BT25y钛合金精锻棒材组织与性能的研究

研究了BT25y钛合金精锻棒材的组织与力学性能。结果表明：具有网篮组织和等轴组织的BT25y钛合金精锻棒材室温、高温拉伸性能较好，且两者拉伸性能十分接近，而魏氏组织的断面收缩率和延伸率较低，表现出较差的塑性；魏氏组织、网篮组织和等轴组织在400℃温度、700MPa应力条件下均具有较好的持久性能；在400℃温度、380MPa应力、100h蠕变条件下，魏氏组织、网篮组织具有较好的蠕变性能，等轴组织的蠕变性能则相对较差。     

烧结温度对SPS制备TA15钛合金组织与拉伸性能的影响

利用放电等离子烧结法(SPS)制备TA15钛合金试样,并采用扫描电子显微镜、自动转塔显微硬度计和电子万能试验机研究烧结温度对合金显微组织、硬度与力学性能的影响。结果表明,烧结温度对TA15钛合金微观组织具有显著影响,当烧结温度在900℃以上时,TA15钛合金由等轴组织转变为魏氏组织,且原始β相尺寸增大,魏氏组织中片层间距更加细密。在烧结温度850℃、烧结时间5 min、烧结压力40 MPa条件下,TA15钛合金具有最佳的力学性能,室温抗拉强度和屈服强度分别为1032.15、943.39 MPa,延伸率为17.72%。     

TC21钛合金组织与性能的关系

研究TC21钛合金φ350mm棒材的等轴、网篮和魏氏三种显微组织与性能的关系,结果表明:三种显微组织的强度差异不大。室温拉伸强度为1090～1095MPa,延伸率为7.5～10.5%,三种组织中等轴组织塑性最高;魏氏组织塑性最低;网篮组织室温强度与塑性均介于两种组织之间。400℃的高温时,拉伸强度为820～     

热处理对高温钛合金TG6铸造组织及性能的影响

对熔模精铸TG6合金进行了热等静压和退火热处理试验,研究了其铸态、热等静压态和退火态的显微组织和力学性能。结果表明,该合金在铸态下为晶粒粗大的魏氏组织,组织中存在缩松缺陷,合金抗拉强度为871.3MPa,塑性0.8%,合金组织中的疏松缺陷为断裂的裂纹起始源;通过热等静压后该合金抗拉强度及伸长率提高到950.7 MPa和3.7%;经过750℃退火热处理后,组织中β板条部分溶解,并析出(TiZr)6Si3硅化物,合金的室温拉伸延伸率提高到5%以上,强度相对于热等静压未发生明显改变,断口表现为解理断裂。     

45钢魏氏组织高温实时形成研究及工艺控制

应用高温实时金相,全面研究了45钢在不同的加热温度、冷却方式下,魏氏组织真实形成的温度区间。结合魏氏组织的形成规律及实际生产状况,优化了45钢现有的生产工艺,有效地控制了魏氏组织的含量。     

改善热轧H型钢SM490YB冲击性能的研究

针对海洋石油平台用SM490YB热轧H型钢冲击性能偏低的问题,通过分析找出冲击性能偏低的主要影响因素为钢中存在一定量的魏氏组织和少量的带状组织,并对微合金化、炼钢、加热、轧制等工艺进行了优化。结果表明:通过工艺优化,基本消除了钢中的魏氏组织,同时降低了带状组织,使产品的-20℃横向及纵向冲击性能得到明显改善。     

海洋环境用Ti-5111合金板材的组织与性能研究

以经过两相区轧制得到的25 mm厚Ti-5111合金板材为研究对象,研究了不同热处理制度下板材的显微组织和力学性能。研究发现,800℃热处理后的组织为等轴组织,950℃热处理后的组织为双态组织,1 000℃热处理后为魏氏体组织。950℃热处理后板材综合性能最好,其Rm=870 MPa,Rp0.2=775 MPa,A=14%,AKV=81 J。分析了不同热处理温度下Ti-5111合金冲击试样的断口形貌,并分析了影响材料韧性的因素,发现Ti-5111合金板材的冲击韧性与组织类型有关,双态组织的冲击韧性最好,魏氏体组织的次之,等轴组织最差。板材焊缝的力学性能与母材相当,表现出优异的焊接性能。     

SWRCH22A冷镦钢盘条开裂原因探讨

为提高高等级SWRCH22A冷镦盘条合格率,减少SWRCH22A冷镦盘条冷镦开裂,通过对降级产品取样进行实验分析,得出1/4级冷镦开裂的原因是存在魏氏体组织及表面质量存在划伤、结疤、折叠等缺陷。通过采取优化控轧、控冷参数,提高连铸坯入炉质量,严格生产过程控制,轧制现场增设酸洗池,精细包装等措施,有效改善魏氏体组织等性能缺陷及表面质量,合格率达到97.12%,取得较好效果。     

热轧HP295带钢中魏氏体组织成因及控制

以HP295为对象,研究了魏氏体组织对热轧带钢横向组织与性能均匀性的影响。通过对加热、轧制和冷却过程数据分析,认为板坯加热温度低、在炉时间短,造成板坯加热后温度均匀性差,影响带钢后续轧制及冷却过程,最终导致基体出现较严重的魏氏体组织。优化热轧工艺后,带钢魏氏体组织大幅减轻,产品质量明显提升。     

高强高韧钛合金Ti-63饼材组织与性能研究

研究了加工及热处理工艺对Ti-63合金饼材组织和性能的影响。结果表明,锻造的饼材经两相区双重热处理,抗拉强度均大于1300MPa,其中网篮组织的断裂韧性约为60MPa.m1/2,优于双态组织;在β区和两相区两次锻造完成的饼材经β区简单热处理,获得魏氏组织,其抗拉强度为1210MPa,断裂韧性为77MPa.m1/2,具有较好的综合性能。     

400mm特厚低合金结构钢Q345E的研发

通过合理的钢种成分设计,模铸、钢锭加热和3 800mm轧机轧制及热处理工艺设计,采用晶粒细化、固溶强化、析出强化等手段,研发了厚度400mm的特厚板Q345E。钢板的屈服强度控制在305～350MPa,平均为335MPa;抗拉强度控制在470～555MPa,平均达到530MPa;伸长率控制在23%～28%,平均达到26%;-40℃纵向冲击功控制在109～287J,平均达到了198J,实现了强度和韧性的良好匹配,并具有较高的内部质量。     

大线能量焊接用EH420海工钢生产工艺及焊接性能

河钢集团有限公司开发了利用钢液中形成TiO_x?MgO?CaO细小粒子改善焊接粗晶热影响区韧性的ITFFP技术（Improve the toughness of HAZ by forming TiO_x?MgO?CaO fine particles in steel）,成功试制生产出大线能量焊接用30 mm厚度规格（H30）和60 mm厚度规格（H60）EH420海洋工程用钢。母材力学性能试验结果表明,H30和H60试制钢屈服强度分别达到461 MPa和534 MPa,抗拉强度分别达到570 MPa和628 MPa,延伸率分别为26%和24.5%,满足EH420海洋工程用钢国家标准要求。采用Gleeble-3800型热模拟试验机对试制钢进行了200 kJ·cm?1条件下热模拟试验,并对焊接热影响区中的显微组织和?40 ℃冲击韧性进行了分析和测试。结果表明,试制钢中形成的CaO(?MgO)?Al₂O₃?TiO_x?MnS夹杂物可以有效地诱导针状铁素体析出,显著提高钢材的冲击韧性。另外,利用气电立焊设备对H30和H60试制钢分别进行了焊接线能量为247 kJ·cm?1和224 kJ·cm?1的实焊试验,结果显示,H30试制钢焊接接头表面和根部焊缝处?40 ℃冲击吸收功值≥74 J,焊接热影响区≥115 J,H60试制钢焊接接头表面和根部焊缝处?40 ℃冲击吸收功值≥91 J,焊接热影响区≥75 J,焊接接头的冲击性能远高于国家标准值42 J。      

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.     

电炉冶炼C38MnNS5非调质钢的开发

南京钢铁联合有限公司采用100t电炉→LF精炼炉→VD真空炉→320mm×480mm大方坯连铸工艺流程,制定了合理的内控成分,并强化电炉终点控制、LF造白渣脱氧、增氮增硫、夹杂物变性处理、低过热度全保护浇铸等关键生产工艺,开发生产了C38MnNS5直接车削加工用非调质钢,具有优异的强塑性配合,屈服强度在560MPa以上,抗拉强度大于860MPa,冲击功在70J以上,各项指标达到用户技术要求。     

热轧工艺对390 MPa级高铁转向架用钢组织性能影响

高铁转向架的服役要求其屈服强度不低于390 MPa,抗拉强度不低于510 MPa,-40 ℃低温冲击功不低于34 J,满足30年服役寿命。研究设计了一种具有高韧性、耐腐蚀和易焊接的试验钢化学成分,通过控制轧制和控制冷却方法,调整其组织和力学性能。经过拉伸试验、冲击试验、扫描电镜对试验钢的力学性能和显微组织进行了检测与分析。结果表明,390 MPa高铁转向架用耐候钢的成分设计合理,各项力学性能符合要求,其中当终轧温度为850 ℃、以7 ℃/s的冷速冷却至550 ℃时综合性能最好,屈服强度为487 MPa,抗拉强度为596 MPa,-40 ℃低温冲击功为216 J。     

V-N微合金化高强度铁塔用角钢的研究

利用V-N微合金化技术,在16Mn钢基础上进行铁塔用角钢的合金设计,并结合角钢的孔型轧制要求,考察了V/N合金设计以及板坯加热温度、轧制工艺参数对角钢组织性能的影响。结果表明,随着钢中V/N含量的增加,钢中弥散析出的第二相粒子数量显著增加,屈服强度显著提高,其中0.01%的钒含量对屈服强度贡献约为23 MPa。V-N微合金化角钢坯料再加热过程中V(C,N)粒子的溶解温度低于1 150℃,控制低的坯料加热温度有利于提高角钢的低温冲击韧性。终轧温度对低钒钢的屈服强度和韧性存在显著影响,但对高钒钢的组织性能影响不大。采用V-N微合金化设计后,角钢的综合性能得到显著提高,且力学性能对轧制工艺参数变化不敏感,因此,V-N微合金化技术适用于角钢的实际生产应用。     

坯型选择及压下制度对高强钢冲击性能的影响

总结了特厚规格高强钢在生产过程中的主要性能问题,分析了生产过程中导致性能不合格的主要因素。为解决厚规格高强钢冲击不合格的问题,选用不同坯型进行轧制试验,讨论了坯型选择及压下制度对高强度钢板低温冲击韧性的影响。结果表明,采用不同断面生产时,宽断面钢坯轧制钢板低温韧性优于窄断面钢坯;在相同生产工艺条件下可以通过调整坯型,增加纵轧道次压下率,提高钢板低温冲击韧性。     

Development of JG785E High Strength High Toughness Steel Plates

A high strength structure steel plate --brand JG785E, which with more than 690MPa yield strength ,more than 47 joules toughness at minus 40℃ has been developed by Jigang of Shandong Steel Group P. R. China. The steel plates can be easily welded in engineering structure due to its lower carbon equivalent value. The maximum thickness of heavy plate is 50.88mm (2 inch), the yield strength is 710-860MPa, the toughness of steel plate is 139~336J at the temperature of - 40℃ . The microstructure of steel plate is lower carbon Bainite. The main solid dissolve elements are silicon and manganese. All parameters of reheating, rolling and accelerating cooling are controlled strictly. This TMCP procedure can ensure to get better mechanical properties of steel plates, and to keep the market competitive power and lower cost of manufacture. The cleanness of steel is high by refined in ladle furnace (LF), the contents of P and S is lower. It is the low carbon Bainite microstructure that possesses the high strength, excellent lower temperature toughness and better weld-ability without preheat process. The JG785E is typical brand of the Jigang’s high strength steel brands as the S690QL conforms to EN10025-6 and as the ASTM A514M conforms to USA quenching and tempering steel specification.     

Production of high-manganese steel in arc furnaces. Part 2

Metallographic data are presented for manganese steel before and after ladle treatment—specifically, treatment with calcium–strontium carbonate or argon injection in the ladle or both. Quantitative analysis of the nonmetallic inclusions is undertaken. The position of the inclusions relative to the grain boundaries is determined. Electron microscopy permits detailed study of the composition and form of the inclusions that appear during ladle treatment and without such treatment. The influence of various types of ladle treatment on the impact strength of manganese steel is discussed. Alloying of the manganese steel with vanadium is considered. Practical data regarding the influence of alloying with vanadium on the impact strength of the manganese steel are presented.     

C700L高强度汽车大梁钢的开发

随着汽车工业的快速发展,汽车大梁钢也逐步向高强度方向发展,强度由510 MPa级向700 MPa级发展.该钢不仅要求强度级别高,而且要具有优良的塑性和焊接性能,以满足汽车大梁加工过程和使用过程中的要求.承钢结合自身装备特点,采用V、Nb、Ti复合微合金化工艺,通过铁水脱硫、转炉提钒、转炉冶炼、LF炉精炼、板坯保护浇铸等工艺过程,生产的700 MPa级汽车大梁钢的力学性能、低温冲击性能、冷弯性能、金相组织等均达到用户要求.