武钢S355系列钢板工艺试验和生产实践

为满足出口欧洲结构钢板的需求,对S355系列钢板进行工艺试验,并进行相关的成分和组织研究,找到合适的控轧控冷工艺,得到优良的产品力学性能.     

耐候结构用热轧钢带 Q355NHC 研制与开发

选用Cu、Cr、Ni微合金化成分体系,采用热连轧控轧控冷工艺,精轧终轧温度845～875℃,卷取温度585～615℃生产的8 mm耐候结构钢Q355NHC (/%:0.068C,0.18Si,1.17Mn,0.010P,0.006S,0.35Cu,0.21Ni,0.49Cr)带材力学性能为:屈服强度463.6 MPa,抗拉强度552.3 MPa,延伸率28.7%,-20℃V-型缺口冲击功251～256 J,各项质量指标均满足标准要求。     

含钛S355J2结构钢的焊接接头组织与性能研究

对新钢生产的含钛S355J2钢的焊接性进行了研究,制定了焊接工艺,并根据该焊接工艺对含钛S355J2进行了焊接实验,对焊接接头各部位和焊接热影响区进行了力学性能和微观组织研究.结果表明,含钛S355J2即使热输入达到47 kJ/cm时,过热区也没有出现明显晶粒长大,避免了普通钢在焊接时经常出现的粗晶脆化现象,并且由于锰...     

S355系列钢冲击韧性不合格原因分析

针对S355系列钢伸长率低、低温冲击功不合格的问题,对韧性不合格的S355J2钢取样,进行拉伸试验、低温冲击试验,并对其金相组织及冲击断口形貌进行观察。结果表明:组织中存在中间偏析及魏氏体铁素体组织是造成韧性不合格的主要原因。通过对热轧控轧控冷工艺进行调整,增加道次压下率、降低精轧出口温度及冷却速率等措施,使产品韧性得到较大的提高,伸长率提升5%以上,冲击功提升5倍,达到130J以上,很好地解决了S355系列钢韧性不稳定的问题。     

核电站压力容器支撑用高性能S355J0钢板生产实践

通过核电站压力容器支撑用高性能S355J0钢板生产工艺优化实践,分析了化学成分、热处理工艺对S355J0钢板实物性能和金相组织的影响。实践结果表明,在优化钢板化学成分、热处理工艺后,S355J0钢板经过长时间模拟消除应力处理获得优良的力学性能。舞钢在此工艺优化实践的基础上开发出满足客户特殊要求的高性能压力容器支撑用高性能S355J0钢板。     

S355J2钢板表面裂纹分析

针对南钢中厚板卷厂生产的S355J2钢板表面出现裂纹缺陷,采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪进行了分析.结果表明,裂纹具有沿钢板纵向延伸且深度很小的规律性,裂纹产生的原因主要是Nb元素的碳氮化物表面偏聚所致.通过进行微钛处理的成分设计并结合优化连铸工艺可以有效改善S355J2钢板表面裂纹问题.     

低成本S355J2钢板生产方法研究

在生产试验的条件下,通过优化成分设计,并将优质铁水先后经过KR铁水预脱硫、转炉顶底复吹冶炼、吹 氩处理、连铸保护浇铸、控轧控冷工艺等生产方式研究生产低成本S355J2钢板,大大缩短了生产周期、降低成本、 节省资源,适应现代制造新技术,适合在大生产中推广。     

S355J2+N钢变形抗力的研究

采用热模拟机对S355J2+N钢进行了等温热压缩变形试验,研究了其高温变形力学行为;建立了S355J2+N钢的变形抗力数学模型,并利用试验数据进行验证,所建立的数学模型具有较高的精度,为现场工艺的设定与调整提供了参考。     

锻轧钢棒用连铸圆坯品种开发

主要研究100 t电炉→LF炉精炼+VD真空脱气处理→连铸→入坑缓冷→精整工艺流程生产锻轧钢棒用连铸圆坯的各项工艺控制点。通过工艺优化,开发生产的S355NL/S355J2G3低合金钢、CrMo钢、C45R/S45CrS优碳钢系列锻轧钢棒用连铸圆坯,圆坯内外部质量优良,锻轧而成的钢棒洁净度高、热处理性能稳定,探伤合格率达到99.6%以上,产品质量满足国际市场要求。     

正火可焊接细晶粒S420NL结构钢的开发

采用控轧＋正火工艺在首秦公司4300mm宽厚板生产线成功开发了符合欧标的正火可焊接细晶粒S420NL结构钢。S420NL结构钢采用铌、钒和钛复合处理,试制钢板正火后屈服强度高于410MPa,抗拉强度高于550MPa,-50℃低温横向和纵向冲击功均大于140J。试制的S420NL结构钢钢板成分设计和工艺路线合理、性能优良。     

氮对GCr15轴承钢高温力学性能的影响

实验用钢GCr15(%:0.97～1.03C、1.43～1.59Cr)用10 kg真空感应炉熔炼,在充氩情况下,使用氮化硅向钢中加0.1%～0.3%氮。通过Gleeble-1500热模拟试验机对该钢的锻材在700～1150℃进行拉伸试验,并用光学显微镜、扫描电子显微镜观察断口形貌和纵向组织。结果表明,氮在钢中以固溶形式存在,随氮含量增加,高温下钢的断面收缩率有较大提升,峰值应力提升不明显。     

冷却速率对新型C61齿轮钢力学性能和微观组织的影响

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等设备,通过力学性能测试和显微组织观察,探究炉冷、水冷、石棉缓冷三种不同冷却方式对C61钢热轧态组织和性能的影响,对比不同状态下试验钢的性能。试验结果表明：冷却速度对试验钢的性能影响较大,由于冷却速率V_水冷>V_石棉缓冷>V_炉冷,导致试验钢在水冷条件下强度、硬度均高于炉冷和石棉缓冷处理时的性能;热轧后经水冷,试验钢的抗拉强度(R_m)和断面收缩率(Z%)分别为1450 MPa和62.7%,XRD分析得知,热轧后随冷却速率增加钢的残余奥氏体含量增多,面心立方的奥氏体有利于提升试验钢的韧性。可见,热轧水冷后的试验钢经过950℃加热1 h,水淬,经过-73℃冷处理1 h后,恢复到室温,最后在482℃回火16 h,空冷至室温是最佳工艺方案。     

高强度管线钢落锤撕裂性能的试验

摘要：以X80管线钢为试验材料,采用金相显微镜和扫描电子显微镜,研究了显微组织、M/A、夹杂物对管线钢落锤撕裂性能的影响。结果表明,管线钢落锤撕裂性能（DWTT）随着多边形铁素体体积分数的增加而改善,当多边形铁素体的体积分数超过某一临界值(约28%)后,DWTT性能开始降低;组织中的M/A岛细小且弥散分布,其尺寸控制在纳米级别有利于改善DWTT性能;针对本研究试验钢,若其厚度方向上组织均匀、组织中铁素体体积分数为28%、M/A岛平均尺寸和比例分别为0.42μm和2.8%时,试验钢具有最好的落锤撕裂性能（韧性剪切面积率94.5%）。     

Nb对高碳钢珠光体球化的影响

摘要：设计了2种不同Nb含量的高碳珠光体钢（0.025Nb和Free -Nb），采用光学显微镜、扫描显微镜、透射电镜和硬度测试仪对两种试验钢珠光体球化前后的显微组织进行了观察和球化后的硬度进行了测量。结果表明：Nb元素可以细化高碳珠光体钢的片层间距，相同条件下具有更多的铁素体 渗碳体界面，在球化退火的第一阶段提供大量的位错和亚晶界使片状珠光体快速熔断，同时也给第二阶段碳的扩散提供高速扩散通道；细小的片层间距缩短了碳和合金元素的扩散距离，使球化转变速度加快，促进了高碳珠光体的球化。Nb元素的添加获得了细小片层间距以及更多的合金碳化物使试验钢的初始硬度偏高，球化退火前4h硬度值下降幅度较大，球化退火4h后对试验钢硬度的影响不大。     

硅对铁素体耐热不锈钢组织与性能的影响

 18Cr-Al-Si铁素体耐热不锈钢作为一种结构连接件的新型材料,主要应用于超(超)临界火力发电领域。为了明确硅含量对该钢组织和性能的影响,以18Cr-Al-Si铁素体耐热不锈钢为成分基础,施以添加2组不同成分的硅含量,通过室温拉伸和高温氧化等试验方法,同时借助金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等表征手段,对不同硅含量试验钢组织和性能进行了系统分析。结果表明,硅含量的增加会细化铁素体的晶粒尺寸并增加M₂₃C₆碳化物的数量,试验钢的抗拉强度和屈服强度升高,伸长率下降,断裂方式由韧性断裂向韧-脆混合型断裂方式转变;1.35Si试验钢氧化增重较大,因其钢中析出的M₂₃C₆碳化物较多,减少了固溶于基体及形成氧化膜的Cr含量,降低了其抗高温氧化性。     

锰对高氮超级马氏体不锈钢组织与性能的影响

为了进一步提高超级马氏体不锈钢的强塑性能和优良耐腐蚀能力,在实验室条件下研发制备了氮质量分数为0.35％、锰质量分数分别为0.4％和2.0％的2种新型超级马氏体不锈钢试料,并采用淬火-配分的工艺对其进行处理;借助万能试验机、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和电子背散射衍射等方法对试验钢的微观组织和力学性能进行表征测试.研...     

60Si2Mn钢渗扩氮冷待淬火强韧化研究

研究了淬火加热温度，渗扩氮冷待淬火对６０Ｓｉ２Ｍｎ钢的显微组织、硬度和亚结构的影响；对６０Ｓｉ２Ｍｎ钢制六角螺母冲头进行了寿命试验，采用模拟理想冷却曲线设计的方便易行、节能省时的渗扩氮冷待淬火强韧化热处理，冲头的使用寿命可提高２倍以上。     

焊接钢管压扁试验开裂原因的分析与对策

压扁试验是检验钢管质量的方法之一,通过分析压扁试验开裂原因来采取相应手段可解决焊接钢管压扁试验开裂问题。实验采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和金相显微镜(OM)等设备对焊接钢管压扁试验开裂的原因主要进行两方面分析:金相分析和断口分析。金相分析可得出主要结论,断口分析验证金相分析得出最终结论。结果表明:焊接钢管压扁试验开裂的主要原因为焊接钢管内存在大量的硅酸盐类夹杂物,此类夹杂物属于高温塑性夹杂物,容易破坏基体的横向连续性,在压扁试验中可引起应力集中,促使裂纹的形成,导致钢管开裂。焊接钢管开裂的次要原因为试样存在带状组织且铁素体晶界处还分布着网状三次渗碳体,三次渗碳体塑性差,压扁时会进一步加剧裂纹的扩展。通过分析开裂的原因进而对焊接钢管生产工艺进行优化,经过钢包精炼炉(LF)精炼与控轧控冷技术可减少钢中夹杂物,进而改善焊接钢管压扁开裂问题,使钢管失效率下降,提高焊接钢管的质量。     

热处理工艺对海洋工程用高强度耐低温H型钢组织及性能影响

摘要：以热轧耐低温H型钢为研究对象,采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜分析和力学性能测试等手段,研究了完全淬火和亚温淬火对试验钢微观组织和力学性能的演变规律。结果表明,试验型钢经780℃亚温淬火+600℃回火处理后,形成回火索氏体+铁素体的网状组织;试验型钢900℃淬火+600℃回火处理后,转变得到具有马氏体位向的回火索氏体,碳化物分布更加细小均匀,位错密度下降。2种热处理工艺制备H型钢综合力学性能优良,屈服强度均达到500MPa以上,900℃淬火+600℃回火处理后钢的屈服强度和抗拉强度更高。-40℃低温冲击韧性比热轧状态下出现大幅度提高,随着淬火温度升高冲击功更加稳定。     

钙处理对稀土在C-Mn钢中作用的影响

 为了明确钙处理对稀土在C-Mn钢中作用的影响,利用扫描电镜、光学显微镜和超景深三维显微镜对热轧态试验钢夹杂物和显微组织进行了观测,结合热力学计算和冲击断口分析结果,对比研究了稀土和钙-稀土复合处理对C-Mn钢力学性能的影响规律。结果表明,稀土能将钢中典型夹杂物改性为近球形的含硅稀土氧化物的复合夹杂,尺寸细化,长宽比降低。钙-稀土处理后夹杂物变为球形含稀土和钙的复合夹杂,钢洁净度增高;添加钙能将稀土的收得率从7.6%提高到42.4%,有效提高稀土利用率,钙-稀土处理后珠光体所占面积百分比提高,钢的强度提高。证明采用钙处理提高稀土在C-Mn钢中的作用是可行的。