热轧工艺对700MPa级带钢组织性能的影响

采用低C添加Si Mn Nb Ti成分,通过两阶段控制轧制开发出了屈服强度为700MPa级热轧带钢。研究了不同轧制温度对钢板力学性能及析出粒子的影响规律,并采用TEM、SEM等实验技术对钢板经不同时间时效处理后的组织及析出强化规律进行了研究。结果表明,高温轧制更有利于析出粒子在后续卷取保温过程中的析出,从而提高强度;降低终轧温度能获得良好的韧性。     

终冷温度对不同成分700MPa级耐候钢组织和性能的影响

针对两种不同成分的700MPa级超高强度耐候钢,利用金相显微镜、扫描电镜及透射电镜进行了组织观察,检验了硬度,研究了终冷温度在550～680℃之间变化对试验钢组织和性能的影响.结果表明,在其它工艺相同的情况下,终冷温度控制在约600℃,两种成分的试验钢均可得到良好的组织和性能;随着终冷温度的降低,钢的显微组织由多边形铁素体和少量珠光体转变为铁素体和贝氏体为主,铁素体基体上均匀分布着细小析出相;添加Mo的试验钢贝氏体含量高;硬度呈现先升高后降低的趋势.     

淬火温度对2200 MPa级超高强度钢力学性能与微观组织的影响

采用力学性能测试、光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等材料分析方法研究了淬火温度对2200 MPa级超高强度钢的力学性能及微观组织的影响。结果表明,试验钢最佳淬火温度为1025 ℃,再经后续热处理能获得最佳的强韧性匹配,此时抗拉强度为2244 MPa,屈服强度为1836 MPa,U型缺口冲击吸收能量为59 J,断裂韧性为57.7 MPa·m^1/2。淬火温度较低时,出现粗大一次碳化物富Mo型M₆C碳化物,严重影响强度和韧性。随着淬火温度升高,一次碳化物逐渐减少,直至1000 ℃完全消失,当淬火温度高于1025 ℃时晶粒显著粗化,晶粒尺寸成为主要的负面影响因素。     

淬火处理对T8/Q235多层钢板组织和性能的影响

采用热轧复合法制备了T8/Q235多层钢板,并对其开展了不同温度和保温时间的轧后淬火处理,以调控其碳元素分布及组织特征.采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪和三点弯曲试验等分析了T8/Q235多层钢板在不同状态时的微观组织和力学性能.结果 表明:轧制复合态时,T8层主要由珠光体和铁素体组成,Q235层主要为铁素体,在T8/Q235界面处形成了梯度分布的组织.淬火处理后,T8层主要由马氏体组成,而Q235层随着淬火温度的升高或保温时间的延长,马氏体的比例逐渐增多.随淬火温度升高或保温时间延长,T8层中的碳含量降低,导致T8层硬度逐渐下降,而Q235层硬度先升高后降低.三点弯曲过程中,当预制缺口位于塑性较好的层时,能延缓弯曲过程中主裂纹的萌生与扩展.     

淬火温度对550 MPa级厚钢板显微组织和力学性能的影响

为了提高高强厚钢板低温韧性,对550 MPa级厚钢板进行了730-910℃淬火和600℃回火的热处理,研究不同淬火温度对其组织及力学性能的影响.实验结果表明:在亚温区淬火后回火,随淬火温度升高,试样强度和韧性均表现为先降低后升高,淬火温度升高到完全奥氏体区,试样强度进一步升高,但韧性降低.760℃亚温淬火后回火,试样组织为粗大的多边形铁素体,大量呈长条状、针状M/A组元断续分布在铁素体基体和晶界上,严重恶化韧性,力学性能最差.相比完全奥氏体化淬火后回火,850℃亚温淬火后回火,试样具有最佳强韧配合,这是由于组织细化,铁素体的出现增加了大角晶界比例,以及存在大量均匀位错胞状亚结构和稳定薄膜状残余奥氏体引起的.     

淬火温度对550MPa级厚钢板显微组织和力学性能的影响

为了提高高强厚钢板低温韧性,对550 MPa级厚钢板进行了730—910℃淬火和600℃回火的热处理,研究不同淬火温度对其组织及力学性能的影响.实验结果表明:在亚温区淬火后回火,随淬火温度升高,试样强度和韧性均表现为先降低后升高,淬火温度升高到完全奥氏体区,试样强度进一步升高,但韧性降低.760℃亚温淬火后回火,试样组织为粗大的多边形铁素体,大量呈长条状、针状M/A组元断续分布在铁素体基体和晶界上,严重恶化韧性,力学性能最差.相比完全奥氏体化淬火后回火,850℃亚温淬火后回火,试样具有最佳强韧配合,这是由于组织细化,铁素体的出现增加了大角晶界比例,以及存在大量均匀位错胞状亚结构和稳定薄膜状残余奥氏体引起的.     

回火时间对1800 MPa级热成形钢组织和性能的影响

采用扫描电镜、电子背散射衍射技术、室温拉伸试验等研究了1800 MPa级热成形钢经930 ℃保温4 min保压淬火后在200 ℃回火不同时间(10~30 min)对其组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火时间的延长,试验钢的抗拉强度变化较小,其屈服强度和断后伸长率均呈先增后减的趋势。经20 min回火后,马氏体亚晶粒尺寸最小;回火10 min后,组织中的小角度晶界最多。200 ℃回火10 min后由于试验钢的残余应力释放、马氏体亚晶粒尺寸减小和小角度晶界增多,综合影响下热成形钢的综合力学性能最佳,其抗拉强度为1844 MPa,断后伸长率从淬火态的8.27%提升到11.78%,强塑积达21 GPa·%以上,说明短时回火有利于该超高强度钢的综合性能提高及其热成形件的可靠应用。     

700MPa级合金结构钢薄板焊接工艺研究

通过对700MPa级合金结构钢薄板焊接工艺的试验,得出其较佳的焊接工艺参数,采取相应的工艺措施,有效的控制了高空作业车伸缩臂的焊接变形,为700MPa级合金结构薄板的推广应用提供了经验和数据.     

两相区淬火+回火对600 MPa级低合金高强钢组织与性能的影响

对某600 MPa级低合金高强钢采用了淬火+回火的热处理方式,研究了不同回火温度以及不同淬火温度对其组织性能的影响.结果表明,随着回火温度的升高,屈服强度、抗拉强度以及屈强比都呈下降趋势,伸长率逐渐上升,在620℃以上回火时出现第二类回火脆性,导致冲击性能急剧降低;在淬火温度达到820℃后得到的两相区淬火组织为铁素体+...     

08VTiRE双相钢钢板的组织和性能

研究了０８ＶｉＲＥ钢的双相处理工艺，组织和性能。结果表明，通过在（α＋γ）两相区不同温度的加热淬火处理获得了不同Ｆ＋Ｍ比例的双相钢钢板，其性能可调整双相处理工艺来调节。０８ＶＴｉＲＥ双相钢的力学性能可随双相处理工艺的不同而变化。     

淬火温度对690MPa级大型石油储罐用钢板组织与性能的影响

利用SEM、TEM和力学性能检测等方法研究了850℃,900℃,930℃不同淬火温度对690 MPa级石油储罐用钢板组织与性能的影响.结果表明,850℃淬火和630℃回火后组织为铁素体和同火贝氏体,且随淬火温度升高钢板组织中铁素体逐渐减少至消失;回火后的析出物主要有板条内部析出的Ti、Nb、V(C,N)相和晶界上析出的Cr、Mn、Mo、V的碳化物,V(C,N)化合物有晶内析出和晶界析出两种方式.随淬火温度升高,第二类碳化物聚集明显降低,930℃淬火和630℃回火后的析出物分布细小弥散,从而提高钢板的韧性.因此,试验钢板经930℃淬火和630℃回火后,综合性能最佳,其抗拉强度为755 MPa,屈服强度为684 MPa,伸长率为23.2%,-20℃冲击功为207 J.     

两次淬火对35CrMnSi钢抗拉强度的影响

研究了第一次890～970℃油淬、第二次810～890℃水淬两次淬火及回火工艺对35CrMnSi钢抗拉强度的影响。结果表明,两次淬火工艺可细化钢的组织,提高钢的抗拉强度。对于尺寸为12 mm×40 mm×200 mm的35CrMnSi钢试样,优化的热处理工艺为930℃×19 min油淬,890℃×20 min水淬,然后170℃回火120 min,抗拉强度达1958 MPa。     

700 MPa级高强集装箱用钢的研制

介绍了屈服强度700 MPa级集装箱用高强钢的成分设计思路和主要的轧制工艺参数,并分析了产品的性能、组织和析出相。试制结果表明:通卷钢板的力学性能均匀,组织由位错密度很高的块状铁素体和少量贝氏体组成,析出相主要为不同形态的铌、钛的碳氮化物,在铁素体中析出的细小的TiC第二相粒子沉淀强化作用更大。     

800 MPa级超级细晶粒钢点焊接头组织与性能

以驰豫-析出-控制相变工艺生产的800 MPa超细组织钢为研究对象,采用合理规范进行点焊。观察点焊接头的宏观形貌和显微组织,分析显微组织在焊接热循环作用下的转变规律;测量点焊接头的硬度分布曲线。结果表明,点焊接头焊接质量良好,没有焊接缺陷,能够满足实际生产需要;由于焊接热循环作用,点焊接头晶粒长大不可避免,焊接接头中包含了低碳马氏体、贝氏体、铁素体等组织;点焊接头的硬度高于母材组织,基本不存在软化现象。     

热输入对800MPa级水电用钢焊缝组织性能的影响

采用三种热输入对800 MPa级水电用高强钢进行埋弧焊接,研究不同热输入对焊缝金属组织、强度、塑性和冲击韧性的影响。结果表明,三种热输入下焊缝金属组织均以粒状贝氏体为主,并含有少量的板条贝氏体、铁素体和残余奥氏体,随着热输入的增加,板条贝氏体减少,而粒状贝氏体和铁素体量增加。焊缝金属的屈服强度和抗拉强度稍有下降,当热输入为28.7k J/cm时强度最高,抗拉强度和屈服强度分别为784 MPa和702 MPa;当热输入升高为35.2 k J/cm时,抗拉强度和屈服强度分别下降23 MPa和18 MPa,塑性得到改善;当热输入为35.2 k J/cm时,其延伸率达到峰值,为22.5%,较热输入为28.7 k J/cm时升高5.5%。而冲击功则先升后降,三种热输入下随着热输入的升高,其冲击功依次为85 J、106 J和94 J。     

等温淬火对灰铸铁组织和性能的影响

系统地研究了等温淬火对灰铸铁组织和性能的影响，并确定了其最佳的等温淬火工艺规范。结果表明：多温湿度是影响灰铸铁组织和性能的关键因素。     

Ti微合金化700 MPa级高强钢性能均匀性研究

对Ti微合金化700 MPa级高强钢钢卷头、中、尾部力学性能、金相组织及析出物进行了研究。结果表明：钢卷头、中、尾部力学性能波动的主要原因是钢卷内外圈析出强化效果不同而导致的。为此,在生产薄规格Ti微合金化700 MPa级高强钢时,采用U形冷却工艺,将钢卷最内圈15 m内的带钢卷取温度提高15～20 ℃,将最外圈15 m内的带钢卷取温度提高10～15 ℃,可使钢卷最内圈强度提高约40 MPa,钢卷最外圈强度提高约20 MPa,有效改善了带钢通卷性能均匀性,提高了通卷性能合格率。     

正火工艺对420 MPa级海上风电用钢板组织及性能的影响

利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、室温拉伸、低温冲击测试等试验方法,采用了正火、强化正火、正火+400 ℃回火的热处理工艺,研究了不同正火工艺对420 MPa级海洋风电用钢板组织和性能的影响。结果表明:通过正火处理后,正火态试验钢的平均晶粒尺寸由轧态试验钢的8 μm细化至6 μm,带状组织得到改善,强度与低温冲击性能均得到提升,屈服强度提升至442 MPa,－50 ℃下的冲击吸收能达到120 J;通过正火+400 ℃回火处理后,平均晶粒尺寸为7 μm,虽然大幅度提升了钢的低温冲击性能,－50 ℃下的冲击吸收能量达到194 J,但是钢的屈服强度降低为422 MPa。强化正火后组织为铁素体+珠光体+少量贝氏体,平均晶粒尺寸为5.6 μm,屈服强度提升至460 MPa,断后伸长率和低温冲击吸收能量相较于正火后试验钢有所降低但仍能满足EN10025性能标准,达到强韧性的最佳匹配,是生产420 MPa级海上风电用钢的最佳热处理工艺。     

400 MPa级超细晶粒钢板焊接热影响区的组织和力学性能

超细晶粒钢的强度和韧性比普通晶粒钢有大幅度的提高，其焊接性是该钢能否获得广泛应用的关键。通过采用实际焊接和焊接热模拟方法，研究了焊接热输入对超细晶粒钢组织和力学性能的影响。研究结果表明，超细晶粒钢的奥氏体晶粒长大倾向与普通晶粒钢相近，在热影响区和母材之间存在一再结晶软化区，板厚小于3mm时，粗晶热影响区的裂纹扩展吸收能大于母材，板厚大于5mm时，粗晶热影响区韧性比母材有较大幅度降低。对影响粗晶热影响区韧性的机理进行了探讨。     

退火工艺路径对980MPa级高强钢组织及性能的影响

为了提升980 MPa级高强钢局部成形性能,采用万能试验机、场发射扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)及综合成形试验机等研究了不同退火工艺路径的980 MPa高强钢微观组织和力学性能,并评价了其扩孔及局部成形性能。结果表明,除了有铁素体和马氏体两相外,新型Q&T工艺的组织结构还存在回火马氏体中间相,铁素体和马氏体平均晶粒尺寸分别为3.14μm和2.62μm,马氏体面积分数为61.0%,而传统工艺下为典型的铁素体及马氏体双相组织,铁素体和马氏体平均晶粒尺寸分别为4.77μm和2.77μm,马氏体面积分数为35.8%。两种工艺伸长率相差不大,但屈服强度和扩孔率具有明显差异,新型Q&T工艺下获得了更高的屈强比及扩孔性能,得益于其更小铁素体晶粒尺寸及铁素体和马氏体硬度差。传统工艺下真实断裂应变(TFS)与真实均匀应变ε_u比值为7.0,而新型Q&T工艺下比值为15.2,因此新型Q&T工艺下具有更优异的局部成形特性。