900 MPa级低碳贝氏体高强钢的组织性能研究

对低碳贝氏体高强钢进行了控轧控冷试验,对轧后钢板进行显微组织分析及力学性能检测,结果表明:钢的显微组织主要为粒状贝氏体和板条贝氏体;钢的抗拉强度较高,达到了900MPa,断后伸长率为20.8%,冲击功达到172J,硬度为325HV;试验钢塑性、韧性良好。     

控轧控冷对X60级管线钢显微组织及低温冲击韧性的影响

通过扫描电子显微镜、光学显微镜等对X60级管线钢显微组织与冲击试样断口形貌进行观察分析，研究了控轧控冷工艺对试验钢的热轧显微组织及低温冲击韧性的影响。结果表明：试验钢控轧控冷条件下冲击断口无明显裂纹源，基本呈现等轴韧窝形貌特征；其获得的针状铁素体组织较常规轧制下多边形铁素体组织更加细化、均匀，晶粒尺寸均值由20μm下降至8μm左右，其尺寸小于2μm的占比达75%以上；控轧控冷工艺较常规轧制试验钢具有更好的强度及塑韧性，尤其-10℃冲击功达到180 J以上。在生产过程中通过合理设定机架间冷却水强降温工艺与轧后层流冷却速率及卷取温度控制，实现精轧控制轧制与层流控制冷却相结合的控制工艺，可极大地改善超厚规格X60管线钢低温冲击性能。     

提高Q355B热轧H型钢强度的控冷工艺研究

研究了 Q355B热轧H型钢轧后冷却温度880～320℃对H型钢翼缘强度、韧性及组织的影响.结果表明,当控冷后温度为570℃时,钢的屈服强度较空冷工艺提高73 MPa,断后伸长率为23.5％;当控冷后温度为320℃时,钢的屈服强度较空冷工艺提高228 MPa,断后伸长率为16.0％,出现伸长率不合格的情况.Q355B热...     

风力发电塔筒用钢Q345FTE/F的正火热处理试验

对采用真空感应炉冶炼,Nb、V、Ti、Ni单一或组合微合金化,控轧控冷工艺开发的风电塔筒用钢Q345FT进行正火处理,试验钢屈服强度均不低于360 MPa,抗拉强度在500 MPa以上,除Ti+Ni系钢的伸长率在27%,其余均在30%以上,符合技术指标要求;除Ti系钢在-60℃冲击功值低外,其余冲击功值均在100 J以上,并且Ti系钢、Ti+Ni系钢、Nb+Ti系钢经正火后,冲击功下降均较为明显,Nb、Nb+Ni、V+Ni系钢冲击功变化不大。应适当下调含Ti系列钢正火温度。     

低应变时效敏感性焊管用特厚板S355NL-Z35的开发研究

针对88.5 mm厚度S355NL-Z35厚壁焊管用特厚板,研究了其复合微合金化、控轧控冷和正火热处理相结合的生产工艺,实施了工业试制。试制钢板屈服强度达到350～390 MPa,抗拉强度达到490～525 MPa,伸长率达到26%以上,-40℃常规及应变时效冲击功达到141 J以上,Z向断面收缩率大于35%,探伤达到1级要求,实现了强度、韧性、抗层状撕裂性能、低应变时效敏感性等性能的良好匹配。     

Ni含量对控轧控冷船舶用Nb-Ti微合金化NiCr钢组织和性能的影响

研究了0.31%Ni和0.88%Ni二种控轧控冷Nb-Ti微合金化NiCr钢的组织和性能。结果表明,船舶用钢控轧控冷获得粒状贝氏体、上贝氏体、针状铁素体、多边形铁素体及少量珠光体等组成的复合组织。控轧控冷造成铁素体晶粒尺寸细化,细小M-A岛增多。二种钢均获得较高的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度,0.88Ni-0.32Cr钢性能优于0.31Ni-0.33Cr钢。船舶用钢-80℃试样纵向冲击功都在200J以上,0.88Ni-0.32Cr钢甚至超过了300J。该钢中最佳的Ni含量为0.88%Ni。由于控轧控冷造成了铁素体细晶强化、M-A岛复合强化、析出强化和位错强化,合金元素镍有效的提高了船舶钢的低温冲击韧性。     

高韧性Q370qE桥梁钢的研制开发

在C、Mn固溶强化的基础上微合金强化,通过控轧控冷技术,开发了高韧性Q370qE桥梁钢。金相组织分析及CCT曲线测试表明,实际生产中终轧温度应控制在≤820℃,热轧态钢板强度和塑性指标能够满足技术协议要求,但低温冲击韧性富裕量小。钢板经880℃正火处理,强度及韧性可达到最佳匹配,组织性能均匀稳定,-40℃低温冲击功均在160 J以上,完全满足技术协议要求。     

终轧温度对高锰奥氏体低温钢组织和力学性能的影响

研究了终轧温度对高锰奥氏体低温钢组织和力学性能的影响。结果表明,终轧温度在800～900℃时,试验钢轧制后均得到奥氏体组织,且随着终轧温度的升高,奥氏体组织晶粒由长条扁平状演变为准多边形状形貌,且组织内孪晶逐渐增多;屈服强度和抗拉强度随着终轧温度的升高逐渐降低,而冲击韧性和伸长率逐渐升高,在850℃终轧温度下,力学性能最佳,得到屈服强度481 MPa、抗拉强度872 M Pa、伸长率48%、-196℃冲击功73 J的高锰奥氏体低温钢。     

夹杂物和组织对20R钢低温冲击韧性的影响

在实验室用200kg真空感应炉和500mm轧机研究了成分(%)为0.15C、0.008P、0.008S、0.06Mo和0.18C、0.009P、0.004S、0.01Mo两种20R钢纯净度和轧制工艺对低温冲击性能的影响。结果表明,降低钢中S含量和夹杂物可明显改善钢的低温冲击韧性:钢在1180℃加热、1020℃开轧和800℃终轧的情况下,0.008%S钢热轧空冷态和热轧+880℃正火态的-40℃纵、横向冲击功分别为14.7 J、10 J和13 J、9 J,钢中夹杂物为A类1.5级,B类1.5级;0.004%S钢热轧空冷后-40℃纵、横向冲击功分别为180 J、98 J,钢中夹杂物为D类0.5级;0.004%S钢经热轧后控冷(水冷),带状组织改善,-40℃纵向和横向冲击功分别增至210 J和146 J。     

偏析对27MnCrB5性能的影响

对唐钢产的热卷27MnCrB5进行金相组织分析,发现存在珠光体反偏析。通过进行拉伸试验均匀性试验、系列温度冲击试验,确定偏析对性能的影响情况。结果表明,拉伸试验均匀性较好,操作侧、1/4、中间、3/4、传动侧性能波动小;冲击性能温度每降低20℃冲击功降低25 J,-20℃开始出现脆性转变。通过优化成分及改变控轧控冷模式,减少珠光体偏析,改善低温冲击性能。     

S355J2薄规格钢板冲击性能不合格原因分析及改进

针对河北普阳钢铁公司生产的6 mm厚S355J2薄规格钢板出现-20℃冲击性能不合格的问题,采用金相分析等手段,对造成钢板冲击性能不合格的原因进行分析,指出混晶以及大颗粒Ti N夹杂是导致钢板低温冲击性能不合格的直接原因。通过调整化学成分和轧制工艺、利用Nb微合金化提高再结晶温度、不添加Ti元素、减少轧制道次等技术措施,消除混晶和Ti N夹杂,有效地改善了6 mm厚S355J2钢板的低温冲击性能,提高了产品合格率。     

高强度高耐蚀性热轧卷板组织和性能研究

依据铁路车厢用高强度高耐蚀性热轧卷板的技术要求,包钢进行了自主研制开发。采用低碳+铜铬镍合金体系,通过合适的控轧控冷工艺,试验钢各项力学性能和耐腐蚀性能均满足技术要求。试制结果表明,试验钢屈服强度为550～580 MPa,抗拉强度为645～690 MPa,断后延伸率为20.0%～22.0%,-40℃低温冲击吸收功为202～255 J。试验钢室温显微组织为铁素体+珠光体+贝氏体,具有优良的强韧性匹配。试验钢的平均腐蚀速率为2.813 5 mm/a, Q235B的平均腐蚀速率为36.060 5 mm/a,试验钢相对Q235B的腐蚀速率为7.8%。     

风电塔筒法兰用S355NL钢的低温冲击韧性

试验和分析了风电塔筒法兰S355NL钢（/%:0.14C,0.22Si,1.35Mn,0.010P,0.002S,0.06Cr,0.01Mo,0.10Ni,0.03Cu,0.40Ceq）-20~-80℃切向和轴向冲击韧性。结果表明,S355NL钢V-型冲击功随试验温度降低而下降,切向试样的韧脆转变温度低于-80℃（-80℃平均冲击功76.89 J）,轴向试样的韧脆转变温度在-65℃左右（-60℃平均冲击功96.10 J,-70℃13.28 J）,冲击断口形貌由韧性剪切断口转变为准解理断口,直至具有"扇形"解理花样的完全解理断口。     

厚规格D36高强度船用结构钢正火工艺的研究

对微合金化设计、控轧方法生产的100 mm厚D36高强度船用结构钢采用合理的正火处理,试验成功地解决了特厚规格高强度船板钢组织、性能均匀性的问题。通过比较控轧态和正火试验后钢板的力学性能及金相组织,表明880~900 ℃+50 min的正火工艺可以使D36高强度船用结构钢的强度达到船级社要求的同时,伸长率达到30%以上,-20 ℃和-40 ℃冲击都达到200 J以上,从而获得综合性能良好的钢板。     

利用Zr-Ti复合脱氧技术生产低温压力容器钢

为了考察Zr-Ti氧化物质点对钢力学性能的影响,在转炉→LF/RH精炼→板坯连铸→控轧控冷→调质热处理工序,以Zr-Ti复合脱氧代替铝脱氧技术生产了一种低温压力容器钢。对该钢进行了金相显微镜、扫描电镜观察、能谱分析和各项力学性能检测,试验结果表明,钢中生成了尺寸细小的Zr-Ti复合氧硫化物夹杂;钢的内部显微组织主要为贝氏体和少量的针状铁素体,组织均匀,晶粒尺寸小,晶粒度达到9级以上;该钢力学性能优异,横向、纵向力学性能趋同,尤其是低温冲击韧性突出,-60℃冲击功高达100 J以上,韧脆转变温度低于-55℃。因此,Zr-Ti复合脱氧技术对钢起到了细化晶粒、均匀组织的作用。     

表层组织超细化轧制工艺在L245级管线钢板开发中的应用

采用表层组织超细化轧制工艺在首钢3 500 mm中厚板生产线上进行了L245管线钢板的批量试制.结果表明,采用这种特殊的控轧控冷工艺,普碳钢的化学成分可保证钢板的力学性能达到厚规格L245管线钢板的要求.试制钢板表层铁素体晶粒达到12级,中心部位10级,屈服强度达到300～365 MPa,抗拉强度达到430～480MPa,同时保持29%～35%的伸长率,-10℃夏比冲击功130 J以上,剪切面积85%以上.在几乎不增加冶金成本的前提下,试制钢板具有优良的强度、塑性配合,优良的低温韧性水平.     

热处理工艺对Fe-Mn-Al-C钢组织和性能的影响

利用SEM、XRD、EPMA等试验方法,对不同退火、固溶以及时效工艺下Fe-Mn-Al-C钢的组织演变规律和力学性能进行研究。结果表明,900～1050℃退火温度对试验钢的组织与性能影响较大,随着退火温度的升高晶粒尺寸增大、碳化物逐渐回溶,强度降低、塑韧性提高,在1050℃保温2 h空冷时抗拉强度为1036 MPa,断后伸长率为39%,冲击功41 J,强塑积40 GPa·%;经1050℃保温2 h水冷固溶后时效处理,试验钢组织为奥氏体+铁素体+κ碳化物,随着时效温度的增高,κ碳化物逐渐析出,使试验钢的强度增加、塑韧性降低。600℃时效时,抗拉强度1145 MPa、断后伸长率22%、冲击功28 J,综合力学性能全部满足设计要求。     

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。     

精轧开轧温度对超高强度厚板心部性能的影响

利用SEM、EBSD、冲击试验、落锤试验等方法,针对控轧控冷(TMCP)工艺下精轧开轧温度对超高强度厚板心部显微组织和力学性能的影响展开研究。结果表明,低的精轧开轧温度760℃使得钢板原奥氏体晶粒内部缺陷密度更大,增加了铁素体相变的形核位置,最终使相变后的显微组织细小均匀;精轧开轧温度的降低提高了钢板-60℃冲击功,同时降低了无塑性转变温度;42.9%较高比例的大角度晶界、23.5°较大的平均取向差、较高强度的{112}110和{332}113织构及64.3%较高含量的{110}滑移面是提高超高强度厚钢低温韧性的关键。     

提高特厚规格Q275D热轧H型钢冲击性能的研究

针对莱钢特厚规格Q275D热轧H型钢纵向低温冲击性能不合格的问题,采用金相显微镜和扫描电镜对其显微组织进行了分析,结果表明:混晶组织是造成低温冲击性能不合格的主要原因。根据莱钢现有设备,通过优化成分设计和控制轧制工艺参数,使得此规格H型钢晶粒尺寸细小均匀,-20℃纵向V型冲击功平均值大于160 J,满足相应标准要求。