含铌HRB400E钢筋无屈服强度的原因分析及对策

针对八钢生产的HRB400E(Nb)热轧带肋钢筋的无屈服强度现象,从缺陷钢筋的金相组织、化学成分、力学性能等方面进行分析,并与力学性能正常的钢筋进行了比较。经过分析认为金相组织存在大量贝氏体是造成带肋钢筋性能无屈服强度的主要原因,并提出了改进措施,取得明显效果。     

铌微合金化HRB400E钢筋无屈服原因分析与改进

利用光学显微镜对铌微合金化HRB400E热轧钢筋拉伸无屈服进行了研究分析。结果表明，钢中存在大量贝氏体会导致钢筋无屈服，当贝氏体含量超过15%时容易发生无屈服现象。Mn是强淬透性元素，促进贝氏体形成，降低钢中Mn含量，可有效减少贝氏体比例，防止无屈服的发生。当Mn降至1.30%以下时，在保证钢筋拉伸有屈服的基础上，可采用高温轧制工艺，改变铌微合金化HRB400E钢筋传统的降低加热和开轧温度的工艺，减少轧件对轧机负荷的影响，提高生产效率。     

国外特钢简讯

贝氏体对双相钢力学性能的影响在热轧双相钢中,常常会生成贝氏体。调节加工热处理制度就能得到不同的贝氏体量。在实验室研究了双相钢中的贝氏体对强度、延性和加工硬化行为的影响。钢的成分(%)为0.057C、1.38Mn、1.51Si、1.12Cr。试验结果指出:马氏体-铁素体双相钢中含少量贝氏体,使延性大大增加,并提高屈服强度,而抗拉强度稍有下降。在室温和77K 之间,双相钢中的贝氏体明显改善延性,而不损害强度贝氏体改善延性的原因在于均匀延伸后大的缩颈应变;双相钢中的贝氏体引起不连续屈服和较高的     

热轧带肋钢筋屈服不明显原因分析与探讨

针对涟钢热轧带肋钢筋的屈服不明显现象，从金属的金相组织、人工时效、自然时效、测试方法等方面着手，寻求各因素对钢筋力学性能的影响，并阐述了该异常组织的形成机理及相关因素，指出魏氏体、粒状贝氏体等的存在是造成带肋钢筋性能异常的主要原因，同时对部分屈服不明显的带肋钢筋判定提供了较为科学的依据。     

HRB500E屈服强度偏低原因分析

针对近期生产的一批屈服强度偏低的HRB500E抗震钢筋样品进行了化学成分、金相组织、氧氮含量等分析,结果表明:屈服强度低的钢筋组织为正常的铁素体+珠光体,钢中的C,Si,Mn,V等合金强化元素含量正常,但钢中N的体积分数仅有(66~94)×10-6,屈服强度性能合格的样品中N的体积分数达到130×10-6,HRB500E使用VN微合金强化,只有当钢中N含量达到一定程度(钒氮比为3.64:1),V的析出强化才能达到最佳效果.通过改进VN微合金化方式,使用钒氮合金进行VN微合金化,有效提高和稳定了钢中的氮含量,提高了钢筋的屈服强度.     

钛、铌、硼对低碳贝氏体钢组织与性能的影响

以C-Mn钢和700 MPa级低碳贝氏体钢成分为基础成分,通过调整微合金元素含量,实验室条件下熔炼浇注钢锭,并采用TMCP技术轧制钢板,研究了微合金元素钛、铌、硼对低碳贝氏体钢组织与性能的影响。结果表明,随着铌含量的增加,贝氏体含量增加,晶粒变细,材料的抗拉强度、屈服强度与韧性均增加;随着钛含量的增加,贝氏体含量增加,抗拉强度、屈服强度提高,韧性的变化与是否进行回火处理有关;硼有利于形成板条贝氏体组织,硼含量增加能提高强度,但有损韧性。     

连续退火时效温度对Si-Al复合TRIP钢组织性能影响的研究

通过模拟连续退火试验,研究了时效温度对某Si-Al添加的590 MPa级TRIP钢力学性能与显微组织的影响。研究结果表明：420℃过时效处理,试验钢获得适量的贝氏体与残余奥氏体,性能表现出良好的强度与延性配合;过时效温度小于420℃,随温度降低,试验钢出现马氏体,性能表现为低屈服、高抗拉,但是延伸率降低;过时效温度高于420℃,随温度的升高,试验钢贝氏体量增加使得屈服和抗拉强度都增加,延伸率降低。     

400MPa盘条钢筋性能异常原因分析及控制

针对昆钢400MPa盘条钢筋生产过程中出现的屈服强度及断后伸长率偏低、同卷盘条力学性能不稳定等问题,取样进行了化学成分、金相显微组织、断口形貌及夹杂物检验分析。结果表明:屈服强度及断后伸长率偏低的主要原因为试样金相显微组织出现8%～30%的粒状贝氏体,粒状贝氏体质量分数30%的试样断口形貌表现为脆性断裂,钢筋塑韧性差;同卷盘条力学性能不稳定的主要原因为冷却速度不同造成金相组织中贝氏体质量分数不同。针对上述情况,炼钢采取出钢全程底吹氩及渣洗工艺,轧钢采取降低精轧及吐丝温度(精轧入口温度控制为870～890℃、吐丝温度控制为840～870℃)、减弱斯太尔摩控冷强度、增加辊道速度等措施,消除了400MPa盘条钢筋性能异常情况。     

超级贝氏体钢的现状和进展

超级贝氏体钢的基本合金元素为C-Mn-Si,通过300～500℃低温相变得到超细贝氏体、马氏体和残余奥氏体组织。为减小临界冷却速度、促进贝氏体转变,部分超级贝氏体钢中添加Cr、Ni、Mo等合金元素,并降低C、Mn含量以改善钢材的焊接性能。超级贝氏体钢具有超高强度和良好的塑性,其屈服和抗拉强度分别达～1 200MPa和1 600～1 700 MPa,总伸长率为～15%。新一代超级贝氏体钢的屈服强度可达1 300 MPa以上,抗拉强度超过1 700 MPa。     

低碳高强贝氏体钢的研究现状

概述了近些年低碳硅锰系贝氏体钢的国内外研究现状,介绍了贝氏体相变机制及形成过程;并通过分析合金元素对低碳硅锰系贝氏体钢组织与性能的影响,论述了在双相区保温过程中合金元素Mn的配分行为,揭示了低碳高强贝氏体钢的强化机制;最后详细阐述了低碳高强贝氏体钢的工艺、组织、性能三者的相互关系,重点介绍了几种能获得屈服强度与伸长率分别高于1 000MPa、15%的制备工艺,并在此基础上展望了低碳高强贝氏体钢的主要研究方向。     

连续退火时效温度对Si-A1复合TRIP钢组织性能影响的研究

通过模拟连续退火试验,研究了时效温度对某Si-A1添加的590 MPa级TRIP钢力学性能与显微组织的影响.研究结果表明:420℃过时效处理,试验钢获得适量的贝氏体与残余奥氏体,性能表现出良好的强度与延性配合;过时效温度小于420℃,随温度降低,试验钢出现马氏体,性能表现为低屈服、高抗拉,但是延伸率降低;过时效温度高于420℃,随温度的升高,试验钢贝氏体量增加使得屈服和抗拉强度都增加,延伸率降低.     

B对高强钢连续冷却相变规律及性能的影响

利用热模拟试验、热轧试验、金相分析等方法,研究了不同B含量高强钢的连续冷却相变规律和性能变化情况.结果表明:B元素可显著提高钢的淬透性,阻止准多边形铁素体形成,促进针状铁素体、粒状贝氏体和贝氏体铁素体等低温相变组织的形成;在相同轧制条件下,不含B试验钢的组织为粒状贝氏体+少量针状铁素体,含B试验钢的组织为板条状贝氏体铁素体+少量粒状贝氏体;B可显著提高试验钢的屈服强度和抗拉强度,但对伸长率和冲击韧性的影响不大.     

新型锰系空冷超高强精轧螺纹钢筋的研制

  对新型锰系空冷超高强精轧螺纹钢筋进行了实验室研究和工业生产试制。在提高性能同时降低合金成本和简化工艺的原则下,在新型锰系空冷贝氏体钢的基础上采用钒微合金化,开发了超高强精轧螺纹钢筋（PBR）。此外,利用TEM研究了PBR钢筋中钒的析出物的形貌、尺寸及分布。开发的PBR超高强钢筋,不含昂贵合金元素,淬透性好,强度高,屈强比低,全面满足PSB 1080级别要求,20mm钢筋抗拉强度达到1600~1610MPa,屈服强度1400~1420MPa,伸长率8.5%,均匀伸长率5.0%;32mm钢筋抗拉强度达到1450~1500MPa,屈服强度1140~1200MPa,伸长率9.0%,均匀伸长率5.0%。     

拉伸速率及时效对HRB400热轧带肋钢筋拉伸性能的影响

对不同规格HRB400热轧带肋钢筋在不同拉伸速率和同一规格不同时效处理条件下的拉伸性能变化规律进行了研究。结果表明:拉伸速率和时效对热轧带肋钢筋抗拉强度无明显影响,而对屈服强度会产生明显影响;综合考虑拉伸速率及时效的影响,为确保用户和监督部门的抽查合格,热轧带肋钢筋出厂检验时钢筋的屈服强度应具有30MPa以上的余量。     

贝氏体形态对细晶铁素体/贝氏体双相钢室温力学性能的影响

基于过冷奥氏体动态相变的思想,通过两道次压缩变形结合控制冷却的热模拟轧制工艺,获得不同贝氏体含量及形态的细晶铁素体贝氏体双相钢。通过显微组织观察及力学性能测试,考察了第二相贝氏体特征对双相钢室温拉伸变形行为的影响。研究结果表明,形变后快速冷却可获得无碳板条状贝氏体,较慢的冷速或在贝氏体转变区保温处理可获得粒状贝氏体。贝氏体体积分数大于20%左右的细晶铁素体/贝氏体双相钢具有低的屈服强度,高的抗拉强度,高的伸长率,低屈强比以及连续屈服特性。屈服强度既与铁素体晶粒尺寸相关,也与贝氏体形态和数量相关。板条贝氏体引起的屈服强度提高大于粒状贝氏体,粒状贝氏体具有比板条贝氏体更好的塑性。     

贝氏体形态对细晶铁素体/贝氏体双相钢室温力学性能的影响

基于过冷奥氏体动态相变的思想,通过两道次压缩变形结合控制冷却的热模拟轧制工艺,获得不同贝氏体含量及形态的细晶铁素体贝氏体双相钢。通过显微组织观察及力学性能测试,考察了第二相贝氏体特征对双相钢室温拉伸变形行为的影响。研究结果表明,形变后快速冷却可获得无碳板条状贝氏体,较慢的冷速或在贝氏体转变区保温处理可获得粒状贝氏体。贝氏体体积分数大于20%左右的细晶铁素体/贝氏体双相钢具有低的屈服强度,高的抗拉强度,高的伸长率,低屈强比以及连续屈服特性。屈服强度既与铁素体晶粒尺寸相关,也与贝氏体形态和数量相关。板条贝氏体引起的屈服强度提高大于粒状贝氏体,粒状贝氏体具有比板条贝氏体更好的塑性。     

AISI4150钢热轧态硬度过高原因分析及工艺改进

针对AISI4150钢热轧态硬度高、后续机加工困难的情况,对钢的组织进行分析并进行热模拟试验。结果表明,硬度高的原因在于轧后冷速过快,组织中出现了粒状贝氏体。采取热锯后快速下线保温等措施,AISI4150钢缓冷后奥氏体全部转变为珠光体,避免生成硬度较高的贝氏体组织,满足了用户对钢材机加工前免退火热处理的性能要求。     

钼微合金化低碳钢的显微组织与力学性能

借助物理模拟系统采用四种不同的多道次变形及控制冷却工艺,研究了成分为0.12C-0.78Si-1.42Mn-0.74Al-0.32Mo钢的显微组织和力学性能.结果显示：使用物理模拟系统进行高温区的多道次热连轧,并结合控制冷却处理,能够得到不同的复相组织（铁素体/贝氏体组织,贝氏体/马氏体组织）.依贝氏体含量和形态的不同,铁素体/贝氏体复相组织钢的屈服强度为388~558 MPa,抗拉强度为681~838 MPa,总延伸率为15%~27%;贝氏体/马氏体复相组织钢的屈服强度为746 MPa,抗拉强度为960 MPa,总延伸率为19%.     

锰对贝氏体钢中残余奥氏体回火稳定性的影响

为探索锰含量的变化(锰质量分数为0.1%(0.1Mn钢)和1.5%(1.5Mn钢))对无碳化物贝氏体钢中残余奥氏体(RA)回火稳定性的影响,利用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)及透射电镜(TEM)等试验方法对残余奥氏体稳定性和力学性能的变化规律进行研究。结果表明,0.1Mn钢的热轧态组织主要是由粒状贝氏体(GB)+板条贝氏体(LB)组成,而1.5Mn钢的热轧态组织主要以板条贝氏体为主,且1.5Mn钢中残余奥氏体含量较高,屈服强度和抗拉强度均优于0.1Mn钢。在经过300～500℃回火后,残余奥氏体体积分数逐渐下降至完全分解,屈服强度和抗拉强度均表现为先升高后降低,但伸长率逐步增加。300℃回火性能最佳,原因主要是由于残余奥氏体在300℃回火中,块状残余奥氏体分解为过饱和马氏体/贝氏体,碳从过饱和马氏体/贝氏体中扩散至邻近残余奥氏体中使其含量增加,热稳定性得到提高,在拉伸的过程中产生了TRIP效应,从而使试验钢的强塑性得到提升。1.5Mn钢的性能明显优于0.1Mn钢,因为锰可以与碳产生协同作用共同促进奥氏体的稳定,提高伸长率,另外锰含量的增加使碳当量也提高,强度增强。基于修...     

低碳贝氏体钢的回火转变及内耗研究

针对低碳贝氏体钢,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射和内耗手段分析了600℃回火过程中的显微组织变化,测试了回火后的屈服强度。结果表明,试验钢轧制态的显微组织是板条贝氏体与粒状贝氏体的混合组织,有少量Mo_2C和NbC析出。随着回火时间延长,贝氏体板条的宽度不断增大,板条内部形成较多不同取向的胞状结构,有些板条逐步演化为多边形状,粒状贝氏体不断吞噬板条贝氏体,使显微组织中粒状贝氏体增多且粗化;Mo_2C和NbC析出物进一步增多,贝氏体铁素体中的位错密度不断降低;内耗-温度谱中Snoek峰值不断降低,表面处的SKK峰值先降低后升高,心部的SKK峰值先降低后变化不大;屈服强度呈现先提高后降低的趋势。