热处理工艺对低温压力容器用钢组织性能的影响

对低温压力容器用09MnNiDR钢板热轧、正火和回火后组织进行观察,分析热处理工艺对该钢组织的影响规律.结果表明,正火后钢板晶粒明显细化,沿厚度方向均得到铁素体+片层珠光体组织,珠光体分布更均匀;回火后大部分片层状珠光体组织消失,渗碳体由片层状变为球形,且组织中大量弥散的纳米级微合金粒子的析出导致部分铁素体晶粒内部位错密度仍较高.最终回火态钢板力学性能的检测结果表明,实验所得回火态钢板综合性能良好.     

采用新型差温轧制工艺生产Q690级特厚钢板

为了实现在厚度方向上具有优异强度均匀性的Q690级特厚钢板的研发,采用一种新型的差温轧制工艺进行了实验室轧制,并研究了差温轧制工艺对钢板显微组织、厚度方向上强度均匀性和力学性能的影响。结果表明:差温轧制工艺能够显著细化钢板芯部和1/4厚度处的原始奥氏体组织,增加芯部和1/4厚度处淬火组织中的两相区铁素体体积分数。通过差温轧制工艺生产的Q690级钢板具有优异的力学性能,钢板的伸长率和-40℃冲击功分别大于16%和60J,从表面到芯部,钢板屈服强度差异小于10 MPa。     

淬火冷却工艺对F460钢调质厚板组织与性能的影响

对120 mm厚的F460钢调质厚板采用相同的淬火回火温度,不同的淬火冷却速度处理,之后对钢板进行组织与性能对比,寻找该钢种的最佳热处理工艺。采用2 ℃/s冷速进行冷却的钢板,回火后强度最高,但是冲击性能不佳;适当降低淬火冷却速度后,钢板回火后强度有一定下降,但是冲击性能得到明显提升;继续降低淬火冷却速度,钢板回火后强度进一步下降,但是冲击性能提升有限。经组织分析,2 ℃/s冷速进行冷却淬火时,钢板回火后的组织为铁素体+贝氏体组织,组织中主要是贝氏体;冷却速度降低以后,钢板回火后组织为铁素体+退化珠光体组织,铁素体含量的增加,有利于钢板韧性的提升,残留奥氏体回火后形成的珠光体组织比较细小,能有效保证钢板的强度。通过对钢板的连续冷却转变曲线进行分析,钢板在冷却过程中先开始进行铁素体相变,溶质元素向奥氏体迁移。在钢板冷速较快时,铁素体中的碳化物迁移较少,奥氏体低温时转变成马氏体或者贝氏体;在钢板冷速较慢时,碳化物迁移到奥氏体内,提高奥氏体稳定性并保留到室温,形成残留奥氏体。残留奥氏体在后续的高温回火过程中,转变成珠光体。块状转变形成的铁素体组织与回火过程中形成的细小珠光体有利于钢板的强韧性匹配。     

新型贝氏体装甲钢的组织和力学性能

研究了高强度新型贝氏体装甲钢板热轧、低温回火和热轧、正火、低温回火及不同温度回火的组织和性能,测试了不同低温的冲击韧度和焊接接头的力学性能.结果表明,轧态、低温回火和正火低温回火钢板的组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织,淬火低温回火钢板的组织为马氏体、贝氏体铁素体和残余奥氏体组织.不同状态的装甲钢板具有高的回火抗力、良好的强韧性及低温冲击韧度和焊接性能,及可作为车辆防护装甲.     

薄规格12MnNiVR储罐钢低屈强比控制策略

利用力学性能测试、光学显微镜、扫描电镜观察等方法分析了不同规格调质态12MnNiVR储罐钢显微组织对屈强比的影响。试验结果表明,12MnNiVR钢板淬火后主要组织为马氏体+部分针状铁素体/贝氏体铁素体,18 mm薄规格钢板的针状铁素体体积分数在10%~15%,而33.5 mm厚规格钢板的针状铁素体体积分数可以达到40%以上。通过优化薄规格钢板淬火冷速、淬火温度、回火温度等工艺参数,提高薄规格钢板针状铁素体体积分数,能够降低薄规格钢板屈强比。     

终轧温度对Q420qE钢板组织性能的影响

研究了终轧温度对Q420qE钢板组织性能的影响。结果表明:采用控轧+弛豫+控冷工艺可以获得铁素体+贝氏体双相组织;终轧温度越高,铁素体晶粒尺寸越大,钢板屈强比越低,但冲击韧性也随之降低。当终轧温度为860℃时,钢板屈强比和韧性达到较佳匹配,此时钢板厚度1/4处和芯部未发生铁素体相变的奥氏体发生了贝氏体相变;终轧温度为880℃时,钢板芯部发生了上贝氏体转变,冲击韧性明显降低。     

时效处理对针状铁素体管线钢力学性能和抗硫化氢行为的影响

在600℃左右进行时效处理，可使针状铁素体管线钢强度水平大幅度提高而基本不降低韧性和延性．在600℃保温10h，针状铁素体管线钢在保持塑、韧性的基础上，强度水平提升到接近X100级别要求，且明显改善了其抗H2S开裂性能．有利作用主要归因于时效处理促进了针状铁素体中微合金碳氮化物的进一步沉淀析出，马氏体／奥氏体(M／A)岛转变成回火马氏体，以及组织更加均匀化．时效处理为发展高强度级别针状铁素体管线钢提供了新的思路。     

微合金元素镍和铌对金属粉芯焊丝焊接接头性能的影响

在自行研制的高强钢金属粉芯焊丝的基础上,通过拉伸试验、冲击试验等方法分别研究了微合金元素镍和铌对高强钢焊接接头力学性能的影响,并结合金相分析、扫描电镜分析、化学成分分析等方法从组织和成分的角度对两种微量合金元素的影响机理进行了合理的解释。结果表明,微合金元素镍具有增加焊缝组织中贝氏体和马氏体组织含量从而提高焊接接头强度的作用,并能促进针状铁素体形成而改善接头低温冲击韧性;微合金元素铌同样具有促进焊缝组织形成针状铁素体作用,同时通过细化晶粒和沉淀强化提高接头的抗拉强度。     

热处理工艺对建筑用无Mo耐火钢组织与性能的影响

研究了不同温度正火、回火热处理工艺对590 MPa无Mo耐火钢的组织、微结构及性能的影响。结果表明:试验耐火钢组织主要是针状、块状铁素体及少量马氏体,随着正火温度的提高,针状铁素体逐渐减少,力学性能也逐渐降低,770℃为最佳正火温度。经高温回火后,试验钢组织中仍含有大量高密度位错的针状铁素体,保证了无Mo耐火钢试样的良好高温性能。     

高强度Q550D钢板的研制及热处理工艺优化

工程机械用低成本高强度Q550D钢板已研制成功。研究了Q550D钢板的显微组织、力学性能和回火工艺。研究结果表明,随着钢板厚度的增加,其组织也发生变化,由回火贝氏体加少量铁素体转变为粒状贝氏体加少量铁素体和少量珠光体。Q550D钢板的屈服强度达600 MPa以上,抗拉强度达700 MPa以上,断后伸长率大于18%,-20℃低温冲击吸收能量大于120 J。热轧后的Q550D钢板应在650℃左右回火。     

高强韧轨道交通用钢药芯焊丝的力学性能及组织分析

针对轨道交通装备用屈服强度为450 MPa级低合金高强钢研制了一种焊接工艺性能优良、具有高强韧性、良好抗疲劳性能的药芯焊丝,并对研制的药芯焊丝熔敷金属拉伸、低温冲击韧性和疲劳强度等力学性能及组织进行了分析.结果表明,研制的药芯焊丝成分设计合理,焊缝组织以针状铁素体和粒状贝氏体为主,晶粒细小,有效提高了焊缝的强韧性,使焊缝具有优良的低温韧性和疲劳性能.药芯焊丝熔敷金属的抗拉强度达到620 MPa,-40℃低温韧性夏比冲击吸收功为96 J,指定寿命为2×106次循环下的疲劳极限为354 MPa,分别是设计目标值的1.1倍、1.6倍和2.2倍,能够满足轨道交通装备用屈服强度为450 MPa级低合金高强钢的焊接需求.     

Q550高强钢焊接接头强韧性匹配

在不预热条件下采用不同合金成分焊丝焊接Q550高强钢,试验研究焊丝中合金对焊缝组织、接头抗拉强度及冲击韧性的影响.结果表明,使用MK.G60-1焊丝可获得以针状铁素体为主的焊缝组织.焊缝中沿晶界分布的先共析铁素体在承受拉应力时易萌生裂纹,提高焊缝中针状铁素体含量可以提高接头抗拉强度和韧性.采用MK.G60-1焊丝接头抗拉强度接近母材的抗拉强度,断裂发生在熔合区.接头热影响区的冲击吸收功最高,而熔合区的抗拉强度和韧性最低.焊缝冲击断口纤维区均以穿晶断裂为主,断口韧窝产生的机理是微孔聚集型,针状铁素体区对应的韧窝较大,先共析铁素体对应的韧窝较小.     

轧制工艺对工业化试制的真空组坯Q345R/304复合板组织性能的影响

山西太钢不锈钢股份有限公司利用真空组坯复合轧制（真空电子束焊接+轧制复合）技术工业化试制了Q345R/304复合板。本文研究了常规轧制和控轧控冷工艺下轧制复合板的界面结合率、常规力学性能、界面结合强度和界面附近的显微硬度和显微组织变化。结果表明：界面结合不良来自于复合界面处形成的硅铝氧化物和铬锰氧化物,这可能是由于组坯时真空度不足、加热过程中形成的氧化产物。两种工艺下界面附近显微组织差异明显,沿远离界面方向,常规轧制的Q345R钢板组织沿厚度方向为均匀的块状铁素体和珠光体组织,304钢板组织已完全再结晶;控轧控冷工艺轧制的Q345R钢板组织沿厚度方向由多边形铁素体和珠光体组织向针状铁素体和贝氏体组织过渡,304钢板组织仍有变形特征。力学性能检测表明：常规热轧复合板的屈服强度和抗拉强度比控轧控冷复合板分别低115、71 MPa,强度裕量较小;纵向冲击功不小于130 J,外弯、内弯、侧弯后无裂纹,复合板剪切强度在350 MPa以上,高于标准要求(不小于210 MPa),线扫描结果表明界面附近已存在由元素扩散形成的浓度梯度。     

X80管线钢气体保护焊用焊丝的研制

对所研制的焊丝进行了气体保护焊试验,测试了焊缝金属的化学成分、金相组织、冲击韧度、强度、硬度和接头的抗拉强度.金相组织主要为针状铁素体、少量的先共析铁素体和粒状贝氏体,用扫描电镜分析了冲击断口的形貌和夹杂物的组成,用透射电镜分析了焊缝金属的微观结构.结果表明,在焊丝中加入微量的Ti-B,可以有效地抑制先共析铁素体的形成,使焊缝获得细小、均匀的针状铁素体组织.焊缝中合金元素形成了弥散分布的细小夹杂物,成为了针状铁素体(AF)的形核质点.针状铁素体内有许多位错团,可以有效地阻止裂纹的扩展,提高冲击韧度.     

厚壁海底管线用X70钢板的研制与开发

根据我国南海深海管线用钢的技术要求,通过合理的成分设计、优化的坯型尺寸、加热制度及控轧控冷工艺,成功开发了具有优异综合性能的31.8mm厚X70海底管线用热轧钢板,其全壁厚组织以均匀细小的针状铁素体+少量M-A岛为主,具有较高的横、纵向强度和良好的低温止裂韧性,满足了南海深海管线用钢的技术要求。     

600 MPa级汽车桥壳钢生产实践

介绍了河北普阳钢铁有限公司生产600 MPa级汽车桥壳钢板600QK的生产工艺及产品性能特点,研究了不同未再结晶区开轧温度和待温厚度对600QK钢板的组织和力学性能的影响。结果表明：铌、钛微合金元素的复合添加,有助于细化铁素体晶粒,提高钢材的强度和韧性。通过控制成品氮含量不大于50×10-6,未发现大尺寸TiN夹杂物。采用两阶段控轧工艺,随未再结晶区开轧温度的降低和待温厚度的增加,组织更加细化,钢板的抗拉强度及伸长率变化不大,但屈服强度及-20 ℃冲击功显著增加。产品各项性能良好且稳定,满足了用户的需求。     

铬含量对耐候钢熔敷金属韧性的影响

通过拉伸、冲击试验,利用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜和电子背散射衍射技术分析了铬含量对耐候钢熔敷金属组织和韧性的影响.结果表明,两种熔敷金属的组织均为粒状贝氏体、针状铁素体和少量板条贝氏体.两种熔敷金属冲击韧性良好.与含1.0% Cr(质量分数)熔敷金属相比,含1.41% Cr熔敷金属中粒状贝氏体含量升高,针状铁素体含量降低,屈服强度增加6%,抗拉强度增加9%,冲击吸收功降低56%.此外,含1.41%Cr熔敷金属中M-A组元含量升高、大角度晶界比例下降、平均有效晶粒尺寸增加,显微裂纹的形核几率增加,裂纹扩展阻力降低,导致其韧性降低.     

Microstructure-Related Properties of Some Novel Reinforcement Bar Steel

Mechanical properties particularly Charpy impact toughness of two low-carbon [(a) 0.11% phosphorus and (b) 0.009% niobium] thermomechanically treated reinforcing bar steels were investigated. The phosphorus and niobium steels showed tensile to yield strength ratio of 1.25 and 1.19, ductile-brittle transition temperature of 223 K and below 193 K at yield strength levels of 428 and 472 MPa, respectively. The improved toughness of phosphorus steel is attributed to a mixed transformation microstructure comprising low-carbon bainite and fine polygonal ferrite. Lowest ductile-brittle transition temperature was observed in the niobium steel due to overall fineness of microstructure consisting mainly of low-carbon bainite, acicular ferrite, and polygonal ferrite.     

机械振动对WQ960钢焊接接头组织和性能的影响

采用机械振动辅助MAG焊焊接WQ960高强度钢,通过对不同振动参数下焊接接头的显微组织和力学性能分析,研究机械振动对焊接接头的显微组织、冲击韧性和抗拉强度的影响规律.结果表明,机械振动的施加提高焊缝和熔合区的冲击吸收功效果明显,可达15%,对热影响区的冲击吸收功影响不大,焊接接头的抗拉性能也有所提高,但幅度不大仅为2%.施加机械振动后改善了一次柱状晶的形态,得到以细小的针状铁素体为主的焊缝组织,这对提高焊接接头的强韧性十分有利.振动状态下焊缝冲击断口纤维区的韧窝较深,晶状区的解理台阶层次明显,存在较多的撕裂棱,且均匀细化.