控轧控冷工艺对高强度锚杆钢组织和性能的影响

随着矿井深度的增加,对锚杆支护强韧性的要求越来越高,为了应对这一情况,需要研发出更高强度的锚杆钢。利用锚杆钢研究了轧制工艺、冷却工艺与珠光体、铁素体相比例,析出相析出行为及力学性能的关系。研究结果表明,在中轧后、精轧前采用适当水冷+回复段处理的复合工艺可使晶粒更细小、组织更均匀。对超高强度锚杆钢进行热压缩变形试验,由热模拟试验结果确定相转变温度为A_c1=737 ℃、A_c3=886 ℃。最终筛选出入精轧温度为810 ℃、回复段温度为800 ℃时,可获得的晶粒尺寸达4 μm,珠光体体积分数为66.8%,铁素体体积分数为33.2%,珠光体片层间距达200 nm;另外调整V、Cr、N等析出以提高锚杆钢的强韧性,较低的回复温度有利于细小、弥散、V(C/N)析出相的析出,V(C/N)的析出可进一步改善锚杆钢的力学性能。由该控轧控冷工艺轧制的锚杆钢屈服强度为780 MPa、抗拉强度为930 MPa、硬度为291HV、伸长率为20%。     

控轧控冷工艺对X100管线钢组织和性能的影响

通过实验室φ350 mm 4辊轧机对V-Nb-Wi微合金化X100管线钢(%:0.057C、1.84Mn、0.25Mo)进行控轧控冷试验。结果表明,在1 100℃始轧,800～900℃终轧,100～400℃终冷温度下,X100钢的组织为针状铁素体+粒状贝氏体-下贝氏体。降低终轧温度可细化组织,提高钢的强度;降低终冷温度可提高钢的强度,但使钢的韧性降低。X100管线钢的最佳轧制工艺为终轧温度850℃,终冷温度200℃。     

Ф5．5mmER50—6焊丝钢控轧控冷工艺浅析

介绍了高线车间轧制Ф5．5mmER50—6焊丝钢时的控轧控冷工艺情况,以及所取的效果。着重介绍了ER50—6焊丝钢轧制过程中的终轧温度、吐丝温度和冷却速度对该品种钢的综合性能的影响,建立的控轧控冷工艺。     

DH36船板钢控轧控冷工艺研究

通过测试DH36钢连续冷却转变曲线,对其不同变形量及变形温度条件下单道次轧制后奥氏体再结晶百分比进行了测定。结合控轧控冷生产实践与分析现场轧制数据,认为DH36钢的最佳终轧温度为800～830℃、冷却速度5～7℃/s、最佳终冷温度685～715℃,在此工业条件下生产DH36钢的低温冲击韧性符合船级社要求。     

控轧控冷工艺对高强度锚杆钢组织和性能的影响

随着矿井深度的增加,对锚杆支护强韧性的要求越来越高,为了应对这一情况,需要研发出更高强度的锚杆钢。利用锚杆钢研究了轧制工艺、冷却工艺与珠光体、铁素体相比例,析出相析出行为及力学性能的关系。研究结果表明,在中轧后、精轧前采用适当水冷+回复段处理的复合工艺可使晶粒更细小、组织更均匀。对超高强度锚杆钢进行热压缩变形试验,由热模拟试验结果确定相转变温度为A_c1=737 ℃、A_c3=886 ℃。最终筛选出入精轧温度为810 ℃、回复段温度为800 ℃时,可获得的晶粒尺寸达4 μm,珠光体体积分数为66.8%,铁素体体积分数为33.2%,珠光体片层间距达200 nm;另外调整V、Cr、N等析出以提高锚杆钢的强韧性,较低的回复温度有利于细小、弥散、V(C/N)析出相的析出,V(C/N)的析出可进一步改善锚杆钢的力学性能。由该控轧控冷工艺轧制的锚杆钢屈服强度为780 MPa、抗拉强度为930 MPa、硬度为291HV、伸长率为20%。     

控轧控冷对钢板质量的影响

针对微合金化的低合金高强度结构钢Q390B的性能特点,设计了4种控轧控冷方案,研究了第二相析出的时机和形态,以及对钢板表面质量的影响。结果表明:采用CR+ACC轧制工艺,二次开轧温度≤860℃,终轧温度780～830℃,终冷温度610～650℃,并开启后段强冷模式,生产的板材综合力学性能最佳。同时认为P、S、O等杂质元素的富集及其夹杂物是造成钢板表面裂纹的首要原因,通过控制出钢温度、保护浇注等措施,钢板表面裂纹率由0.31%降至0.17%。     

新型MG700高强锚杆用钢控轧控冷工艺研究

基于热力模拟实验及相变实验,设计了钒微合金化MG700高强锚杆钢的合理控制轧制及控制冷却工艺,具体为：采用970～1 050℃进行粗中轧、800～840℃进行精轧的控制轧制工艺,以及采用中轧和精轧之间穿水冷却,控制终冷温度820～850℃、精轧后空冷的控制冷却工艺。上述控轧控冷工艺工业试生产结果表明,MG700锚杆钢的屈服强度稳定为720～760 MPa,抗拉强度稳定为885～925 MPa,断后延伸率稳定为17.5%～19.0%,综合力学性能优良。MG700锚杆钢的微观组织以铁素体和珠光体为主,铁素体晶粒直径介于0.60～13.64μm之间,平均直径约为3.86μm。研发的新型MG700高强锚杆钢力学性能及微观组织特征满足煤炭行业锚杆用钢的相关标准,可为同类产品的开发提供理论支撑和实践经验。     

钛微合金高强钢控轧控冷工艺研究

采用金相显微镜、电子显微镜等手段研究控轧控冷工艺对Ti微合金化高强钢的组织和性能的影响。结果表明:在低温终轧(800℃)、600℃保温1 h的试验钢的屈服强度和抗拉强度最高,分别为670.7 MPa和752 MPa。高温终轧(1 030℃)的试验钢组织主要为准多边形铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体,组织粗大;低温终轧(800℃)的组织主要为多边形铁素体,晶粒较细小。在600℃保温1 h的试验钢中存在大量的纳米尺寸TiC粒子,沉淀强化效果明显,未在600℃保温1 h的试验钢中,TiC的析出受到限制,沉淀强化效果明显减弱。     

超高强铁素体/贝氏体双相钢的控轧控冷

通过实验室热轧机组的控轧控冷试验,研究了控轧控冷参数对超高强铁素体/贝氏体双相钢组织性能的影响。结果表明,采用不同温度终轧,轧后不同方式冷却,抗拉强度几乎都在1 000MPa以上,屈强比在0.54～0.62之间,伸长率在13%～17%之间。铁素体晶粒随终轧温度降低和冷却速度加快而细化;终冷温度降低,贝氏体量增多。经800℃终轧后层流冷却至560℃左右空冷,由于铁素体晶粒细化,组织中大量的粒状贝氏体、无碳化物贝氏体、少量的孪晶马氏体以及残余奥氏体的存在使抗拉强度达1 130MPa,伸长率达16%,强塑积达到18 080MPa.%的最高值。控轧控冷获得以铁素体/贝氏体双相组织为主并含有少量残余奥氏体+马氏体的复相组织,使试验钢具有了优异的力学性能。     

低碳490MPa级铆螺钢控轧控冷的研究

通过控轧控冷试验,研究了不同工艺参数对ML15钢力学性能的影响.结果表明,由于应变诱导铁素体相变,铁素体晶粒细化,低温轧制较常规轧制后快速冷却可以获得更好的综合力学性能;常规轧制后快速冷却要优于低温轧制后慢冷试样的力学性能;终冷温度越低,珠光体片间距越细,强度和塑性越好;低碳铆螺钢采用控轧控冷不经热处理抗拉强度达到490 MPa级别,其力学性能远优于常规轧制后不控冷的同样试样.     

终轧温度对低合金铌钛贝氏体钢组织和性能的影响

 采用光学显微镜、透射电子显微镜（TEM）、EDS能谱分析仪和拉伸冲击试验机,研究了终轧温度对TMCP(thermo-mechanical controlled processing)低合金铌钛贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明：随着终轧温度的降低,强度和韧性先升高后降低。终轧温度为815 ℃时,由于冷却前温度已降低到奥氏体-铁素体两相区,在晶界形成大量先共析铁素体,造成了强度和韧性的下降。终轧温度为870 ℃时,得到细小的板条贝氏体＋少量的马氏体组织,在贝氏体板条上有30～50 nm的Nb、Ti析出相弥散分布,获得了最优异的性能,其屈服强度为805 MPa,抗拉强度为1 005 MPa,－20 ℃冲击功的平均值为197 J。     

Effect of Tempering Temperature on Microstructure and Properties of E690 Offshore Plate Steel

 A new kind of Mn-Mo-Nb-Cu-B bainite steel which satisfied mechanical demands of E690 offshore plate steel was designed. The effect of two processes——thermomechanical control process (TMCP)+tempering (T) and thermomechanical control process (TMCP)+reheating and quenching (RQ)+tempering (T)——on microstructure and mechanical properties were studied by means of scan electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and electron back scatter diffraction (EBSD). The results showed that optimal mechanical properties were available when tempering at 550 ℃ for both processes. The microstructure of the TMCP+T treated sample tempering in the range of 450 to 550 ℃ for 1 h did not change dramatically yet the lath in the TMCP+RQ+T treated sample merged together and transformed into polygonal ferrite. At the same time, the sub-structure of grain bainite transformed from lath to cell-shape to refine grains with tempering temperature mounting. Lots of sub-grain boundaries were located within bainite and adjacent bainite grain boundaries were high angle.     

18CrNiMo7-6齿轮钢带状组织控制及其对力学性能的影响

采用金相显微镜研究了正火冷却工艺对18CrNiMo7-6齿轮钢带状组织的影响.采用显微硬度计、SEM、拉伸试验机、冲击试验机以及金相显微镜研究了不同程度带状组织对淬回火后试验钢显微硬度的均匀性、成分偏析程度和力学性能的影响.试验结果表明：在930℃奥氏体化保温后,采用强风冷却方式快速冷却到610℃,再炉冷到400℃,最后空冷至室温,可以将带状组织降低到1.5级.但若采用连续快速冷却的方式,则会导致大量贝氏体组织的生成;不同带状组织试验钢经850℃淬火、180℃回火热处理后,显微硬度极差值在30~35 HB 之间,硬度分布均匀性及力学性能各向异性程度相当.     

热轧条件下Nb-Mo及Nb微合金化X100管线钢的组织特征及力学行为

采用实验室热轧、显微分析及力学性能检测手段,对Nb-Mo及Nb微合金化X100管线钢在不同工艺条件下的组织特征及力学行为的变化规律进行了研究.分析结果表明:工艺参数对Nb-Mo复合成分试验钢影响较大,控轧控冷工艺条件下Nb-Mo及Nb微合金化X100管线钢力学性能均能达到API 5L中X100管线钢要求,但Nb-Mo复合成分力学性能富余量较大,性能较优.随冷却速度的增加及终冷温度的降低,试验钢强度增加,韧性及塑性恶化.板条马氏体与贝氏体复相组织较板条马氏体可大大提高试验钢的塑性及低温冲击韧性.     

TMCP工艺对低碳Ni-Nb钢组织转变和力学性能的影响

 为了研究TMCP工艺对低碳Ni-Nb钢显微组织转变类型和晶粒尺寸的影响规律,研究了不同TMCP工艺下的显微组织特征及其对力学性能的作用机理。结果表明,在未变形轧制情况下,当冷却速度小于5 ℃/s时,显微组织为铁素体和珠光体,铁素体晶粒尺寸随着冷却速度的增大而减小;在变形轧制情况下,随着冷却速度的增加,组织中的铁素体晶粒尺寸明显减小;当冷却速度增大到5 ℃/s时,微观组织中出现了大量粒状贝氏体。试制钢板试验表明,当冷却速度为4 ℃/s时,试验钢的组织为准多边形铁素体,可以有效提高钢的低温韧性;当冷却速度达到6 ℃/s时,试验钢微观组织中出现大量粒状贝氏体,明显降低钢的低温韧性。     

温度参数对铌微合金高强度结构钢组织性能的影响

通过控轧控冷试验,力学性能检验和组织的光学显微观察,研究了温度参数对铌微合金钢组织性能的影响。结果表明:两阶段控轧及控冷所获晶粒尺寸明显小于常规轧制+快速冷却的晶粒尺寸;随冷却速率的增大或终冷温度的降低或精轧开轧温度的降低,试验钢晶粒细化,混晶程度加重,强度增大,塑性降低;精轧低温开轧利于韧性提高;铁素体混晶可能源于因铸坯中Nb(C,N)的不均匀分布造成的原始奥氏体混晶,粗轧大压缩比轧制可以消除这种混晶现象。     

热等静压UNS S32750超级双相不锈钢的组织和性能

采用等离子旋转电极雾化-热等静压工艺制备了UNS S32750超级双相不锈钢。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、万能试验机等手段研究了热等静压UNS S32750超级双相不锈钢固溶处理前后的显微组织和力学性能。结果表明:采用等离子旋转电极雾化制备的UNS S32750超级双相不锈钢粉末在150 MPa 压力下,经1200 ℃×3 h热等静压烧结后实现了致密化,相对密度为99.7%。随炉缓冷过程中,烧结件中析出的σ相导致材料韧性显著下降。经1035 ℃×1 h固溶处理后水淬,σ相完全溶解,材料韧性显著提高,显微组织为α和γ两相组织,体积比为65:35,抗拉强度791 MPa,屈服强度586 MPa,断后伸长率38%,冲击吸收功236 J。     

Effects of Rolling Processes on Bainite and Mechanical Properties of Ultra-High Strength Pipeline Steel

Ultra-high strength pipeline steels were rolled by thermal mechanical controlling process (TMCP),and effects of the volume fraction,the size and microstructure morphologies of three different bainite (AF,GB and LB) on mechanical properties were investigated by optical microscope.The results showed that,X120 ultra-high strength pipeline steel was rolled through the reasonable thermal mechanical controlling process (TMCP),and the yield strength and the low temperature charpy impact energy (-30℃) were higher than 840MPa and above 230J,respectively,meanwhile,the ratios of tensile strength to yield strength were lower below 0.82.As for X100 pipeline,of which the mechanical property were higher than that by X100 pipeline steel of ISO standard,yield strength of the steel was 715 MPa,ultimate tensile strength 963 MPa,impact energy 282J,and yield ratio 0.74.     

实验室模拟控制轧制和调质处理对桥梁钢Q690q组织和性能的影响

研究了920℃精轧,830℃终轧以12℃/s冷至590℃,空冷的TMCP控制轧制工艺和TMCP+940℃淬火-630℃回火两工艺的桥梁钢Q690q(/%:0.05C、0.30Si、1.40Mn、1.10Cu、0.50Cr、0.80Ni、0.07V、0.55Mo,焊接冷裂纹敏感指数P_cm≤0.267)15mm板组织和力学性能。结果表明,TMCP工艺生产的桥梁钢Q690q组织主要由粒状贝氏体和少量铁素体组成,TMCP+调质处理后的组织为多边形铁素体和少量渗碳体,其屈服强度R_p0.2为845～870MPa,抗拉强度Rm895～900MPa,-20℃冲击功153～186J, -40℃为141～155 J。调质处理减小了钢材的M/A岛尺寸和位错密度,使Q690_q钢保持高强度的同时也具有较好的冲击韧性。     

卷取温度对热轧高强度搅拌罐用钢性能的影响

在实验室研究了不同卷取温度对C-Si-Mn-Al热轧高强度搅拌罐用钢组织性能的影响。采用激光共聚焦显微镜(LSCM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等技术对试验钢在不同卷取温度下的组织、力学性能进行对比研究。研究结果表明,试验钢在580、550 ℃卷取得到铁素体和珠光体组织;在400 ℃卷取得到铁素体和贝氏体组织;在300 ℃低温卷取得到铁素体、贝氏体和马氏体组织;在150 ℃低温卷取得到铁素体和马氏体组织。随着卷取温度的降低,试验钢的抗拉强度与硬度逐渐增大,伸长率逐渐降低。试验钢在300 ℃模拟卷取时抗拉强度达到1 029 MPa,维氏硬度为342.6;在150 ℃模拟卷取时抗拉强度高达1 265 MPa,维氏硬度达到360.7,屈强比达到最低,仅为0.58。