控轧控冷工艺对L450M管线钢屈强比的影响

为了提高管线用钢的安全服役性能,使其获得良好的强韧性和较低的屈强比,采用现场小批量试制试验,研究了不同控轧控冷工艺对L450M管线钢组织性能的影响。结果表明：L450M管线钢采用粗轧开轧温度1 010～1 050℃,精轧开轧温度920～960℃,精轧终轧温度790～830℃,终冷温度550～580℃,屈服强度可达到475～513 MPa,抗拉强度565～583 MPa,伸长率32%～38%,屈强比0.82～0.88,-20℃横向冲击功188～285 J,满足API SPEC 5L-2018标准要求;适当提高精轧终轧温度、降低粗轧阶段变形量、减少精轧阶段轧制道次,有利于降低L450M管线钢的屈强比;适当降低冷速、提高终冷温度,使L450M管线钢显微组织中先共析铁素体比例增加,有利于降低屈强比。     

超快冷工艺对高强建筑钢组织和力学性能的影响

使用真空感应炉冶炼了试验钢,采用不同的控制轧制+超快冷工艺将试验钢轧成12 mm厚的钢板,对钢板金相组织进行了观察,对拉伸和冲击性能进行了检测。结果表明,试验钢组织均为贝氏体+铁素体+少量M-A岛;随着开冷温度升高,铁素体含量减少,抗拉强度和屈服强度明显提高,屈强比略有增加,伸长率降低,冲击功显著提高;随着终冷温度升高,组织中板条贝氏体转变为粒状贝氏体,M-A岛尺寸和含量增加,抗拉强度和屈服强度降低,屈强比显著降低,冲击功先提高后略有降低;随着冷却速率提高,铁素体含量减少,贝氏体板条细化,抗拉强度逐渐升高,屈服强度先升高后降低,屈强比小幅波动,伸长率先下降后保持不变,冲击功略有提高。     

热轧工艺参数对建筑钢屈强比的影响

研究了终轧温度和终冷温度对建筑用钢力学性能的影响,并在此基础上优化了适宜的轧制制度,考察了冷却速度和晶粒尺寸对建筑用钢屈强比与组织的影响。结果表明,随着终轧温度的升高,建筑用钢的抗拉强度逐渐上升,而屈服强度变化幅度不大,屈强比逐渐减小;随着终冷温度的上升,建筑用钢的抗拉强度和屈服强度逐渐降低,且断后伸长率和屈强比也呈现逐渐降低的趋势;通过控制热轧工艺参数使得组织中硬相和软相的含量可以对建筑用钢的屈强比进行很好的调节。     

控轧控冷工艺对X70级抗大变形管线钢组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及力学性能实验等研究了控轧控冷工艺对X70级管线钢的组织与力学性能的影响。结果表明:不同终轧温度下X70管线钢的显微组织主要由多边形铁素体、贝氏体和少量的珠光体组成,且随着终轧温度的升高,抗拉强度与屈服强度降低,硬度下降,冲击韧性提高,但屈强比变化不大,并且落锤性能较差;随着终轧温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,铁素体体积含量增多。在不同的终冷温度下,X70管线钢的显微组织主要由多边形铁素体和贝氏体组成,并且随着终冷温度的升高,抗拉强度大幅度降低,屈服强度则呈M形波动,硬度呈线性降低,冲击吸收能量大幅度升高且落锤性能较好,屈强比缓慢升高;随着终冷温度的升高,晶粒度等级基本保持稳定,铁素体含量呈线性增加。该大变形管线钢最优的轧制工艺为控制终轧温度为840℃,终冷温度为450℃。     

控轧控冷工艺对建筑用高强抗震钢组织和力学性能的影响

通过控轧控冷工艺的模拟,并采用显微组织观察、拉伸性能测试方法,研究了开冷和终冷温度对Q550GJ建筑高强抗震钢组织和力学性能的影响。结果表明:不同开冷和终冷温度下Q550GJ钢的显微组织均为粒状、板条状贝氏体相,还有少量细小铁素体和M/A岛。随着开冷温度的降低,组织中铁素体体积百分比明显增加,M/A岛也有一定比例增加,钢的屈强比逐渐下降。随着终冷温度的降低,组织中铁素体体积百分比略有下降,M/A岛有一定幅度的增加,钢的屈强比逐渐增加。合理的工艺参数是开冷温度750℃、终冷温度390℃。在这个工艺参数下,可以得到综合性能较好的高强度抗震钢。     

基坑工程用30MnCr22钢管的热处理与力学性能研究

研究了回火温度和保温时间对基坑工程用热轧态30MnCr22钢管显微组织以及抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、冲击功和硬度的影响。结果表明,抗拉强度、屈服强度和硬度随着回火温度升高而逐渐降低,而冲击功逐渐增大;回火温度不变,延长回火保温时间时,钢的抗拉强度、屈服强度和硬度逐渐降低,断后伸长率和0℃冲击功逐渐增大;基坑工程用热轧态30MnCr22钢管适宜的热处理工艺为:回火温度540℃,回火保温时间50 min。     

Q345NQR2铁路用高强度钢板的开发

通过低碳及微合金化学成分设计,研究了始冷温度对低屈强比铁路用Q345NQR2钢组织和性能的影响。结果表明,在相同终轧温度下,随着始冷温度的降低,钢板的屈服强度降低,抗拉强度变化不大。实验钢的组织为铁素体+珠光体,组织内珠光体与铁素体微区维氏显微硬度差不小于14HV时,钢板的屈强比不大于0.73,-40 ℃冲击功大于90 J,满足了铁路车辆用钢的性能要求。     

高层建筑抗震钢板的轧制工艺与组织性能

采用光学显微镜和万能拉伸试验机等研究了轧制过程中的开冷温度和终冷温度对Q550D钢板的显微组织、铁素体和M/A岛占比以及室温拉伸性能的影响。结果表明,不同开冷温度和终冷温度下,试样中M/A岛的形态主要为颗粒状、块状和断续分布的长条状,且M/A岛主要分布在贝氏体或者铁素体的相界处;试样中M/A岛体积分数会随着开冷温度或终冷温度的降低而不断增加,铁素体含量会随着开冷温度和终冷温度的降低而分别呈现逐渐增加和略有减小的特征;在相同终冷温度下,降低开冷温度对试样抗拉强度的影响不大,而屈服强度和屈强比减小;相同开冷温度下,终冷温度的减小会使得屈服强度和屈强比增大;当开冷温度为755℃、终冷温度为395℃时,试样具有最佳的综合性能,此时抗拉强度和屈服强度分别为781和640 MPa、屈强比为0.82,满足590 MPa级抗震钢板的技术要求。     

热处理对建筑用高强韧钢板组织与力学性能的影响

为了获得具有高强韧性以及低屈强比的建筑抗震钢板,研究了回火热处理对热轧态钢板组织与性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,建筑钢板的抗拉强度整体呈现逐渐降低的趋势,而屈服强度基本不变或者略有降低,断后伸长率逐渐升高;当回火温度为300～450℃时,0℃和-20℃冲击功基本保持不变,但回火温度达到500℃及以上时,冲击功有明显降低;随着回火温度的升高,建筑钢板的屈强比呈现逐渐上升的趋势,回火温度在450℃及以下时才符合建筑抗震钢板屈强比≤0.85的要求;随着回火温度的升高,建筑钢板中板条贝氏体逐渐合并长大而形成块状组织,链条状和块状的M/A组织逐渐分解,位错密度下降,但是当回火温度为500℃和600℃时会析出起弥散强化作用的纳米级ε-Cu相。     

控轧控冷对高强建筑用钢组织与性能的影响

对一种试验性的高强建筑用钢进行了控制轧制和控制冷却处理,研究了终冷温度对试验钢力学性能和显微组织的影响,并对拉伸断口形貌进行了观察。结果表明,试验钢在终冷温度为450℃时具有较高的强塑性和低屈强比,能够满足780 MPa级高层低屈强比建筑用钢的要求;在终冷温度为650℃时,试验钢中的M-A岛状组织更加粗大、含量相对较高,形状主要以多边形和和条带状形态为主,而终冷温度为450℃时,试验钢中M-A岛状组织的数量相对较多,尺寸相对细小,且主要以颗粒状形态存在;贝氏体铁素体基体上弥散分布着颗粒状M-A岛的复相组织有利于提高试验钢的强塑性并降低屈强比;终冷温度为450℃时试验钢的抗拉强度、规定塑性延伸强度、断后伸长率和屈强比分别为1070 MPa、825 MPa、16. 6%和0. 771。      

终冷温度对低屈强比高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、光学显微镜、透射电镜等方法,研究了终冷温度对低屈强比高强钢组织和性能的影响。结果表明,随着终冷温度的降低,钢的屈服强度和抗拉强度增加,伸长率下降,而屈强比和冲击吸收能量则没有明显的变化,但总体呈现出下降趋势。试验钢的组织主要由板条贝氏体、粒状贝氏体、少量铁素体和一些M/A岛组成,终冷温度越低,板条贝氏体宽度越窄,铁素体组织也更加细小。M/A岛体积分数的增加有利于提高强度和降低屈强比,但对冲击性能不利。     

轧制工艺参数对高强度桥梁钢组织和力学性能的影响

通过真空感应炉冶炼了Q690qE试验钢,并采用不同的控制轧制+超快冷工艺将试验钢轧制成12 mm厚的钢板。对钢板组织和性能进行了检测,研究了终冷温度、终轧温度对钢板组织和性能的影响。结果表明,随着终冷温度的提高,组织中上贝氏体含量减少,粒状贝氏体含量增加,M/A组织尺寸增加;抗拉强度和屈服强度均降低,伸长率逐渐提高,低温冲击韧性大幅降低;随着终轧温度的降低,组织中粒状贝氏体含量有所减少,M/A组织尺寸减小,抗拉强度和屈服强度提高,屈强比提高,伸长率下降,低温冲击韧性大幅升高。     

合金元素V及控轧控冷工艺对大跨度建筑用抗震钢板组织与性能的影响

屈强比是建筑用抗震钢板的重要性能指标。本文以低碳钢板为对象,研究了微合金化元素V、控轧控冷工艺参数对其力学性能与微观组织的影响。结果表明,随终轧温度升高,试验钢的抗拉强度与屈服强度都得到提高,且添加了V的试样的屈强比稍高于未添加V的试样。随终冷温度升高,钢板的屈强比降低,当终冷温度为560 ℃时,钢板可以获得较高强度与良好屈强比性能结合。添加V试样的晶粒细化明显,且随终冷温度升高,组织中M-A更加细小,分布更为均匀。     

锻压温度对汽车连杆性能的影响研究

采用不同的温度对42CrNiMo汽车连杆进行了锻造,并进行了锻件拉伸性能、冲击性能和耐磨损性能的测试与分析。结果表明,随着始锻温度从1050℃增至1200℃或终锻温度从760℃增至960℃,汽车连杆的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、冲击吸收功均先增大后减小,磨损体积先减小后增大。优化的连杆始锻温度为1180℃、终锻温度为860℃,此时连杆的抗拉强度936 MPa、屈服强度788 MPa、断后伸长率14.8%、冲击吸收功47J、磨损体积26×10~(-3)mm~3。     

热轧淬火中锰钢两相区退火工艺研究

采用SEM、TEM、显微硬度分析和抗拉强度测试等方法,研究了两相区退火温度、保温时间和冷却方式对中锰钢组织和力学性能的影响。结果表明:随着退火温度的提高,试样的抗拉强度逐渐升高,屈服强度和屈强比逐渐降低,均匀伸长率和加工硬化指数先升后降,此结果与相变诱发塑性(TRIP)效应有密切的关系;随着保温时间的延长,试样抗拉强度变化不大,屈服强度和屈强比逐渐减小,均匀伸长率和加工硬化指数逐渐增大;空冷样品的屈服强度、均匀伸长率、断后伸长率较炉冷样品的有明显提高。     

轧制工艺参数对Q345建筑钢组织和强度的影响

采用不同的TMCP工艺,轧制了16mm厚的Q345建筑钢板材。对钢材的金相组织进行了观察,对抗拉强度和屈服强度进行了测试。结果表明,随着精轧温度区间向较低的轧制温度推移时,钢材F+P(铁素体+珠光体)组织明显细化,抗拉强度和屈服强度均逐渐升高,屈强比小幅增加;随着冷却速度的增加,组织由F+P逐渐向F+B(铁素体+贝氏体)转变,抗拉强度和屈服强度均逐渐升高,屈强比明显增加,特别是当冷却速度超过40℃/s时屈强比大幅提高;随着终冷温度的增加,F组织尺寸增大,P含量降低,抗拉强度和屈服强度均线性降低,屈强比也几乎呈线性降低的趋势。     

热处理对高强建筑钢组织和性能的影响

对试验钢进行了不同的两相区直接淬火+回火处理。对试样显微组织进行了观察,并对力学性能进行了检测,研究了淬火温度和回火温度对试验钢组织和性能的影响。结果表明,钢板回火显微组织以多边形铁素体+岛状回火马氏体为主。随着直接淬火温度的升高,回火马氏体含量增加,铁素体含量减少,组织中少量珠光体逐渐转变为贝氏体;屈服强度和抗拉强度均升高,屈强比先保持恒定后有所升高,伸长率逐渐下降,冲击功则是先大幅降低后几乎不变。当回火温度低于400℃时,马氏体形态没有明显改变;当回火温度超过500℃时,马氏体岛开始分解,碳化物析出量增加。随着回火温度升高,抗拉强度几乎呈线性降低,屈服强度则先升高后降低,屈强比升高,伸长率和冲击功先下降后提高。     

控冷返红温度对Q390D钢组织及性能的影响

研究控冷返红温度对屈强比小于0.8的Q390D钢组织与性能的影响。结果表明:随着返红温度的升高,晶粒尺寸增加、贝氏体数量减少、铁素体数量增加,导致钢材的屈服强度降低,同时M-A岛的数量增多、尺寸增大,导致抗拉强略有升高,屈强比和冲击功(-40℃)降低。满足低屈强比Q390D钢力学性能要求的返红温度在590～620℃。     

工程机械用HG60钢在不同轧制控冷工艺下的力学性能变化

通过GT800、SEM、TEM、OM等手段研究了控冷自回火温度,对屈强比小于0.8的工程机械用钢HG60的组织与性能的影响。结果表明:随着自回火温度的升高,晶粒尺寸增加、贝氏体数量减少、铁素体数量增加,导致钢材的屈服强度降低,同时M-A岛的数量增多、尺寸增大,导致抗拉强度略有升高,屈强比和冲击功(-40℃)降低。满足低屈强比HG60钢力学性能要求的自回火温度在590~620℃。     

不同终冷温度对工程机械用钢组织和性能的影响

以超低碳贝氏体钢为研究对象,实验分析了不同终冷温度对该材料抗拉强度、屈服强度、屈强比的影响,并观察了不同终冷温度试样的显微组织。结合文献理论分析了终冷温度对钢显微组织的影响,从讨论了对实验钢力学性能影响机理。结果表明,实验钢伸长率随终冷温度的降低而降低,抗拉强度和屈服强度随着终冷温度的降低而升高。