回火温度对建筑结构钢Q460qD组织和力学性能的影响

对轧态Q460qD钢板进行450～600℃保温60 min的回火试验,通过显微组织观察、拉伸性能测试等方法研究了回火温度对Q460qD钢组织结构和力学性能的影响。结果表明:轧态Q460qD钢组织由细小针状铁素体、粒状贝氏体和M-A岛组成。经过450～600℃保温60 min回火处理后,随着回火温度的升高,组织中M-A岛逐渐分解,尺寸也越来越小。600℃×60 min回火后,M-A岛基本分解完全。随着回火温度的升高,Q460qD钢抗拉强度先降低再升高,屈服强度逐渐升高,屈强比逐渐升高。     

钼对低碳钢高温力学性能的影响

以新一代高炉炉壳用钢的开发为背景,采用低Mo或无Mo的成分设计,研究了Mo对热轧态、回火态和正火态低碳钢组织和高温拉伸性能的影响.结果表明,试验钢热轧态组织均为铁素体+珠光体+M-A岛,其屈服强度可保持至400℃而不明显降低;回火后,岛状马氏体组织消失,试验钢屈服强度在室温～600 ℃范围内随拉伸温度升高而线性下降.Mo的添加提高了回火时第二相的析出温度,并使正火态组织中含有大量M-A岛.含Mo试验钢在回火后具有更高的室温和高温强度,经640℃回火后,其常温屈服和抗拉强度依次为540 MPa和625 MPa,屈强比为0.86,600℃屈服强度保持率为55%.     

不同工艺对低碳钢钢板力学性能及屈强比的影响

本文研究了一种C-Mn-Nb-V成分体系低碳钢钢板在不同工艺条件下的力学性能。对比了TMCP控轧控冷,在线、离线淬火,亚温淬火工艺条件下钢板的力学性能及回火处理前后钢板屈强比。采用“TMCP+回火”工艺,钢板屈强比为0. 89;采用“在线、离线淬火+回火”工艺,钢板屈强比升至0. 92及以上;采用“亚温淬火+回火”工艺,得到了回火马氏体+亚临界铁素体的混合组织,钢板屈强比仅为0. 75。研究结果表明,采用“亚温淬火+回火”工艺,钢板综合力学性能良好且具有较低的屈强比。     

回火处理对Q420建筑用钢显微组织与力学性能的影响

对控轧控冷态Q420钢板进行了不同回火温度和时间的热处理试验,研究了回火对试验钢拉伸性能和显微组织的影响。结果表明,回火温度为450～600℃时,随着回火保温时间从0～120 min,试验钢的抗拉强度先减小后上升,屈服强度和屈强比均呈现逐渐上升的趋势;在回火温度为550℃时,试验钢具有较高的抗拉强度和屈服强度及较低的屈强比。控轧控冷态试验钢的显微组织为针状铁素体+M/A岛+退化珠光体。550℃回火保温不同时间后,试验钢的组织类型未发生改变,但当回火时间≥60 min,基体组织中铁素体晶粒粗化,且退化珠光体中渗碳体形态有向短片状转变的特征,基体组织中的M/A岛含量和平均尺寸随着保温时间延长而都逐渐减小。550℃/60 min回火处理后,试验钢基体组织中的M/A岛已发生明显分解,位错密度减小,且基体中析出了较多的尺寸约在10～25 nm的(Nb,Ti)C强化相。     

热处理工艺对690 MPa级低屈强比高强钢组织性能的影响

采用控轧+两相区淬火+回火(TMCP+ Q'+T)工艺制备了690 MPa级低屈强比高强度结构钢,重点研究了两相区淬火温度和回火温度对实验钢组织性能的影响.结果表明,随着两相区淬火温度的升高,实验钢中铁素体相体积分数减少,铁素体的形貌由多边形转变为针片状且更加细小均匀,马氏体相的体积分数逐渐增加,尺寸变大,但实验钢的力学性能并未出现明显的变化;随着回火温度升高,实验钢中针片状的铁素体发生回复再结晶,马氏体发生分解,实验钢的塑性和韧性提高,但强度降低,屈强比升高.     

热处理对10MnNiCr钢组织和性能的影响

利用光学显微镜和力学性能测试设备对热轧态和3种不同热处理状态的10Mn Ni Cr钢的组织和性能进行了研究。结果表明,韧性较差的M-A岛是影响10Mn Ni Cr钢性能的关键,经回火或正火+回火热处理后,M-A岛大部分分解,使性能明显改善,正火+回火态钢板综合力学性能最佳,特别是其-40℃低温冲击韧度几乎是热轧态钢板的3倍,高达163J。     

复相组织构成对低碳合金钢塑性变形行为的影响

通过热轧试验、显微组织观察、性能测试和电子背散射衍射(EBSD)分析,研究了不同工艺下获得的连续油管用低碳合金钢的复相组织以及力学性能,并结合原位拉伸扫描电镜(SEM)分析,研究了具有复相组织的低碳合金钢在变形过程中的塑性变形行为。结果表明:复相组织为64%针状铁素体+32%贝氏体+4%M/A岛的试验钢综合力学性能最好,抗拉强度和屈服强度最高,分别为734 MPa和608 MPa,屈强比为0. 83。贝氏体+M/A岛组织作为试验钢中的硬化相,可提高钢的屈服强度。M/A岛组织作为硬化相,通过相变强化作用可提高材料的抗拉强度,对获得低屈强比十分有利。试验钢组织中仅贝氏体为硬化相,屈服强度有所降低,屈强比升高到0. 87。试验钢中马氏体作为硬化相时,使其在断裂过程中易在铁素体马氏体相界面形成微孔和微裂纹,使试验钢屈服强度降低到530 MPa,抗拉强度提高,达到690 MPa,没有满足力学性能指标目标值。     

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。      

回火热处理对低屈强比高强钢组织与性能的影响

利用力学性能测试、光学显微镜、透射电镜观察等方法,阐明了回火热处理对低屈强比高强度钢组织与力学性能的影响规律。研究表明,回火温度对低屈强比高强度钢的组织和力学性能具有决定性影响。回火前,试验钢显微组织主要由细小板条状和粒状贝氏体组成,还含有少量铁素体及一些M/A岛。随回火温度提升,板条贝氏体逐渐合并长大,板条宽度增加,M/A岛分解,抗拉强度和冲击韧性下降,而屈服强度保持稳定,导致屈强比升高。M/A岛以块状和链条状形态存在,位于板条之间或贝氏体/铁素体边界。较低的回火温度可获得高强度、高韧性和低屈强比钢,这主要归功于其细小的板条组织和稳定的M/A岛。     

不同热处理工艺对大厚度桥梁钢组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺对C-Mn-Nb-V成分体系大厚度耐候桥梁钢组织特征的影响。利用光学显微镜、扫描电镜(SEU)和背散射电子衍射(EBSD)研究了TMCP、TMCP+回火和TMCP+调质3种不同工艺下钢板的组织演变特征。结果表明，采用TMCP工艺处理后，钢板组织为粒状贝氏体、多边形铁素体以及M/A岛组成的复相组织；采用TMCP+回火工艺处理后，回复和再结晶程度高，M/A岛消失，组织细小均匀，最终组织为粒状贝氏体和多边形铁素体；采用TMCP+调质工艺处理后，得到了粒状贝氏体、多边形铁素体和少量的M/A岛的混合组织，晶粒在再结晶后略有长大。因此，TMCP+回火工艺后，钢板的显微组织最为优良，综合力学性能最好。     

热处理工艺对工程机械用钢组织与性能的影响

研究了一次淬火、二次淬火和回火对工程机械用钢组织与性能的影响。结果表明:热轧态试验钢中的铁素体呈现出板条状形态,M/A岛则主要分布在奥氏体晶界和铁素体边界上;经过一次淬火处理后,工程机械用钢呈现出板条贝氏体形态,内部亚结构是高密度的位错缠结构成的位错胞;热轧态试验钢中的奥氏体含量约4.23%,经过一次淬火处理后试验钢中残留奥氏体基本消失;经过两次淬火和回火后,工程机械用钢获得了板条贝氏体组织以及弥散析出的细小颗粒状ε-Cu相;740~780℃二次淬火+500~560℃回火处理后,试验钢的力学性能满足工程机械用钢指标要求,且屈强比保持在0.86左右。     

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℃。     

建筑用高强度低屈强比钢板的冷却工艺

利用MMS-300型热力模拟实验机及φ450 mm热轧机,研究了控轧后冷却工艺制度对试验钢组织及性能的影响.结果表明:单一的板条组织具有较高的强度,但不利于屈强比的控制,屈强比高达0.94;而以贝氏体铁素体作为软相基体,其上弥散分布着细小的岛状M-A组元为硬质相的复相组织可以满足高强度及低屈强比.当终冷温度为550℃左右时,屈服强度为650MPa,抗拉强度达955 MPa,保证了较低的屈强比为0.68.     

高强韧耐候桥梁钢Q500qENH的生产工艺

利用MMS-200热模拟试验机和实验室电炉进行热模拟试验和热处理试验,通过硬度、拉伸和冲击性能检测及显微组织观察,对高强韧耐候桥梁钢Q500qENH的控轧控冷工艺和热处理工艺进行了研究。结果表明:高强韧耐候桥梁钢Q500qENH宜采用热机械轧制(TMCP)+回火的生产工艺;冷却速度10~20 ℃/s、返红温度500~550 ℃、回火温度450~500 ℃时,试验钢的高强韧性和低屈强比匹配较佳;TMCP态的组织以板条贝氏体为主,回火后组织逐渐由板条状向粒状转变,且原奥氏体晶界变得更清晰;随回火温度的升高,试验钢的拉伸曲线由拱顶型向吕德斯型变化。     

亚温淬火工艺对EH47船板钢组织和性能的影响

采用力学性能测试和光学显微镜观察研究亚温淬火工艺对厚度为25 mm的控轧控冷(TMCP)态EH47船板钢组织与性能的影响。结果表明:热处理后TMCP态船板钢的综合性能有较大提高。最佳的亚温淬火工艺为850℃淬火/30 min+500℃回火/30 min,其显微组织为铁素体+回火索氏体。     

热处理工艺对低屈强比高强度结构钢组织与性能的影响

采用两相区淬火+回火(L+T)、淬火+两相区淬火+回火(Q+L+T)和正火+回火(N+T)工艺,对实验室试制的低屈强比高强度结构钢进行系列热处理试验,并研究了3种热处理工艺对试验钢组织和性能的影响。结果表明,两相区淬火前,试验钢的初始组织及正火、淬火时冷却速率的差异决定了最终的组织性能,采用L+T工艺,试验钢的强度和屈强比最高;采用Q+L+T工艺,试验钢的屈强比略有下降,但强度却大幅下降;采用N+T工艺,试验钢的屈强比最低,强度与采用Q+L+T工艺相近。     

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。     

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。     

低屈强比超高强EH690钢板的研发

采用常规化学成分、轧制和调质热处理工艺生产的超高强EH690钢板屈强比在0.96以上,为了实现钢板较低的屈强比,一般采用低碳、高合金的化学成分设计,然后再进行两次淬火(常温淬火Q+两相区淬火Q＇)+回火的工艺,生产工艺复杂,生产成本较高。为此,采用低合金化学成分设计,合理的控轧控冷工艺及亚温淬火+回火的热处理工艺,研究了不同亚温淬火温度、回火温度对EH690钢板力学性能和显微组织的影响。结果表明:所设计化学成分的EH690钢板经过815 ℃的亚温淬火+480 ℃回火热处理后,钢板具有合适比例的软相铁素体和硬相马氏体双相组织,这种组织在保证钢板具有较好力学性能的同时屈强比也降低到0.90左右。采用该工艺,简化了生产工艺流程,降低了生产成本,实现了低屈强比超高强EH690钢板的工业化大规模生产。     

H型钢轧后回火组织与性能研究

研究了回火工艺对海洋石油平台专用H型钢（55C钢）轧制组织与性能的影响,以探索产生稳定组织和力学性能的粗轧工艺参数。试验结果表明,55C钢具有较高的回火稳定性,中低温度回火后将获得均匀细小的铁素体晶粒和良好的力学性能。试验钢之所以具有良好的强韧性组合和较高的回火稳定性与采用钒氮微合金化和“第三代TMCP”控轧工艺有关。优化控制轧制工艺参数和高温区低温度、大形变量的粗轧,将大幅度提高55C钢的综合力学性能特别是强度性能,是防止钢在使用过程中发生“自然时效”的有效途径。