微量硼对热轧低焊接裂纹敏感性钢力学性能的影响

采用相同轧制工艺试制低焊接裂纹敏感性钢,对比分析了微量硼元素对显微组织和力学性能的影响.结果表明:含硼钢的屈服强度和抗拉强度比无硼钢分别要高150和105MPa,但冲击韧性明显低于无硼钢.显微组织分析可知,硼的偏聚机制使组织中保留了明显的原始奥氏体晶界,并获得具有较大有效晶粒尺寸的板条贝氏体束,同时在贝氏体板条晶界上分...     

硼及回火温度对超高强海洋工程用钢板组织及性能的影响

为改进调质态超高强海洋工程用钢的力学性能,研究了2炉不同硼含量的钢。经控制轧制后,在实验室条件下采用不同回火温度处理以确定最佳热处理温度,并对实验钢板进行金相组织观察,利用扫描电镜和透射电镜讨论分析了硼及回火温度对组织、性能的影响。实验结果表明,硼有利于提高钢板的淬透性,含硼钢600℃回火可以满足E690的性能要求;随回火温度的提高,含硼钢和无硼钢的强度降低,伸长率升高,含硼钢的变化幅度比无硼钢大;含硼钢在630~660℃存在明显的回火脆性区,而无硼钢具有较好的回火稳定性;无硼钢在650℃回火可以满足E550的性能要求。     

直接切削用40MnVS钢高强韧化控轧控冷工艺开发

采用1030℃开坯、880℃连轧、轧后穿水的控轧控冷工艺试制了Ф110 mm直接切削用40MnVS非调质圆钢,结果表明：轧后穿水可在控轧工艺的基础上进一步细化晶粒,明显改善带状组织,提高钢的力学性能。产品在抗拉强度达到945 MPa、屈服强度达到800 MPa的情况下,A_ku仍能达到70 J以上,可代替42CrMo等调质钢。     

轧制与冷却工艺对X65薄规格管线钢组织与性能的影响

系统研究了控轧及控轧控冷工艺对9.5mm薄规格X65管线钢组织和性能的影响。结果表明:控轧控冷生产的钢的强度、韧性及微观组织整体优于控轧型X65管线钢。对于控轧工艺,降低轧制温度,晶粒细化,强度提高至550MPa,屈强比有增大趋势(0.90～0.95),但韧性较差;轧后配合水冷,通过优化冷却温度和精轧开轧厚度,组织明显细化,混晶程度和带状组织均改善,强度提高至580～620MPa,-20℃冲击韧性稳定在130～150J,屈强比稳定在0.83～0.9。无论是控轧工艺还是控轧控冷工艺,仅通过降低轧制温度、冷却温度对钢的强度提高幅度有限。     

重钢620 MPa级高强度钢板的工艺研究

对屈服强度620MPa级高强度钢板的生产工艺进行了试验研究,结果表明,合适的控轧控冷工艺和回火工艺能够保证其性能完全满足Q620D钢板的技术要求。     

海洋工程用屈服强度550MPa级中厚板的研制开发

主要介绍舞钢海洋工程用屈服强度550 MPa级钢板的研制过程,通过试验分析不同淬火温度在低成本成分设计条件下对组织和性能的影响。结果表明,舞钢采用低成本成分设计、控轧控冷加合适调质工艺生产的12～50 mm厚钢板,强韧性匹配良好,其性能完全符合船级社规范要求,产品广泛应用于海洋钻井平台结构部件的制造。     

包钢Q890D高强钢的研制

文章介绍了一种高性能Q890D高强钢的成分设计、工艺参数及其试制结果。通过设计合理的化学成分体系,并采用合理的控轧控冷工艺和离线调质热处理工艺,所开发的厚度25 mm高强钢板屈服强度达到930~970MPa,抗拉强度达到980~1 050 MPa,延伸率达到13%~15%,冲击功值平均大于100 J以上,力学性能优良。     

基于控轧控冷技术的铌微合金化高强度弹簧钢研究

通过热模拟试验,采用光学、电子显微技术和力学分析等方法,系统研究了不同控轧控冷工艺对含铌弹簧钢中铌的碳氮化物的析出行为、显微组织和力学性能的影响规律,提出了生产含铌高强度弹簧钢合理的控轧控冷工艺参数。试验结果表明,在Nb-Si-Cr系弹簧钢化学成分的基础上,通过控轧控冷工艺参数的优化可以获得组织性能理想的热轧材成品,其索氏体含量、强度及塑性性能较普通高强度弹簧钢有大幅度提高。     

热轧高锰TRIP/TWIP钢组织性能研究

利用控轧控冷工艺开发了锰质量分数为18.8%的热轧高锰TRIP/TWIP钢板,分析了轧制工艺参数对热轧高锰钢组织和性能的影响,讨论了实验钢的断裂机理。结果表明：通过控轧控冷方法可以热轧出抗拉强度达到940 MPa左右,断裂伸长率在40%以上的高锰钢板。冷却速度和卷取温度等工艺参数对实验钢组织性能影响不是非常明显。高锰钢优异的力学性能是TRIP和TWIP效应共同作用的结果。高锰钢拉伸呈韧性断裂,裂纹多沿奥氏体/马氏体晶界萌生、扩展。     

热处理对1000MPa级工程机械结构用钢组织和性能的影响

设计了一种低碳Mn-Mo-Nb-Cu-B系超高强度工程机械结构用钢,研究了在同种成分条件下TMCP(thermo-mechan-ical control-process)+回火与控轧+直接淬火+回火两种工艺对钢组织和性能的影响.对比分析了热处理前后钢板各项力学性能和组织的变化.结果表明,两种工艺条件下钢的屈服强度和冲击性能的变化趋势相似,经500～620℃回火1h后钢的屈服强度均有大幅度提高.控轧+直接淬火+回火得到的钢板综合性能明显优于TMCP+回火,前者在600℃回火后屈服强度仍达到1000MPa以上,同时延伸率达到18%,-40℃冲击功大于30J,而后者塑性较好但强度稍低;随回火温度的升高,控轧+直接淬火+回火工艺条件下的组织演化速度要快于TMCP+回火工艺.     

Development of High Deformation X70 Pipeline Steel Plates in NISCO

A series of trial tests for high deformation (HD) X70 pipeline steel plates were performed in NISCO,and the technical routes as thermal mechanical controlled rolling process (TMCP),TMCP + Quenching (Q) and TMCP +Q & tempering (T) were studied systematically through the plate shape quality,properties and microstructure characters.The results show that problems as plate shape and inhomogeneous microstructures are for finish rolling at low temperature and high cooling rate after the rolling by the route of TMCP.By the route of TMCP+Q,the yield strength (YS) of the trial steels is not sufficient.By the route of TMCP+QT,the YS is enhanced,as well as good toughness and plasticity due to the martensite decomposition at low temperature tempering process,and 4 sheets of HD X70 pipeline steel plates by the route TMCP+QT with superior plate shape quality,microstructure and comprehensive properties were successfully developed in NISCO.     

Effect of Heat Treatment Process on Properties of 1000 MPa Ultra-High Strength Steel

 Two types of steel, C-Mn-Cr-Mo-B microalloyed steel and C-Mn-Mo-Nb-Cu-B microalloyed steel, are designed to develop 1000 MPa ultra-high strength steel. Two kinds of processes, thermomechanical controlled process (TMCP) combined with traditional off-line quenching and tempering (QT) process versus controlled rolling process (CR) combined with direct quenching and tempering (DQ+T) process, are applied. The effect of heat treatment processing mode on the microstructure and mechanical properties is studied. The relationship between microstructure and mechanical properties is investigated by SEM and TEM. After tempering at 450 to 550 ℃ for 1 h, the steel produced by TMCP+QT process shows combination of excellent strength and low temperature toughness. The yield strength is above 1000 MPa, elongation above 15% and impact energy at -40 ℃ more than 30 J. After tempering at 450 ℃, a large number of ε-Cu particles precipitated in C-Mn-Mo-Nb-Cu-B steel produced by CR+DQ+T process lead to a significant increase in yield strength. And after tempering at 500 to 600 ℃, the yield strength of the steel is further improved to 1030 MPa because of precipitates, such as nitride or carbide of niobium, carbide of molybedenum and vanadium. When the tempering temperature is increased above 620 ℃, the yield strength is still higher than 1000 MPa and elongation is above 20% and impact energy at -40 ℃ is more than 35 J. After tempering at above 500 ℃, the toughness of the steel treated by TMCP+QT process is superior to that of steel by CR+DQ+T process.     

Effect of Boron on CGHAZ Microstructure and Toughness of High Strength Low Alloy Steels

Effect of boron on the microstructure and impact toughness in the coarse-grained heat-affected zone(CGHAZ)of two high strength low alloy steels,boron-free and boron-containing,was investigated by means of weld thermal simulation test.The result shows that,for the boron-free steel,a microstructure consisting of grain boundary ferrite degenerates pearlite and granular bainite for longer t8/5(the cooling time from 800 to 500 ℃),while lath bainite for shorter t8/5.For the boron-containing steel,granular bainite is dominant for a wide range of t8/5.Continuous cooling transformation(CCT)study on the CGHAZ indicates that the transformation start temperature decreases by about 50-100℃under different t8/5,for the boron-containing steel compared with the boron-free steel.The presence of boron suppresses the nucleation of ferrite at prior austenite grain boundaries and hence enlarges the range of t8/5for granular bainite transformation.However,the addition of boron deteriorates the impact toughness of CGHAZ,which may be due to a markedly increased fraction of martensite-austenite(M-A)constituents and decreased fraction of high angle grain boundaries.     

采用TMCP工艺对高强度船体结构钢EH50的研究与开发

 采用TMCP工艺,在实验室对含硼钢和不含硼钢的显微组织和力学性能的变化规律进行了研究。实验结果表明：采用相同的冷却条件,含硼钢的强度明显高于不含硼钢,但伸长率和冲击功低于不含硼钢,且冲击功很不稳定;对于高强度船体结构钢EH50,采用含硼钢,强度和伸长率能达到船级社要求,但冲击功容易出现不合,不含硼钢的强度和韧性能很好地匹配,相对含硼钢具有较低的韧脆性转变温度,建议大生产条件下,采用不含硼钢生产高强度船体结构钢EH50。     

610MPa级汽车大梁钢生产实践

莱钢采用合理的成分设计、洁净钢生产技术及控轧控冷工艺,实现了610MPa级汽车大梁用钢的工业生产,产品综合性能优良,屈服强度550MPa,抗拉强度652MPa,延伸率27%,组织以F+P为主,铁素体平均晶粒度达到12级,有效率为50%时的疲劳强度为635MPa,完全满足了用户的使用需求。     

X80低温用高强度管线钢的工艺与组织性能试验

 随着管道向低温地区的延伸,对输送管线的低温性能提出了更高的要求,突破寒冷地区用高强度管线钢强韧性配合的瓶颈需要对现有管线钢材料的组织结构设计和TMCP工艺进行优化。为研究TMCP关键参数和复杂组织之间的关系规律从而指导实际轧制过程,采用Gleeble热模拟试验机通过改变冷却速度、终轧温度、终冷温度和驰豫时间,观察得到的不同组织并分析变化规律。结果表明,随冷却速度提高,多边形(准多边形)铁素体体积分数下降,贝氏体铁素体体积分数增加;提高终轧温度,晶粒粗化,但针状铁素体组织比例基本不变;提高终冷温度到550 ℃时,组织严重粗化,并伴随大量恶化低温韧性的大尺寸尖角状MA岛;增加驰豫时间,多边形铁素体晶粒尺寸及体积分数逐渐增大。结合性能研究结果,设计出X80低温管线钢组织为细小的准多边形铁素体＋粒状贝氏体＋少量贝氏体铁素体(QF+GB占90%以上)的组织,其中大角度晶界占比高于50%。最终工业化TMCP参数设定为终轧温度750 ℃+终冷温度480 ℃+冷速20 ℃/s,得到的产品具有优异的低温冲击韧性,满足了X80低温管线钢的综合性能要求。     

TMCP型大厚度390 MPa级工程机械用钢板的开发及工艺研究

采用低成本的成分设计思路,在低C、适量Mn的基础上添加微量Nb合金元素,采取连铸坯成材方式和TMCP轧制工艺生产390 MPa级工程机械用钢板。同时通过4种试验研究TMCP工艺对390 MPa级低碳贝氏体钢组织和性能的影响,成功开发出最大厚度到80 mm的钢板,其强韧性匹配良好,-40℃冲击功维持在200 J左右,成功替代了现行的正火工艺,降低了生产成本,满足了市场上对TMCP型大厚度低合金钢板的需求。     

TMCP工艺在船板生产中的应用

以E36为例介绍了采用TMCP工艺生产A32～E36系列高强度船用结构钢的成分设计和工艺设计。该钢种化学成分符合GB712及DNV、LR等六国船级社标准的要求。采用TMCP工艺，通过晶粒细化和析出强化保证钢材的强韧性。工业试制所生产的钢板采用连铸板坯，钢板最大厚度可达60mm，各项力学性能完全符合船规要求。     

超低碳高强度Q550D贝氏体钢的研制

利用超低碳和微合金化的成分设计,采用TMCP(Thermomechanical Controlled Proces)-T(Tempering)工艺,充分利用晶粒细化和针状铁素体与粒状贝氏体组织强化等手段,辅以回火处理工艺,在工业试制条件下得到韧性良好,屈服强度为550 MPa级的超低碳贝氏体钢。     

TMCP工艺对高性能桥梁钢Q370qE-HPS组织性能的影响研究

为了研究TMCP工艺对Q370q E-HPS高性能桥梁钢组织和性能的影响,达到替代正火工艺的目的,对终轧温度、开冷温度、返红温度及冷却速率等TMCP关键工艺参数与组织、力学性能的关系进行分析。结果表明:采用两阶段控轧控冷工艺生产Q370q E-HPS钢时,随终轧温度升高、开冷温度降低、返红温度升高及冷却速度降低,铁素体晶粒尺寸增大,珠光体含量增加,屈强比降低。通过工艺参数优化,可获得合适尺寸和体积分数的铁素体和珠光体,实现Q370q E-HPS钢良好的强韧性匹配和较低的屈强比。