热处理工艺对NM450耐磨钢组织与性能的影响

对控轧控冷工艺生产的16 mm厚度规格NM450耐磨钢板进行930℃+保温20 min淬火、200℃+保温25 min回火处理,并对热轧态、淬火态及回火态的钢板取样进行组织性能分析。结果表明,热轧后钢板组织为铁素体+珠光体以及少量贝氏体,淬火组织为马氏体+残余奥氏体以及少量贝氏体,回火组织为马氏体+残余奥氏体+针状贝氏体。试验钢淬火+回火处理后Rm1 378 MPa,A5021.5%,-20℃夏比冲击功61 J,表面布氏硬度443 HBW,具有良好的综合力学性能。     

热处理工艺对超高强钢板组织和性能的影响

利用金相、扫描电子显微镜以及拉伸与冲击试验研究了不同热处理工艺对超高强钢的组织和力学性能的影响。主要热处理参数为:淬火温度920℃,保温时间10 min;低温回火温度150℃、300℃,保温时间分别为60 min、30 min;高温回火温度500℃、550℃,保温时间15 min、10 min。淬火得到的组织为板条马氏体,低温回火得到的组织以回火马氏体为主,高温回火得到的组织为回火索氏体。经淬火+回火热处理后的钢板,力学性能可达到GB/T16270《高强度结构用调质钢板》标准中的890 MPa级别及更高级别牌号的要求。     

直接淬火800 MPa低合金高强度钢板的开发

开发的20 mm低成本铌钛硼微合金化低碳钢板(/%:0.06C、0.40Si、1.60Mn、0.010P、0.005S、0.050Nb、0.012Ti、0.002B)的生产流程为130 t顶底复吹转炉-LF-RH-250 mm板坯连铸-4300轧机轧制-直接淬火-回火工艺。通过终轧≥900℃,以≥20℃/s冷却速度直接淬火,500℃回火,20 mm钢板抗拉强度R_m为855 MPa,屈服强度R_p 0.2771 MPa,延长率A 16%,0℃冲击功A_kv2 217～238J, -40℃ A_kv2 137～181J。该钢的回火组织为细小的贝氏体板条,宽度为0.5～1.0μm,并有较多弥散分布的30～90 nm Nb+Ti碳氮化物析出。     

调质工艺对Q690D钢综合力学性能及组织的影响

 以60mm厚Q690D高强度结构钢板为研究对象,在相同轧制条件下,系统地研究了淬火、回火温度对试验钢综合力学性能及显微组织的影响,并对第二相析出进行理论分析。试验结果表明：随淬火温度升高,试验钢强度升高,韧性下降;随回火温度升高,试验钢强度下降,但韧性明显升高。该钢采用930℃淬火(保温10min)650℃回火(保温40min)的调质热处理工艺具有良好的强韧性匹配,综合力学性能最佳,满足国标GB/T 16270—2009要求。     

500 MPa级S500QL调质高强钢板在线直接淬火(DQ)工艺研究及应用

开发了低碳(C≤0.12％)Nb-V微合金化S500QL高强度钢板,使用120 t BOF+LF+VD的洁净钢冶炼工艺,采用两阶段控制轧制(第一阶段950～1 070℃区间轧制,第二阶段开轧≤890℃、终轧≤850℃)及轧后以7～20℃/s的冷速在线直接淬火(DQ),经620～670℃,3 min/(mm·T)回火生产...     

热处理工艺对100mm特厚07MnCrMoVR水电钢板组织性能的影响

对07MnCrMoR水电钢板的淬透性曲线进行了测定,利用淬火机和热处理炉对100 mm厚试验钢板进行了淬火和回火试验,并对试验钢进行了组织观察和力学性能测定。结果表明,随着试验钢距水冷端的距离增大,淬火组织由马氏体转变为粒状贝氏体,距离端部50 mm处转变为铁素体和粒状贝氏体的混合组织。试验钢板利用淬火机淬火后得到板条贝氏体+粒状贝氏体+先共析铁素体,回火后转变为铁素体+粒状贝氏体,同时大量的碳化物在铁素体基体和晶界处析出。试验钢最合理的热处理工艺为930℃ 30min水冷淬火,660℃ 60min空冷回火。     

核电站用SA738Gr.B钢板热处理工艺研究

为满足SA738Gr.B核电站用钢较高的性能要求,在实验室试验的基础上,研究了工业化生产热处理工艺参数对钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,钢板淬火时冷却速度5℃/s时,能够避免先共析铁素体的析出;淬火温度较高时,钢板具有更细小和均匀的板条贝氏体;随着淬火加热的保温时间延长,晶粒组织粗化且铁素体含量减少;随着回火温度的升高,晶粒粗化,同时贝氏体含量减少,铁素体含量增多;在工业化生产中,较大淬火水量下钢板的拉伸性能更优;随着回火时间的延长,钢板强度下降而冲击韧性提高。以920℃×2.0 min/mm加热、较高水量的Q2工艺淬火,并采用650℃×1.5min/mm的工艺回火,可使钢板的强韧性达到最佳匹配。     

NM450D耐磨钢-Q235B碳钢复合板的轧制和热处理工艺对组织、性能的影响

10 mm NM450D低合金耐磨钢板(/%:0.22C,0.70Cr,1.50Mn,0.30Si,0.012Ti,0.030Nb)和10 mm Q235B碳钢板(/%:0.19C,0.25Mn,0.04Si)经表面处理和四角焊接成20 mm复合板,在180 mm二辊实验轧机上经1 150℃,60%压下率和930℃,30%压下率两次轧制成5.6 mm复合板,再经800~1 000℃淬火,250℃回火处理。结果表明,经900℃淬火+250℃回火的低合金耐磨钢-碳钢复合板的5.6 mm复合界面接触良好,Q235B钢组织为板条马氏体+铁素体和少部贝氏体和珠光体,NM450D钢组织为回火马氏体,其HV值为500,复合钢板抗剪强度为367 MPa,均达到标准要求。     

热处理工艺对Cr12MoV钢组织及硬度的影响

采用金相显微镜、XRD射线衍射仪及维氏硬度计等,研究了普通热处理和深冷处理工艺对Cr12MoV钢显微组织及硬度的影响。结果表明:Cr12MoV钢经普通热处理和深冷处理淬火后的组织均为隐针马氏体+残余奥氏体+碳化物,200℃低温回火后组织转变为回火马氏体+碳化物+残余奥氏体。深冷处理可大幅减少钢中残余奥氏体,提升钢的硬度;热处理采用1 020℃加热保温60 min淬火+(-196℃)深冷2 h+200℃回火保温120 min,硬度(HV30)值最高,可达780。     

核电用钢板热处理工艺的研究

针对厚度为100 mm的核电用钢板20MnHR-B进行不同工艺热处理和力学性能、显微组织检测分析,结果表明:经过正火+回火处理,钢板的力学性能满足交货状态、最大和最小模拟焊后热处理状态的技术要求;经过最大模拟焊后热处理,钢板获得铁素体+珠光体+少量粒状贝氏体组织。最终将100 mm厚度核电用钢板20MnHR-B的最佳热处理工艺确定为900℃正火+保温1.2 min/mm+水冷、630℃回火+保温2 min/mm+空冷。     

轧制-直接淬火参数对Ti-B微合金化低碳Si-Mn钢组织和性能的影响

用0.06%(Ti+B)微合金化(%)0.17C-0.92Si-1.63Mn钢135mm连铸坯在实验室φ500mm中厚板轧机轧成24 mm板材,试验了终轧、开始和终止水冷温度对实验钢组织和力学性能的影响。结果表明,终轧920℃开冷900℃终冷180℃,冷却速度30℃/s和终轧880℃,开冷860℃终冷280℃,冷却速度22℃/s,钢的组织和性能与传统的880℃1h淬火+220℃ 6 h回火的组织和性能相当。     

49MnVS3曲轴用非调质钢控轧控冷工艺技术研究及应用

49MnVS3非调质钢(/%:0.47C,0.39Si,0.90Mn,0.016P,0.050S,0.22Cr,0.09V,0.015Ti,0.011Al,0.02Ni)的生产流程为铁水预处理-60t顶底复吹转炉-LF处理-VD真空脱气-220 mm×300 mm坯连铸-控轧控冷。研究了控轧控冷工艺对49MnVS3非调质钢组织和性能的影响。φ110 mm轧材试验工艺参数:加热温度1150～1250℃、开轧温度1 0500℃、终轧温度850℃、轧后冷却速度70℃/min、冷却开始温度850℃和终止温度500℃。结果表明,试验炉次粒度提高高.5～1.0级,带状组织减轻轻0.5～1.5级,硬度、强度及塑韧性均有所提升,获得良好的强韧性匹配。     

2311塑料模具钢板的研制

2311模具钢16～80 mm板经KR脱硫-130 t BOF-LF-RH-300 mm连铸板坯-轧制-580～610℃回火流程生产。结果表明:对2311钢(/%:C 0.38～0.42,Si 0.25～0.35,Mn 1.30～1.50,P≤0.020,S≤0.005,Cr 1.80～2.00,Mo 0.17～0.25,Als 0.015～0.045),通过转炉、LF和RH工序合金配加分工可提高中间包钢水成分命中率;采用连铸弱冷低拉速(0.70～0.75 m/min)浇注、热坯坑冷和坯料缓慢加热工艺(10～12 min/cm)可有效避免钢坯开裂的风险;在合理的热机械控制轧制(TMCP)+580～610℃回火工艺下,可实现16～80 mm钢板硬度值28～33HRC,截面硬度值控制偏差≤3HRC,金相组织为回火贝氏体,组织内应力消除,钢板的性能和组织可满足2311预硬模具钢的要求。     

屈服强度750 MPa低合金钢高强度集装箱用钢的开发

设计和开发了屈服强度750 MPa低合金高强度集装箱用钢(/%:0.06～0.09C,0.25～0.35Si,1.60～1.80Mn, ≤0.015P,≤0.003S,0.10～0.20Mo,0.05～0.06Nb,0.09～0.11Ti,≥0.0015Ca,≥0.015Alt)。试验钢的工艺流程为260 t BOF-LF-RH-230 mm板坯连铸-热轧成2～6 mm板。通过Nb-Ti复合微合金化和Ca处理,控制精轧结束温度840～880℃,层流冷却速度≥60℃/s,卷取520～580℃,热轧钢卷的冷却速度≤10℃/h等工艺措施,热轧带钢具有良好的表面质量,组织为细晶铁素体+Nb-Ti碳氮化物,力学性能为上屈服强度760～790 MPa,抗拉强度860～910 MPa,伸长率21%～25%,满足用户要求。     

压力容器用12Cr2Mo1R钢150 mm超厚板热处理对组织和性能的影响

试验用12Cr2Mo1R钢(/%:0.08C,0.07Si,0.45Mn,2.16Cr,0.95Mo,0.18Ni,0.14Cu,0.015Al,0.015Sn)经电弧炉-300 mm×2 000 mm电渣重熔扁坯轧制成150 mm厚板(开轧1145℃,终轧850℃)。通过热模拟试验和温度场的有限元仿真得出12Cr2Mo1R钢的静态连续冷却转变(CCT)曲线和超厚板表面、厚度1/4处和1/2处(心部)的冷却温度曲线。热轧板经916℃ 226 min正火,698℃ 240 min回火后,钢板1/4厚度处为贝氏体+少量铁素体,1/2厚度处为贝氏体+铁素体,其力学性能-屈服强度464 MPa,抗拉强度585 MPa,伸长率22%,符合供货要求。     

固溶处理对超级双相不锈钢S32750组织和性能的影响

研究了950～1 200℃60 min水冷的固溶处理对超级双相不锈钢S32750(/%:0.02C、0.49Si、1.03Mn、0.026S、0.001P、25.01 Cr、7.03Ni、3.80Mo、0.29N)12 mm板的组织、力学性能和耐蚀性的影响。结果表明,随固溶温度升高,钢中铁素体相增加,奥氏体相减少;在950℃加热时铁素体中析出大量σ-相,使钢的性能恶化,在1 050～1 100℃固溶处理后,钢中铁素体相和奥氏体相各占50%, S32750钢具有较好的综合力学性能和优良的耐蚀性能。     

600 MPa低硅Nb-Ti微合金化优质3.5 mm热轧双相钢板的开发

通过真空感应炉熔炼和浇铸的50 kg锭锻成40 mm×150 mm坯和热轧成10 mm板以及热模拟试验研究了开发的低硅Nb-Ti微合金化双相钢(/%:0.082C,0.15Si,1.20Mn,0.010P,0.002S,0.020Nb,0.015Ti,0.045Al,0.0035N)静态和动态连续冷却转变(CCT)曲线、组织(11%马氏体+89%铁素体)和力学性能(抗拉强度682 MPa)。并通过铁水脱硫-260 t BOF-LF-RH-230 mm×1300 mm连铸-热轧工艺试制了低硅双相钢(/%:0.075C,0.15Si,1.16Mn,0.012P,0.003S,0.016Nb,0.015Ti,0.033Al,0.0043N)3.5mm板。结果表明,精轧出口温度810℃,水冷至700℃,空冷4.5 s,卷取温度150℃时,该钢的组织为15%马氏体+85%铁素体,晶粒度12~12.5级,抗拉强度672~692 MPa,伸长率24.0%~28.5%,屈强比0.65~0.67,钢板冲压成塑性能优良,制造的轿车轮辐弯曲疲劳性能15×10⁴次。     

Q450NQR1高强度耐候钢连铸板坯的高温性能

采用DIL402C热膨胀仪和Gleeble-1500D热模拟试验机,测试了Q450NQR1钢(%:0.05～0.10C、0.30～0.50Si、0.80～1.00Mn、0.20～0.30Cu、0.15～0.35Ni、0.40～0.60Cr)200 mm×1 350 mm铸坯的热膨胀性能和高温力学性能。结果表明,升-降温速率由5℃/min提高至10℃/min时,升温相变温度区间上移,降温相变区间下移;Q450NQR1钢连铸坯二次脆性区为750～1 050℃,铸坯的矫直温度应≥1 050℃。     

海洋石油平台用 H 型钢 0.11C-0.25Si-1.50Mn-0.038Nb 连续冷却转变曲线

试验用H型钢(/%:0.11C、0.25Si、1.50Mn、0.006S、0.012P、0.038Nb)由30 kg真空感应炉冶炼,并轧成15 mm钢板。通过Formastor-F热模拟机测定了H型钢在0.1～100℃/s的冷却速度下的膨胀曲线,结合金相法绘制出0.11C-0.25Si-1.50Mn-0.038Nb钢的连续冷却转变(CCT)曲线。得出当冷却速度≤10℃/s时获得铁索体+珠光体组织,当冷却速度≥20℃/s时得到上贝氏体组织,≥100℃/s时为马氏体+少量贝氏体。