧工艺生产的Q235热轧钢板相比,基于动态大压下工艺生产的超细晶粒热轧钢板具有较高的强度和良好的韧性。     

TMCP工艺对高韧性X90管线钢组织性能的影响

对高韧性X90管线钢进行实验室模拟轧制,研究了TMCP的工艺参数加热温度、中间坯厚度和卷取温度对其综合力学性能和微观组织特征的影响。结果表明:随着加热温度的提高强度先呈现上升趋势,当加热温度达到1250℃左右时晶粒粗化严重,强度显著下降;中间坯厚度的增加有利于组织细化与均匀化,从而提高钢板强度与韧性;卷取温度对性能的影响最为显著,在320℃左右卷取时可得到粒状贝氏体+板条贝氏体组织,强韧性匹配达到最佳效果。结合实验室模拟参数进行了X90的工业试制,钢卷在得到足够强度的同时具有优异的低温韧性。本文研究的TMCP工艺具有良好的实践效果。     

利用TMCP开发F550高强度船板钢的实验研究

使用Gleeble 3800热模拟实验机研究了一种低C微合金SiMnCrNiMo钢的奥氏体连续冷却相变(CCT)行为,使用辊径750mm的二辊可逆实验轧机进行了系列TMCP实验,开发出F550高强度船板。生产F550船板的TMCP工艺为:在奥氏体再结晶区和未再结晶区进行两阶段轧制,精轧温度800～820℃,精轧压下率67%,轧后以14～18℃/s的速率冷却至350～500℃。钢板的显微组织为细密贝氏体,其屈服强度大于590MPa,抗拉强度大于700MPa,-60℃下Charpy冲击吸收能量高于230J。     

X100级管线钢的组织和强韧性

用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和EBSD等方法研究了X100管线钢热连轧钢带的微观组织、析出物、晶粒尺寸等对X100管线钢强韧性的影响。结果表明,通过合理的成分设计和TMCP工艺得到的X100管线钢的平均有效晶粒尺寸约为2.38μm,晶内含有大量位错和亚结构;显微组织由粒状贝氏体、板条贝氏体和M/A岛组成,组织中粒状贝氏体含量较多,板条贝氏体含量较少,M/A岛尺寸较小,弥散分布;细小的第二相能有效钉扎位错的移动,产生沉淀强化效果;实验钢的抗拉强度高于970 MPa,屈服强度高于800 MPa,-40℃以上的Charpy冲击功大于250 J,韧脆转变温度在-40℃与-60℃之间。     

两相区热处理对ZG14Ni3CrMoV铸钢低温韧性的影响

对比了淬火+回火(QT),淬火+两相区淬火+回火(QLT)两种热处理工艺对ZG14Ni3CrMoV铸钢组织和性能的影响.结果表明,QLT工艺在保证铸钢板厚四分之一强度满足指标要求、塑性良好的情况下,大幅度提高了ZG14Ni3CrMoV铸钢的低温韧性,-80℃冲击吸收功提高到171 J,NDT温度降低至-95℃;晶粒细化和双相组织是两相区二次淬火提高低温韧性的主要原因.     

390MPa级低合金高强钢的低温韧性

采用系列冲击试验研究了控轧控冷技术生产的390MPa级低合金高强钢的低温韧性,并分析了其低温韧性与组织特征的关系。结果表明：该钢具有良好的低温韧性,在-40℃时的冲击功为127J,远大于相关标准的技术要求,按照能量法确定的韧脆转变温度为-56℃;由于该钢晶粒十分细小,裂纹在扩展过程中频繁改变断裂路径,提高了其抵抗解理断裂的能力,从而使其具有良好的低温韧性。     

极地破冰船用大线能量型高强度船板的开发

采用微合金化的设计思路,钢板成分在低C、低碳当量的基础上添加少量的Nb、Ti等微合金化元素,同时在冶炼过程中采用氧化物冶金技术,在TMCP轧制过程中采用针对低碳当量的超快冷技术,最终在成品钢板中得到低碳贝氏体+铁素体混合组织,钢板强韧性匹配良好,-60℃冲击功达到200 J以上。采用100~250 kJ/cm的线能量进行焊接后,钢板焊缝及热影响区冲击韧性良好,能够满足大线能量焊接的需要。      

Controlling of reheated quenching temperature of 1000 MPa grade steel plate for hydropower station

The strength and toughness of 1000 MPa grade steel plate for hydropower station treated by different reheated quenching temperatures were investigated. With the increasing of reheated quenching temperature, the yield strength and tensile strength increase sharply, whereas the value of impact toughness decreases slowly. The lath martensite with high density dislocations enhances dislocation strengthening. On the contrary, the acicular or block ferrite (soft phase) produced by intercritical quenching reduces the phase transformation strengthening. Moreover, the ferrite has a low solubility of interstitial carbon due to the body‐centered‐cubic lattice structure. The bar‐shaped precipitates occur during the isothermal holding at the intercritical temperature and it will reduce the precipitation strengthening. The ferrite phase and high misorientation boundaries are the main factors that contribute to the toughening of the experimental steel. The lower the reheated quenching temperature is, the higher proportion of ferrite and high misorientation boundaries becomes. Considering the requirements for mechanical properties of 1000 MPa grade steel plate for hydropower station, the optimal temperature of reheated quenching is ～920 °C.     

回火温度对两相区退火海工钢组织和性能的影响

对690 MPa级海工钢进行“淬火+两相区退火+回火”三步热处理,研究了回火温度对其组织和性能的影响、分析了力学性能变化与组织演变和残余奥氏体体积分数之间的关系。结果表明：回火后实验钢的显微组织为回火贝氏体/马氏体、临界铁素体和残余奥氏体的混合组织。随着回火温度的提高贝氏体/马氏体和临界铁素体逐渐分解成小尺寸晶粒,而残余奥氏体的体积分数逐渐增加;屈服强度由787 MPa降低到716 MPa,塑性和低温韧性明显增强,断后伸长率由20.30%增至29.24%,-40℃下的冲击功由77 J提升至150 J。残余奥氏体体积分数的增加引起裂纹扩展功增大,是低温韧性提高的主要原因。贝氏体/马氏体的分解和残余奥氏体的生成,引起组织细化、晶粒内低KAM值位错的比例逐渐提高和小角度晶界峰值的频率增大,使材料的塑性和韧性显著提高。     

高等级海上风力发电机用钢的研发及力学性能

基于超快冷热机械控制工艺(TMCP),成分设计上遵循低碳含量、低碳当量、微合金化,焊接时采用大热输入的原则,成功研发出了屈服强度为460 MPa的高等级海上风力发电机用钢。阐述了开发的两种钢的化学成分设计及试制工艺流程,并对其综合力学性能进行分析。结果表明:开发的两种钢具有生产周期短、强度高、韧性好、抗层状撕裂性能好、耐疲劳性能好、止裂性能优异及可采用大热输入焊接等特点,符合海上风力发电机用钢的发展方向。     

正火控冷12MnCrNiMoV钢板性能和微观组织研究

研究了正火控冷 +高温回火热处理工艺对 12MnCrNiMoV钢板力学性能、冲击韧性的影响 ,用透射电镜分析了 12MnCrNiMoV钢的微观组织。结果表明 ,与正火钢板相比 ,正火控冷的钢板具有较好的强韧性 ,Akv ,-4 0℃ 提高约 45 % ,特征转变温度TFAT50 降低了 2 0℃。组织观察表明 ,正火控冷的 12MnCrNiMoV钢板组织中的粒状贝氏体中的M A岛主要以板条马氏体为主。高温回火后 ,正火控冷工艺的微观组织为板条铁素体 ,碳化物呈弥散均匀分布     

Microstructure and mechanical properties of 780 MPa high strength steels produced by direct-quenching and tempering process

Microstructure and mechanical properties of 780 MPa grade steel plate manufactured by conventional reheat-quenching and tempering (RQ-T) and direct-quenching and tempering (DQ-T) processes were investigated. The DQ process was found to enhance the hardenability of steel effectively so that tensile strengths of a range from 780 to 860 MPa have been achieved using DQ-T process, while tensile strength of about 770 MPa has been obtained from the RQ-T sample. In contrast, low temperature toughness of DQ-T samples was generally inferior to that of RQ-T sample, unless hot rolling and cooling processes were optimized in a controlled manner. For example, fracture appearance transition temperature (FATT) of DQ-T samples was varied in a range from –50°C to –120°C, while RQ-T specimens exhibited nearly constant FATT of about –80°C. The finish-rolling temperature (FRT) was one of potential process parameters to determine strength/toughness balance of the steel manufactured by DQ process, while the effect of FRT was closely associated with the cooling rate applied in the process. It has been demonstrated that, for the specimens quenched with a cooling rate higher than 20°C/sec, it may seem to be appropriate to adjust the FRT as low as possible in the non-recrystallization region. In contrast, for the specimens quenched with a low cooling rate of less than 10°C/sec, it may seem to be proper to apply higher FRT to obtain excellent strength/toughness balance of the steel.