1700 MPa级高强钢焊接工艺试验及工艺评定

1700 MPa级高强钢是为新型装备开发的新型材料,该材料的核心技术为纳米析出相强化技术和组织精细化控制技术,使其兼备高强度和高韧性,解决了车辆材料强韧性匹配难度大的问题。对1700 MPa级高强钢进行了焊接接头力学性能试验、焊接裂纹敏感性试验和焊接工艺评定,为该1700 MPa级高强钢的应用提供了试验依据。     

Q235钢表面复合强化处理后的拉伸强度

在Q235钢表面进行等离子渗铬和铬-钼、钨-钼共渗,然后进行等离子超饱和渗碳、淬火及回火处理,获得表面强化层.并对处理后的材料进行了拉伸试验.结果表明：基体的屈服强度和抗拉强度分别为669.48 MPa和696.74MPa,而经过表面复合强化处理后,材料的屈服强度最低为834.53 MPa,最高为1310.17 MPa;抗拉强度最低为957.38MPa,最高为1508.19 MPa.极大地改善了Q235钢的拉伸性能.而且经4 h等离子渗铬及后续热处理后,材料的拉伸强度提高更显著.     

高硼奥氏体钢的高温力学性能

采用热力学模拟实验机研究了高硼奥氏体钢在850℃下的高温力学性能,采用光学体视显微镜和SEM研究了材料的组织状态。分析了B和C含量变化对材料室温及高温力学性能的影响。结果表明,添加B后,B在实验钢基体内以M2B(M为Fe,Cr或Mn)型硼化物的形式分布在奥氏体基体上,有效提高了材料的高温力学性能,材料硬度由200 HV提高到302 HV,850℃拉伸屈服强度由144 MPa提高到190 MPa,压缩屈服强度由140 MPa提高到168 MPa;而C含量提高时,高硼奥氏体钢基体内硼化物形态得到了圆整化、分布趋于粒状离散化,材料硬度由239 HV提高至312 HV,850℃拉伸屈服强度由165 MPa提高到197 MPa,压缩屈服强度由166 MPa提高到184 MPa。高硼奥氏体钢的高温力学性能优于用于对比的经电渣重熔的ESR-H13钢。     

Ti-Nb复合微合金化高强度钢强化机理研究

以国内某钢厂的热轧高强度钢为研究对象,进行拉伸试验,利用OM和TEM分析了钢显微组织、第二相析出粒子形貌和尺寸等.结果表明,实验钢的屈服强度657 MPa、抗拉强度744 MPa、伸长率18.7％.微合金元素的加入使钢材晶粒明显细化,屈服强度的细晶强化增量为321.5 MPa,为提高材料强度的主要强化机制;研究析出的第二相粒子可知,基体中纳米级析出的(Nb,Ti)(C,N)粒子阻碍位错运动,是提高材料强度的主要机制之一,起到析出强化作用,屈服强度的析出强化量为78.58 MPa.     

预变形和双级时效对Fe-30Mn-11Al-1.2C奥氏体低密度钢显微组织和力学性能的影响

采用EBSD、TEM和万能试验机等研究了冷轧预变形和双级时效对Fe-30Mn-11Al-1.2C (质量分数,%)奥氏体低密度钢微观组织演变和力学性能的影响。结果表明,双级时效可以显著地提高材料的屈服强度,从固溶时的580 MPa到1120 MPa,但同时使得均匀延伸率急剧降低至几乎为0;而经过轧制预变形+双级时效处理后的样品,材料的屈服强度进一步提高,达到1220 MPa,同时材料的均匀延伸率大幅提高至18.2%,钢的综合力学性能得到明显提升。微观组织分析表明,双级时效后材料屈服强度的提升归因于κ′碳化物的有序化强化;预变形可以在奥氏体基体中引入有效的异质形核点,诱导晶内析出;该析出相(析出强化)结合预变形引入位错(形变强化)进一步提高材料的屈服强度,同时提高了材料的应变硬化能力,这是材料高塑性的根本原因。该工艺为奥氏体低密度钢的性能改善提供了新思路。     

冲压模具材料表面处理发展趋势

<正>以汽车零部件为代表的机械部件正向高强度、轻量化方向发展,加工高强度钢的要求不断提高,目前冷冲加工材料强度已达980 MPa,热冲加工材料强度已超过1 500 MPa,而且冷冲加工材料强度的适用范围上限     

晶粒度对P92钢室温强度和持久强度的影响

采用金相显微镜对国内和德国不同状态P92钢的组织及晶粒度进行分析。通过机械式蠕变持久实验和常温拉伸实验对不同状态的P92钢进行持久强度和室温强度的研究。探究了晶粒度对不同状态P92钢持久强度和室温强度的影响。结果表明:国产P92钢使用状态下的晶粒度为7.0级90%、4.0级10%,对应的持久强度及室温强度分别为123.67、695 MPa;而德国P92钢使用状态下的晶粒度为1.0级,对应的持久强度及室温强度分别为131.07、710 MPa;经热处理后,国内和德国P92钢的晶粒度是8.0级,对应的持久强度分别是128.17、128.49 MPa,对应的室温抗拉强度分别是788、769 MPa。     

眼镜框架用316L不锈钢丝性能不均及模压缺陷

对企业生产的眼镜框架用316L不锈钢丝试样的微观组织、表面缺陷及夹杂物进行观察,对试样力学性能进行测试,分析模压前钢丝的头尾部性能异常以及模压后产品的表面缺陷成因。结果表明：钢丝头部试样的抗拉强度在700 MPa左右,规定塑性延伸强度为300 MPa,伸长率接近50%,而尾部试样的抗拉强度达到了900 MPa,规定塑性延伸强度达到700 MPa,伸长率在20%左右。性能差异是由于,退火初期钢丝走线速度较慢,退火过程中提高了走线速度,因而尾部钢丝退火时间较短,同时退火温度变低,使得尾部钢丝的组织内应力未完全消除,导致其强度较高,塑性较差。对模压变形后缺陷钢丝的分析表明：不合格试样的组织分布不均匀,晶粒尺寸达到29.7 μm,合格试样的晶粒尺寸为20.9 μm;不合格试样表面存在暗灰色的夹杂物,EDS分析表明,夹杂物为钙基硅酸盐及硫化物,夹杂物处容易发生点蚀,从而形成凹坑、牙齿印等缺陷。     

冷拔高碳钢丝的低温退火

为提高冷拔后的高碳钢丝的屈服强度,对其进行了不同温度的低温退火处理,采用SEM观察了退火后钢丝的显微组织,并进行了拉伸性能测试。结果表明:退火温度为100~140℃时钢丝的抗拉强度随着温度升高而逐渐上升,在140℃达到最大值3847 MPa,之后逐渐降低;屈服强度在100~180℃退火时随着温度升高而逐渐上升,在180℃达到最大值3784 MPa,之后逐渐降低;钢丝伸长率在退火之后剧烈下降,当退火温度高于160℃之后,伸长率开始趋于稳定。由显微组织观察结果发现,随着退火温度上升,钢丝中逐渐析出第二相的渗碳体颗粒,在180℃屈服强度达到最大值后,随着温度继续上升,渗碳体颗粒发生减少、粗化现象,强度开始剧烈下降。     

高等级耐候桥梁钢焊接材料的研发

本文针对屈服强度345~420 MPa,质量等级为E级的高等级耐候桥梁钢在生产中大量使用为背景,研发了与之匹配的经济性、耐腐蚀性、强韧性兼备的成套耐候焊接材料,打破了该级别进口耐候桥梁钢焊接材料的垄断。     

重载辙叉用贝氏体钢的组织及性能

对自行研制的重载辙叉用贝氏体钢进行了组织和力学性能分析。结果表明:此种材料在锻造态下的组织为无碳化物贝氏体与少量残留奥氏体。该试验钢在锻造态下具有1340 MPa的屈服强度和1440 MPa的抗拉强度,伸长率为18.5%,断面收缩率为53%;试验钢在锻后回火态下的屈服强度为1362 MPa,抗拉强度为1460 MPa,伸长率为20%,断面收缩率为54%;夏比V型冲击试验显示,试验钢锻造态下的常温冲击吸收能量为43.4 J,-50℃时的冲击吸收能量为11.4 J,能满足重载贝氏体钢辙叉低温状态下的使用要求。研究结果表明,该重载辙叉用贝氏体钢具有优良的综合力学性能。     

退火温度对冷轧8Mn钢低温热成形后组织和性能的影响

采用冷轧8Mn钢为试验材料,利用光学显微镜、扫描电镜、电子拉力万能试验机等,结合EBSD和XRD分析技术研究了不同退火温度对低温热成形前后试验钢组织和性能的影响。结果表明,热成形前,试验钢中的奥氏体含量随着退火温度的升高而降低。低温热成形后试验钢的显微组织为马氏体、铁素体和残留奥氏体。不同温度退火并热成形后试验钢的抗拉强度均为1400 MPa左右,屈服强度为900 MPa左右,伸长率为10%左右。退火温度对8Mn钢低温热成形后力学性能影响较小。     

回火工艺对TMCP低合金海工钢Nb微合金化效果的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机等研究了含Nb和无Nb两种成分低合金海工钢经控轧控冷(TMCP)及回火工艺处理后的组织与性能,研究了回火工艺对Nb微合金化效果的影响。结果表明：经TMCP工艺和回火工艺处理后,含Nb钢平均屈服强度分别为448 MPa和491 MPa,-40℃冲击吸收能量分别为272 J和289 J,而无Nb钢平均屈服强度分别为379 MPa和470 MPa,-40℃冲击吸收能量分别为118 J和300 J。回火后,无Nb钢屈服强度提高了91 MPa,而冲击韧性更是提高了1.5倍,与含Nb钢强度和韧性的差距均得到明显缩小。因此,回火工艺对无Nb钢强韧性的提高效果更明显,而对含Nb钢强韧性的提高较小。     

爆炸焊接钛-钢双金属材料热轧后的组织与性能

爆炸焊接钛 -钢双金属材料的热压加工情况十分复杂 ,由于加热时所形成的金属间化合物中间层的厚度不同 ,实际上可能会使双金属材料的强度降至零。俄罗斯伏尔加市国立工业大学研究了在最佳工艺制度下得到的爆炸焊接 BT1- 0钛与 CT3钢双层复合材料热轧 (轧制温度70 0℃和 80 0℃ )时的变形与强化过程。在拉伸试验时由于沿结合界面施加了 36 0 MPa～5 0 0 MPa的张力而保证了试样稳定的断裂 ,结合界面的显微硬度为 :钢 ,2 4 0 0 MPa～32 0 0 MPa;Ti,2 5 0 0 MPa～ 310 0 MPa。试样为楔形状 ,其钢层厚度为 4 .6 mm,钛层厚度沿长度方向变化…     

回火工艺对钒氮超低碳贝氏体钢组织性能的影响

为了探索V-N微合金化在低碳贝氏体钢中的应用,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)等实验方法,研究了不同回火温度对轧后保温与直接淬火两种工艺生产的钒氮超低碳贝氏体钢组织性能的影响.结果表明:随着回火温度的升高,屈服强度先升高后降低,直接淬火后600℃回火,材料的屈服强度为805 MPa,较轧态提高200 MPa,而直接淬火回火比轧后保温回火强度高65 MPa;回火后伸长率始终高于轧态.600℃回火时贝氏体基体上存在大量纳米级V(C,N)析出颗粒,对屈服强度的提高起了决定性作用;直接淬火钢回火后组织稳定性更高,析出物更加细小弥散.     

经济型低碳贝氏体复相钢的开发及应用

在实验室研究的基础上，以硅、锰为主元素，并通过热轧工艺的控制和优化，开发了一种低碳贝氏体复相热轧薄板，并在宝钢集团上海梅山钢铁公司热连轧机上进行了屈服强度450MPa级别的贝氏体热轧板的生产试制。结果表明，试验钢的平均屈服强度为500MPa，抗拉强度为590MPa，伸长率为24％，且具有良好的冲击韧性。实验钢已成功用于工程结构，能有效地降低材料消耗，减轻构件重量。     

400 MPa级超级钢专用焊条

焊缝金属的强韧化是超级钢焊接中的一个技术难题,要实现焊缝的强韧化,并避免冷裂纹,需开发与母材性能相匹配的焊接材料.对400 MPa级超级钢主要通过合金化控制焊缝组织使其获得针状铁素体即可获得理想的强韧性.通过大量工艺试验研究,结合400 MPa级超级钢的组织性能特点,研制开发了一种400 MPa级超级钢专用焊条.检测结果表明,该种焊条形成的焊缝金属组织为细小针状铁素体,焊缝金属屈服强度为435 MPa,抗拉强度为612 MPa,冲击吸收功为148 J,其组织和性能同400 MPa级超级钢能很好的相匹配,达到了预期目的.     

武钢新产品抢占桥梁缆索钢技术世界制高点

正2017年6月23日,从武钢有限研究院传来好消息,和江苏法尔胜东纲金属制品公司合作研发的2 000 MPa级桥梁缆索钢中标沪通铁路长江大桥项目。沪通长江大桥采用公铁两用、双塔斜拉桥施工,建成后将成为世界上首座桥梁缆索钢强度采用2 000 MPa级的超千米跨径公铁两用桥梁。桥梁缆索用钢丝不仅要求高强度,同时必须具有良好的扭转、弯曲和缠绕等塑     

控轧控冷对Ti-Mo-Nb复合微合金化低碳钢组织和力学性能的影响

研究了控轧控冷的冷却速度对Ti-Mo-Nb微合金高强钢组织与性能的影响。结果表明,随着冷却速度的降低,试验钢中铁素体逐渐等轴化,铁素体的体积分数、晶粒尺寸逐渐增加。冷却速度的降低可显著细化析出相尺寸并增加其体积分数,析出方式由弥散析出向相间析出转变。铁素体通过析出强化实现提升材料强度的同时,成形性能得到改善。当冷却速度为28℃/s时,试验钢获得了优异的综合力学性能,抗拉强度为853 MPa,屈服强度为750 MPa,伸长率为18.6%,扩孔率为68.5%。组织细化与析出强化是试验钢的主要强化机制,当冷却速度为28℃/s时,细晶强化和析出强化强度增量分别为206 MPa和328 MPa。     

卷取温度对低合金高强度钢组织与性能的影响

研究卷取温度对低合金高强度钢组织与性能的影响。结果表明,钢的屈服强度、硬度和抗拉强度随卷取温度的升高而降低,伸长率随卷取温度的升高而有所增加。当卷取温度为580℃时,钢的组织为铁素体+粒状贝氏体,屈服强度为731.52 MPa,抗拉强度为840.67 MPa,显微硬度为231.6 HV,伸长率为20.2%,强韧匹配性较佳。