高强度特厚Q460钢板的轧制工艺与力学性能

通过合理的成分设计及严格的控轧控冷工艺,成功开发了高强度120 mm厚Q460钢板,研究了轧制工艺对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:不同轧制工艺下,试验钢板的显微组织均为铁素体加珠光体的混合组织,心部存在较明显的带状组织;提高轧制后的冷却强度,可略微提高钢板的强度,但其冲击韧性不会改善;提高待温厚度可在一定程度上细化铁素体及珠光体组织,减少带状组织,在强度基本不变的前提下显著提高钢板的冲击韧性。     

控轧控冷工艺参数对冶金锯片用65Mn热轧带钢组织与力学性能的影响

通过实验室热轧试验研究了控轧控冷工艺参数(开轧温度、终轧温度、卷取温度以及卷取后冷却速率)对冶金锯片用65Mn热轧带钢组织、硬度和抗拉强度的影响,并得到了最佳的控轧控冷工艺参数。结果表明:在较高的开轧温度和终轧温度、较高的卷取温度和较低的卷取后冷却速率下,65Mn钢的原始奥氏体晶粒尺寸和珠光体片层间距均较大,抗拉强度和硬度较低,其中卷取后冷却速率对组织和力学性能的影响最为显著;最佳的控轧控冷工艺参数为开轧温度(1 180±10)℃、终轧温度(910±10)℃、卷取温度(710±10)℃、卷取后平均冷速小于0.05℃·min-1。     

冶金锯片用65Mn钢轧制工艺参数的热模拟优化

为制定65Mn钢窄范围实验室控轧控冷工艺参数,采用热模拟试验机研究了开轧温度、终轧温度、卷取温度、终轧至卷取冷速以及卷取后冷速对其显微组织与硬度的影响。结果表明:影响65Mn钢硬度最显著的工艺参数为卷取后冷速;较高的开轧温度、终轧温度和卷取温度使得65Mn钢原始奥氏体晶粒和再结晶晶粒长大,从而使轧制变形后的晶粒尺寸也较大,进而降低了最终产品的硬度和强度;在相同的工艺参数下,随着卷取后冷速降低,65Mn钢的平均晶粒尺寸明显变大,先共析铁素体含量有所增加;最佳的控轧控冷工艺参数为开轧温度1 170℃,终轧温度890℃,卷取温度680℃,终轧至卷取冷速10℃·s-1,卷取后冷速0.05℃·s-1;在此工艺下试验钢的硬度为19.9 HRC。     

未再结晶区控轧控冷工艺对低碳高铌钢组织的影响

利用热模拟试验机研究了低碳高铌钢在不同控轧控冷参数下组织的变化规律。结果表明:随着变形温度的降低和变形量的增加,准多边形铁素体的含量增加,粒状贝氏体的含量减少,贝氏体的形貌逐渐由板条状变为粒状;当冷速低于5℃.s-1时,形成由铁素体和珠光体组成的组织,当冷速高于5℃.s-1时,组织中的贝氏体含量随之增加,晶粒明显更加细小均匀;试样的显微硬度随着冷速的增加而逐渐增大。     

控轧控冷参数对含铌微合金钢组织的影响

利用Gleeble-1500型热模拟试验机研究了含铌微合金钢在不同控轧控冷参数下组织的变化规律.结果表明：低温变形由于引发了形变诱导铁素体相变,对珠光体转变的促进作用更加明显;珠光体片层间距随变形温度的升高而减小,并且随冷却速率增加明显减小;高温变形扩大了贝氏体相变的冷速区间,低温变形由于引发形变诱导铁素体相变,对贝氏体相变起到了抑制作用.     

海洋平台用D36钢化学成分与生产工艺的优化

优化了海洋平台用D36钢的化学成分,设计了三种轧制工艺以及两种轧后热处理工艺,研究了不同轧制态和热处理态下该钢的显微组织和力学性能并确定了最佳的轧制工艺及后续热处理工艺,从而实现了生产工艺的优化。结果表明:该钢的优化成分为0.11~0.12C,0.30~0.40Si,1.55~1.60Mn,≤0.020P,0.005S,0.03~0.06Al,0.045~0.048Nb,0.012~0.018Ti,0.13~0.20Cu,0.18~0.25Ni,0.055~0.060V,优化轧制及后续热处理工艺为控轧+加速控制冷却轧制后,进行890℃×140min正火(快速冷却至返红温度650℃)热处理;该工艺下生产的60mm厚D36钢表面组织以铁素体+马氏体+贝氏体为主,心部组织以细小的铁素体+珠光体为主;其屈服强度为375 MPa,抗拉强度为530 MPa,-20℃冲击功为200J左右。     

汽车用低合金高强度钢成分及控冷工艺

对铌、钛微合金化低碳锰系汽车用低合金高强度钢的成分、控冷工艺对其组织与力学性能的影响进行了试验研究。结果表明：卷取温度降低，钢的强度上升，伸长率下降，组织由铁素体＋珠光体向贝氏体、马氏体转变；高温卷取时铌、钒对强度的贡献较明显，低温卷取时碳的贡献较大；对含0．06％～0．11％碳的锰锟一钛系低合金高强度钢，同一成分采用不同的控冷工艺可以达到S550MC与S700MC两个级别的性能要求。     

低成本780 MPa级热轧高强钢的组织与性能

采用热连轧机组和控轧控冷工艺轧制出780MPa级高强钢;并用光学显微镜、透射电子显微镜和拉伸试验机等对其组织与性能进行了研究。结果表明:试验钢的组织主要为细晶铁素体和分布在铁素体晶界处的碳化物;试验钢的屈服强度为730MPa,抗拉强度达到790MPa,应变硬化指数和塑性应变比分别为0.12和0.85,达到了很好的强韧性匹配;细化的铁素体晶粒及尺寸细小的(Nb,Ti)(C,N)析出物有效提高了试验钢的强度。     

用相对衰减系数无损表征30Mn2SiV钢的显微组织

采用超声波检测技术无损区分材料不同组织状态的研究近年来已成为热点,以经控轧控冷工艺生产的30Mn2SiV非调质D级抽油杆用钢为对象,采用水浸线聚焦检测技术,借助超声波频谱分析方法,以相对衰减系数为无损表征参量,研究了棒材多相混合组织状态与相对衰减系数之间的关系.结果表明:该钢相对衰减系数值分布规律从大到小排列为含大量上贝氏体组织、片状珠光体 铁素体组织、珠光体球化组织.     

控轧控冷工艺中冷却温度对Q550D高强钢显微组织和拉伸性能的影响

对热轧Q550D钢板进行控轧控冷处理,研究了6组开始冷却(开冷)温度和终冷温度对试验钢显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:6组冷却温度下试验钢的基体组织均由贝氏体+铁素体+马氏体/奥氏体(M/A)岛组成;在相同终冷温度下降低开冷温度,试验钢中铁素体含量明显增加,M/A岛含量略微增加,屈强比减小;在相同开冷温度下降低终冷温度,铁素体含量略有减少而M/A岛含量明显增加,屈强比增大;同时降低开冷温度和终冷温度,铁素体和M/A岛含量同步递增,但M/A岛的增加幅度较小,屈强比降低;在开冷温度755℃、终冷温度395℃下,试验钢具有最佳的拉伸性能。     

控轧控冷工艺中终冷温度对高强建筑用钢组织与拉伸性能的影响

对高强建筑用钢进行控轧控冷处理,研究终冷温度(350～650℃)对该钢显微组织与室温拉伸性能的影响。结果表明:在终冷温度为650,550℃下控轧控冷后,试验钢的显微组织都为贝氏体铁素体+马氏体-奥氏体(M-A)岛;当终冷温度为450℃时,组织仍为贝氏体铁素体+M-A岛,但是M-A岛的含量比终冷温度为650,550℃时的低;当终冷温度为400,350℃时,组织主要为板条状贝氏体铁素体,局部板条间分布着少量薄膜状M-A岛;试验钢的屈服强度、抗拉强度和屈强比均随着终冷温度的降低而升高,而在终冷温度为350,450,550℃时的断后伸长率均大于16%;终冷温度为450℃时,试验钢的拉伸性能符合780MPa级高强低屈强比建筑用钢的要求,此时贝氏体铁素体组织中弥散分布着细小、圆整度较高的M-A岛,使得试验钢具有高的强塑性和低的屈强比。     

轧制与镦制工艺生产磷铜球的显微组织和硬度对比

对比研究了轧制和镦制2种工艺生产得到直径25 mm磷铜球的显微组织、硬度以及生产结束时的表面温度。结果表明：与轧制工艺相比,镦制工艺得到磷铜球表面更光滑,晶粒明显细化,晶界清晰,元素分布均匀,晶粒主要为等轴晶,柱状晶数量较少;采用镦制工艺生产结束时远离与接近出口槽处磷铜球的表面最高温度均低于轧制工艺;镦制工艺生产磷铜球的心部硬度明显比轧制工艺制备的磷铜球高,且表面的硬度波动较小。相比轧制工艺,镦制工艺生产的磷铜球具有质量好、环保、耗能低等技术优势。     

提高低碳微合金化中板延伸率的轧制工艺措施

随着控轧控冷技术的应用,低碳微合金化中板在提高强度的同时,往往导致延伸率指标的下降,文章通过组织、夹杂物、轧制工艺等影响延伸率因素的分析,提出了提高延伸率的轧制工艺措施.     

抽油杆用钢30Mn2SiV拉伸脆断原因分析

利用扫描电镜研究了30Mn2SiV非调质抽油杆用钢拉伸脆断的原因.结果表明：由于经过轧制后棒材组织产生了内外组织不均匀,即心部组织为铁素体＋珠光体和少量上贝氏体的混合组织,而外部则生成大量的上贝氏体组织,晶粒尺寸和形状也变得不规则是造成试样发生脆断的原因.内外组织不均匀是对该钢轧制过程监控不严,内外组织冷却程度不同而造成的.     

层流冷却系统中检测装置的设计与应用

根据中板轧机控轧控冷工艺要求,采用层流冷却技术改造轧后冷却系统,设计跟踪轧制速度、精确控制温度和控制各段水压的检测系统。最终冷却速度可以控制在10℃／s－12℃／s,温度控制精度在12℃以内的带钢达到96.37％,为轧制高质量的特殊钢种提供了有力保障。     

轮毂轴承外圈整体淬火过程的数值模拟

使用材料性能模拟软件JMat Pro得到GCr15钢的热物理参数,以第1代轮毂轴承外圈为例,建立外圈淬火的温度-组织-应力/应变多场耦合模型,研究轮毂轴承外圈在淬火过程中的温度场、组织场和应力/应变场的演化规律。结果表明:轮毂轴承外圈上不同部位的温度变化有着明显差异,表面冷却速度最快,心部冷却速度最慢,心部与表面的最大温差达280℃;淬火后外圈的最大残余应力主要分布在外壁中部和滚道处;淬火后外圈马氏体的分布较为均匀,含量为92.7%,心部与表面硬度一致;淬火过程使轮毂轴承外圈的内外径均略有膨胀,外圈外壁中部膨胀量比两端部大。     

轧制工艺对含铌J55石油套管钢力学性能的影响

采用两类四种轧制工艺制备了含铌J55石油套管钢,分析了不同轧制工艺对钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:高温精轧开轧工艺制备钢的显微组织为准多边形铁素体(QF)+珠光体(P)+少量粒状贝氏体(GB),其强度和韧性均可达到GB/T 19830—2005规定值;低温精轧开轧工艺制备钢的显微组织为针状铁素体(AF)+GB+QF,其强度和韧性均有明显提高,改善了钢的力学性能;其夹杂物主要为硫化物和高熔点氧化物,可通过控制夹杂物的含量来提高钢的韧性。     

控轧控冷工艺条件下X70针状铁素体管线钢铌、钛的析出行为

通过透射电镜研究了X70针状铁素体管线钢中微合金元素铌、钛在控轧和控冷过程中的析出行为。结果表明：析出粒子主要以两种形式存在,一种是在高温下尺寸较大的铌、钛复合粒子的析出,方形的TiN粒子先析出,随后含铌的粒子将包覆在TiN外面并以其为核析出,而不是独立形核;另一种是在低温条件下,由于变形使大量细小的近似球形的NbC在晶内的位错和亚晶上析出。同时还讨论了控轧控冷技术对第二相粒子析出的促进作用。     

铌对船板钢大热输入焊接热影响区组织与韧性的影响

采用控轧控冷工艺(TMCP)生产含铌(质量分数0.025％)和无铌两种DH36级船板钢,并进行150 kJ·cm-1大热输入气电立焊,研究了焊接接头热影响区的组织与韧性.结果表明:铌元素的添加可推迟铁素体和珠光体相变,促进粒状贝氏体和贝氏体铁素体生成,导致含铌钢热影响区粗晶区中的晶界铁素体含量较少,粒状贝氏体和贝氏体铁...     

Nb微合金低碳钢表层超细晶中厚板的研制

应用中间坯加速冷却-轧制-轧后加速冷却工艺轧制的10mm表层超细晶(1～5 μm)Nb微合金高强度钢板,超细晶层厚度为0.5～2.0 mm,其屈服强度达到640 MPa,抗拉强度740 MPa,伸长率达到27%,-40℃冲击吸收功大于130 J.利用光学电镜、扫描电镜和透射电镜观察分析组织,得到如下结论:铁素体晶粒超细化的机制是过冷奥氏体应变诱导铁素体相变,先共析和应变诱导的铁素体动态再结晶;强化机制为细晶强化,Nb析出物的弥散析出强化,位错及亚结构强化;在实施中间坯加速冷却前通过再结晶区轧制得到细化的奥氏体晶粒,或未再结晶区轧制获得形变奥氏体晶粒,或在中间坯加速冷却后增大轧制压缩比,和降低轧后加速冷却的终冷温度均有利于获得表层超细晶粒,同时增大整个厚向超细晶粒比例.