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。     

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。     

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。     

热处理工艺对高压气瓶用34CrMo4钢屈强比的影响

为了改善高压气瓶用34CrMo4钢屈强比较高的问题,分别研究了调质处理(QT)、在浓度为7.5%PAG水溶性淬火剂中的淬火+回火(Q₁T)、亚温淬火+回火(IT)和淬火+亚温淬火+回火(QIT)4种不同热处理工艺对34CrMo4钢屈强比的影响,以及屈强比与微观组织之间的关系。结果表明:采用QT工艺得到回火索氏体组织,屈强比最高;采用Q₁T工艺得到较粗的回火索氏体组织,屈强比较高;采用IT工艺得到回火索氏体+块状及板条状铁素体两相组织,屈强比较低;采用QIT工艺得到回火索氏体+均匀分布的板条铁素体两相组织,屈强比最低。试样的组织为硬相回火索氏体上分布着软相铁素体时,有较低的屈强比。     

回火温度对TMCP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,研究了回火温度对TMCP高强钢组织和性能的影响。结果表明,经400～650 ℃回火后,钢板强度、冲击吸收能量和屈强比的变化规律明显不同。600 ℃回火时,屈服强度和抗拉强度达到最大值,冲击吸收能量则为最小值,且屈强比随着回火温度的升高而增加。回火后钢板组织以贝氏体为主,析出相为Nb、Ti复合析出,600 ℃时析出少量ε-Cu相,且随着回火温度升高,贝氏体板条逐渐合并,板条宽度增加,Nb、Ti复合析出相数量也随之增加。     

临界淬火+回火工艺对超高强海工钢屈强比的影响

对150 mm厚度连铸坯采用控轧-控冷轧制成20 mm钢板,通过淬火+回火热处理制备690 MPa级超高强海工钢。对比了高温淬火+回火、临界淬火+回火、两相区淬火+回火热处理工艺对690 MPa级超高强海工钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:经临界淬火+高温短时回火后,海工钢组织由回火马氏体和板条铁素体组成,可以大幅降低屈强比。同时,海工钢保持良好屈服强度和抗拉强度,韧性和塑性不降低或者稍微降低。     

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。     

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℃。     

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。     

低屈强比590/780MPa建筑用钢DL-T工艺研究

采用Nb-V-Ti低成本成分设计及两相区直接淬火回火(DL-T)工艺,在实验室成功开发了低屈强比590/780MPa高强度建筑用钢。实验结果表明,直接淬火温度在750℃以下时可以得到一定量的铁素体,满足低屈强比双相组织的要求;在600～750℃直接淬火时,随着直接淬火温度的升高,钢板强度增加,伸长率降低;在600～700℃淬火时屈强比基本保持不变,当淬火温度升高到750℃时,组织中的铁素体和贝氏体共同对屈服强度产生影响,造成屈强比由0.76上升到0.82。