表层细晶化Q235中厚板轧制工艺的研究

采用Q235成分的连铸板坯，在首钢中厚板厂3300mm轧机上进行了中板表层组织细晶化的工业轧制实验，研究了轧制温度、轧制变形量分配、待温期间冷却方式对板材组织和性能的影响。结果表明，在奥氏体低温区增加精轧总变形量可以实现20mm成品板材的表层组织细化，屈服强度达到300MPa左右，铁素体晶粒达到8．5级，增加待温期间中间坯的水幕冷却有利于整个板材厚度截面的组织细化，屈服强度达到330MPa左右，铁素体晶粒达到9级，材料的强度接近Q345同规格板材的水平，具有优良的塑性和冲击韧性。     

超细晶粒钢的强韧性研究

研究了工业生产的超细晶粒热轧钢板的强韧性。结果表明：用Q235普碳钢成分生产的超细晶粒热轧钢板的显微组织为铁素体和珠光体,铁素体晶粒尺寸为3～5μm,抗拉强度和屈服强度分别达到510MPa和400MPa以上,超细晶粒热轧钢板不仅具有较高的强度,而且具有较高的延伸率和韧性。     

400MPa细晶粒热轧钢筋的轧制工艺开发实践

介绍了在连续式小型轧机上综合应用控轧控冷（TMCP）技术和形变诱导铁素体相变（DIFT）理论,研究临界奥氏体区低温精轧和轧后控冷新工艺的试验情况。利用335MPa级的20MnSi钢坯,成功轧制出~b18mm规格和d~25mm规格400MPa级细晶粒热轧钢筋,铁素体晶粒度9．5～10级,尺寸为13～11Ixm,屈服强度425～470MPa,各项性能指标达到GB1499．2—2007《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》标准要求。     

表层超细晶粒普碳钢中厚板的工业试制

以充分挖掘材料潜力提高中厚板质量为目标,开展了普碳钢中厚板表层组织超细化轧制工艺研究.单向压缩热模拟试验结果表明,在适当条件下,化学成分为w(C)0.16%、w(Si)0.19%、w(Mn)0.56%的普碳钢,可发生形变诱导奥氏体-铁素体相变并获得超细晶粒铁素体.实验室轧制9 mm钢板的铁素体晶粒度达到11级(约7μm),与热模拟试验的结果相一致,屈服强度达到350 MPa.在首钢3 500 mm轧机上,采用化学成分为w(C)0.13%～0.16%、w(Si)0.20%～0.25%、w(Mn)0.5%～0.7%、w(P)0.01%～0.02%、w(S)0.005%～0.010%的连铸坯进行工业试制.28 mm厚钢板的表层铁素体晶粒度达到12级,屈服强度达到310～321 MPa,抗拉强度达到440～450 MPa,同时保持34%左右的伸长率.     

表层组织细晶化Q235中板疲劳性能的研究

采用化学成分C为0．13％～0．19％、Si为0．15％～0．25％、Mn为0．50%～0．70％、P为0．01％～0．025％、S为0．01％～0．03％的连铸坯，在首钢中厚板厂3500mm轧机上试制表层组织细品化的Q235钢中板。与正常生产同规格Q235钢中板一起进行了疲劳性能对比实验。采用扫描电镜观察了疲劳断口形貌。结果表明：表层组织细化的Q235钢中板，铁素体平均晶粒尺寸14．1μm．表层晶粒尺寸11μm，而正常生产钢板表层铁素体晶粒度25．8μm，平均26．4μm，表层与中心无明显差异。与正常生产同规格Q235钢板材比较，屈服强度提高40MPa左右。表层细晶化中板的疲劳性能优于正常生产晶粒较粗的板材。相近应力状态下，表层细晶化钢板的疲劳寿命是通常钢板的3．5倍以上，疲劳裂纹扩展第一阶段延长，扩展第二阶段的疲劳纹尺寸也减小。在承受比通常钢板应力高40MPa的前提下．表层细晶化钢板的疲劳寿命仍比通常钢板的长37％。因此，表层细晶化可使钢板的疲劳性能明显提高。     

超细晶粒钢力学性能研究

在攀钢1450热连轧机上,生产出了Q235普碳钢成分的超细晶粒热轧钢板。超细晶粒热轧钢板的显微组织为铁素体和珠光体,铁素体晶粒尺寸为4μm左右。热轧钢板的抗拉强度和屈服强度分别达到510MPa和400MPa以上,热轧钢板各向异性小,钢中夹杂物弥散分布,钢板具有良好的冷弯性能。     

英标460MPa级钢筋余热处理工艺研究

以Q235、20MnSi钢坯为原料进行了用余热处理工艺生产英标460MPa级钢筋的试验,研究了水冷段数、水压、上冷床温度以及成分、钢种和时效对钢筋性能的影响。结果表明,Q235和20MnSi钢都可以利用余热处理工艺生产出性能合格的钢筋,但前者的生产成本较低;水压减小,钢筋强度降低,上冷床温度越高,强度越低,推荐5段水冷器全开,水压均为1.8～2.0MPa,Q235钢筋的上冷床温度应控制在650℃以下;钢筋典型的金相组织(Q235)表层为回火索氏体,过渡层为珠光体+铁素体且部分铁素体呈针状,心部为珠光体+铁素体,晶粒度8～10级;自然时效后屈服强度下降10～20MPa,用人工时效可以模拟自然时效,工艺是100℃×2h或200℃×1h。     

Ti-IF钢汽车用冷轧钢带LGL3的生产工艺

总结生产Ti-IF钢汽车用冷轧低碳钢带的工艺流程,C、N、TO和热轧、冷轧等控制工艺,钢带金相组织为均匀的再结晶退火组织(铁素体),无明显的带状组织,铁素体晶粒度为9.5~11.0级,屈服强度达155 MPa,抗拉强度达303 MPa,塑性应变比达2.18。     

345 MPa级表层超细晶普碳钢中厚板的工业试制

以充分挖掘材料潜力提高中厚板强度级别为目标,开展了普碳钢中厚板的表层组织超细化和心部组织细晶化控轧控冷工艺研究.在形变相变规律研究及实验室轧制工艺摸索的基础上,制定了现场轧制工艺.在首钢中厚板厂3500 mm轧机上,采用化学成分(质量分数,%)为0.13～0.16 C-0.20～0.25 Si-0.80～0.95 Mn-0.01～0.02 P-0.005～0.010 S的连铸坯,成功轧制出表层超细晶中厚钢板.25 mm厚钢板的表层铁索体晶粒度达到12级,中心铁素体晶粒度达到11级,屈服强度达到350～385MPa,抗拉强度达到470～500 MPa,同时保持25%以上的伸长率,完全满足国标GB/T1591-94中规定的Q345 MPa级钢的力学性能要求.本研究对于企业降低冶炼成本,同时提高中厚板产品强韧性具有重要意义.     

高性能电力铁塔角钢Q460TE的研究

对开发高性能电力铁塔角钢Q460TE进行了研究,并讨论了合金成分、终轧温度以及轧后冷却方式等对其组织性能的影响。结果表明：Al元素可以改善角钢的冲击韧性;轧后经强制冷却,其边部组织为回火索氏体,晶粒度等级约为9.5级,心部组织为铁素体+珠光体;热轧钢材的显微组织与性能随终轧温度的降低均得到较大幅度的改善,当终轧温度为852 ℃时,其屈服强度为540 MPa,抗拉强度为660 MPa,-40℃时的冲击功为172.9 J。     

超细晶粒钢及其力学性能特征

探索了在新一代钢中获得超细晶粒的方法。通过低温轧制和应变诱导铁素体相变，可以在碳素结构钢中获得晶粒尺寸小于5μm的超细晶粒，屈服强度大于400MPa。采用应变诱导铁素体相变可以在微合金钢中得到晶粒尺寸为1μm的超细晶粒。低碳微合金钢的屈服强度达到了600MPa，超低碳微合金钢的屈服强度超过了800MPa。采用微合金化和循环热处理可以在合金结构钢中获得2μm的奥氏体晶粒，1500MPa级抗拉强度下改善了耐延迟断裂性能。     

450MPa级超细组织耐大气腐蚀钢板的开发与研制

利用变形诱导铁素体相变超细组织控制技术，通过对09CuPTiRE钢进行Nb微合金化并进行控制轧制和冷却，开发研制了晶粒尺寸为3．5～4．8pm、屈服强度达450MPa级的高强度超细组织耐大气腐蚀钢板。研究结果表明，该钢具有良好的成形、焊接和耐大气腐蚀等性能。     

HRBF400钢筋的开发

在稳定奥氏体区域或亚稳定区域内进行轧制,通过控制冷却速度,可以获得细晶粒铁素体和珠光体组织,提高钢的强度、塑性、韧性。河北敬业集团针对现有棒材线生产设备,以HRB400钢筋成分控制为基础,通过调整化学成分和控轧控冷,成功开发出铁素体晶粒度为10.0～11.0级、屈服强度不低于430 MPa的细晶粒钢筋。     

低成本600 MPa级热冲压桥壳用钢的开发

通过低碳当量和Nb、V复合微合金化成分体系设计,采用高洁净钢冶炼工艺、高品质铸坯生产技术和控轧控冷工艺,成功以短流程开发出12～16 mm厚度600 MPa级桥壳钢。其微观组织为铁素体+珠光体,晶粒度达到12.0～13.0级,带状组织为1.5级,满足了钢板加工成型性、焊接性能等工艺要求。     

MULPIC冷却装置在品种钢研发中的生产实践

 舞钢新宽厚板生产线MULIPIC在线快冷装备具有高冷却速度等技术特点,结合控制轧制和在线快冷装备对船板、管线钢进行了开发研究,采用直接淬火工艺研究开发了高强工程机械用钢。结果表明： 60 mm厚度E36级TMCP船板钢,组织全部为铁素体＋珠光体,晶粒度10级以上,－40 ℃夏比横向冲击功在183 J以上;X70管线钢的组织为针状铁素体,力学性能合格率达98％;利用直接淬火（DQ）和离线回火工艺,生产出30 mm厚的WQ960D调质钢,屈服强度达到960 MPa,抗拉强度1030 MPa,－20 ℃纵向冲击功在43 J以上。     

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。     

高强度桥梁钢板Q500qE的生产工艺研究

南钢采用低碳+微量合金成分设计,结合三种不同控轧控冷工艺,生产出屈服强度为500 MPa级别的8 mm厚度桥梁钢板Q500q E,并通过组织观察及性能检测,研究了控轧控冷工艺对高强度桥梁板组织和性能的影响。研究结果表明,试验钢的强度、延伸率、-40℃冲击功值均达到标准要求,其中以28 mm厚度中间坯、602℃返红温度工艺生产试验钢的综合性能和表面质量为最优,其表面到心部的显微组织均为铁素体+粒状贝氏体,晶粒尺寸均介于10~15μm之间,晶粒度为10级。     

V-N-Cr微合金化Q550E高强钢组织性能控制研究

对低碳V-N-Cr微合金化钢进行了控轧控冷实验,终冷后采用了随炉冷、保温毡缓冷、空冷三种冷却制度,9mm厚钢板获得了细小多边形铁素体及针状铁素体复相组织,铁素体晶粒尺寸5～8μm,针状铁素体由交织的板条组成,宽度1～3μm,在随炉冷及保温毡缓冷时,由于冷却速率缓慢,多边形铁素体及针状铁素体发生了回火,并析出细小弥散的碳化物。三种冷却条件下,屈服强度均≥585MPa,抗拉强度≥694MPa,延伸率≥27%,而且1/2试样-60℃冲击功≥36J,综合力学性能优于Q550F级国标要求。细晶强化、析出强化、组织强化为主要强化方式,冲击断口均由韧窝组成,呈现韧性断裂模式,控轧控冷引起的晶粒细化及针状铁素体的形成有效阻碍解理裂纹的扩展,从而增强低温韧性。本次实验室组织性能研究工作为V-N-Cr微合金化钢的工业化试制提供工艺参考。     

300 MPa薄规格热轧酸洗钢板组织与性能研究

经1780 mm热轧和1700 mm酸洗,制成了一种薄规格低碳热轧酸洗钢板,并对该钢板进行了显微组织、力学性能和成形性能检测分析。结果表明:热轧酸洗钢板的显微组织由铁素体和珠光体组成,铁素体晶粒度为9级,钢板的抗拉强度和屈服强度等均符合标准,成形性能满足汽车厂的要求。     

VN微合金化超细晶高强钢的组织性能研究

基于电炉薄板坯连铸连轧流程氮高的特点,采用VN微合金化的成分设计,通过炼钢、连铸、均热、轧制和冷却各工艺过程的控制研究,开发了VN微合金超细晶高强钢板。钢板屈服强度达到了550MPa级,铁素体晶粒尺寸达到了3．0～4．0μm,具有良好的韧性、冷成形性能和焊接性能,满足汽车、工程机械制造等行业的要求。