热处理工艺对薄钢带组织与性能的影响

本文研究了薄钢带快速加热淬火和快速回火组织和性能的变化规律;设计了钢带连续光亮淬火生产线。淬火炉和回火炉控温精度均<5℃;50A薄钢带热处理工艺参数确定为:淬火炉温1040～1100℃,回火炉温490±10℃,热处理后钢带表面的回火色为均匀一致的兰色或紫色或褐色,力学性能达到:σ_b194～214kgf/mm~2,HV515～615,弯曲值m≥25次,挺直度≥1m。     

控轧后在线控制冷却对低碳C-Mn-Mo-Nb钢板性能和组织的影响

本文研究了控制轧制后在线控制冷却速度对低碳C-Mn-Mo-Nb钢板力学性能和组织的影响。实验结果表明,当冷却速度≥10℃/s时,σs完全达到并超过X_(70)级,同空冷条件(1℃/s)相比,△σ_s可达8.5kgf/mm~2。随冷却速度的增加,铁素体晶粒和贝氏体组织被细化,选择最佳冷却速度可使钢材获得优良的综合性能。本文也对水的雾化冷却技术进行了初步研究。这种冷却方法的优点:1)冷却均匀;2)冷却速度控制范围广;3)容易调节;4)可省水50％以上。     

热带连轧机轧后在线控制冷却速度和卷取温度对低碳-锰-铌钢力学性能和组织的影响

为了使钢材获得良好的性能,必须发掘材料性能的潜力。本文阐述了通过轧后在线控制冷却速度和卷取温度最佳配合的选择,使钢材获得了良好的性能。 通过试验得到以下这些数据:卷取温度:600℃,冷却速度:9℃/s和卷取温度:630℃,冷却速度:19℃/s的条件下,就可以得到好的机械性能,σ_b=60kg/mm~2,σ_s=50kg/mm~2,α_(K-40℃)=7.5kg·m/cm~2,完全达到了X70级的水平。     

75kg级地质钻管用钢35MnMoVTi的研究

中碳Mn-Mo-V-Nb、Mn-Mo-V-Ti和Mn-Mo-V-B三种钢均经正火回火热处理后,其中Mn-Mo-V-Ti钢获得最佳综合机械性能。35MnM°VTi钢完全满足了75kg/mm~2级地质钻管用钢技术条件的要求。35MnMoVTi钢中钒钛两元素对σ_s贡献大约15kg/mm~2,σ_b大约13.5kg/mm~2。950℃正火后钢中75%V处于固溶状态,25%V以(VTi)CN状态存在。450—600℃回火析出(VTi)C发生二次硬化。     

电阻焊接用高强Q125级石油套管钢组织及其性能

设计了一种低合金含量的Q125级高强度石油套管用钢,研究了热处理工艺对实验钢组织和力学性能的影响.与870℃淬火+500℃回火工艺相比,实验钢在850℃淬火+500℃回火工艺下具有更好的强韧性配合.与870℃淬火相比,850℃淬火处理的奥氏体晶粒尺寸较小,使决定钢力学性能的晶区、板条束尺寸细化,因此其性能更优异.淬火温度对实验钢的析出行为影响不大.尺寸较大的TiN以及TiC和TiN复合析出物对奥氏体晶界起到钉扎作用,可以抑制奥氏体晶粒的长大;含有Mo的尺寸较小的TiC可以起到钉扎位错的作用,阻止位错移动,对强度的提高贡献很大.      

铝对Cr8WMo2V2SiNb冷作模具钢组织及力学性能的影响

采用金相、扫面电镜等分析手段,研究了铝对Cr8WMo2V2SiNb钢组织和力学性能的影响。研究结果表明:铝能够细化铸态组织;细化碳化物颗粒尺寸;提高临界点温度,使淬火组织中容易出现铁素体组织;细化奥氏体晶粒尺寸;促进残余奥氏体向马氏体转变,提高回火硬度;在韧性损失不大的情况下提高钢材的抗弯强度和耐磨性。     

淬火温度对高速钢力学性能的影响

研究了改变淬火温度对高速钢力学性能变化规律的影响。试验结果表明 :W18Cr4V钢在 12 6 0～12 90℃ ,W6 Mo5 Cr4V 2钢在 12 10～ 12 5 0℃范围内淬火 ,经 5 6 0℃× 1h,三次回火后 ,随着淬火温度升高 ,钢的硬度、红硬性增高 ;所有韧性指标均呈下降趋势。着重讨论了细化晶粒对提高高速钢强韧性的重要作用 ,分析了淬火温度对晶粒尺寸的影响。     

40Cr钢冲击钻杆强韧性提升研究

在40Cr钢传统调质处理工艺的基础上,开展了40Cr钢冲击钻杆零保温淬火工艺的研究。结果表明:在860℃加热+零保温油冷淬火+550℃高温回火工艺下,40Cr钢抗拉强度为1 086MPa,室温冲击韧性为107.7J/cm2(较传统调质处理工艺提高近25%),金相组织为回火索氏体。零保温淬火工艺细化了奥氏体晶粒,提高了40Cr钢冲击钻杆强韧性,同时减少了热处理在炉时间,降低了能耗。     

液化石油气贮罐低温用铝脱氧镇静钢厚钢板

作为液化石油气贮罐用钢材,以连铸坯轧制生产了38mm 的 SL37A 厚钢板,研究了其钢板特性.控制轧制(KTR)和控制轧制控制冷却(MACS)钢板的脆性裂纹停止特性 K_[ca],在-50℃时达到600kgf/mm~3/~2、淬火回火(QT)钢的立向 MIG(惰性气保护焊)、TIG(惰性气保护弧焊)、SMAW(保护金属弧焊)和横向 SAW(埋弧焊),以及 QT、KTR 和 MACS 钢的65～115kJ/cm 大线能量焊接 EGW(电气焊)的焊缝熔合区特性是:v_E_5在470kgf/mm~3/~2以上,-50℃的 COD 值在0.3mm 以上,K_(ca)在470kgf/mm~3/~2以上。根据这些数据,确认了用 QT、KTR 和 MACS 法可以制造适用于液化石油气贮罐用的以连铸坯生产的 SLA37厚钢板.     

16Mn钢(γ+α)两相区控制轧制的研究

16Mn钢经(γ+α)两相区控制轧制后,其σ_s、σ_b和vTrs得到明显地改善。随着轧制温度的升高和压下率的增大,α晶粒细化。α晶粒的细化,位错密度的增加,亚晶数量的增多和变细,织构的形成皆为影响钢材强韧性能的重要因素。于700～740℃轧制时亚晶形成较完全,并随变形程度的增加,亚晶更加细小。在16Mn钢轧材中有较强的再结晶织构(001)[100]和(110)[001]、(111)[112],(112)[111]和(100)[011]织构。当轧制温度为740℃,压下率大于40％时有明显的层状撕裂出现。     

超塑性预处理在20Mn2钢晶粒超细化及强韧化中的应用

在20Mn2钢中加入与其液态(1650℃)密度相同、且不溶于钢的ZrC粒子，使其成为钢在热轧时的形变核心和奥氏体及形变诱导铁素体的再结晶核心，显著细化钢的晶粒(1～2μm)。并综合引入形变强化、相变强化、第二相弥散强化效应及细晶强化效应，与20Mn2钢的常规淬火加低温回火态相比，在塑性指标不下降或略有升高的前提下，使钢的σb和σ0.2分别提高110．6％和163．8％。     

球形连接件中滑动件用铝合金铸型铸件

正美国专利US5954897本发明涉及一种与钢制球形件连接的滑动件铸型铸件生产用的铝合金及其生产工艺。该合金含(质量分数,%):Zn10~25、Si6~10、Cu0.5~3.0、Mn0.1~0.5。热处理(260~450℃下加热30min至2h,以大于20℃/s的速度冷却、自然时效24h)之后,合金具有很高的力学性能(σ_b=35~37 kgf/mm~2、σ_(0.2)=24~26kgf/mm~2),以及很高的抗应力腐蚀性能和耐磨性。利用低的加热速度就可以同时对铸锭和球形零件进行热处理,并不降低钢的性能。     

变形温度与冷却速率对含Nb中碳钢晶粒细化的影响

 利用Gleeble 1500热模拟试验机,以含Nb中碳钢为研究对象,研究了不同变形温度与冷却速率对再加热淬火后奥氏体晶粒细化的影响及其晶粒细化的机制。结果表明：经热变形后直接淬火+再加热淬火工艺得到的奥氏体晶粒尺寸均小于10 μm, 且随热变形温度的降低,原奥氏体晶粒由等轴晶粒变成扁平化晶粒,经再加热淬火后,得到的奥氏体晶粒逐渐细化;与变形后以5 ℃/s冷速缓冷的工艺相比,变形后直接淬火经再加热淬火后的奥氏体晶粒细化更明显。     

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。     

热处理及NbV-N微合金化对船板钢组织性能的影响

为了获得一种良好强韧性匹配的390MPa级船板钢,通过NbV-N复合微合金化及不同热处理工艺(正火+回火、淬火+回火),对实验室钢板的室温拉伸、-40℃冲击性能及钢的微观组织、析出相等进行了分析研究。结果表明,钒、铌的添加能细化晶粒,且氮质量分数的增加使得这种细晶效果更为显著,从而使得钢的强韧性,特别是冲击韧性明显提升。相比轧态,正火+回火、淬火+回火热处理后钢的力学性能均有明显提高,特别是低温韧性有明显改善,这得益于回火过程中大量微合金碳氮化物的弥散析出及钢的有效晶粒尺寸的显著细化。     

65公斤级抗硫化氢应力腐蚀用钢——25CrMoTi的研制

研究了合金元素,不同热处理方法和制度对试验钢机械性能和抗硫化氢应力腐蚀开裂性能的影响,研制成功综合机械性能、工艺性能皆好的65公斤级抗硫化物应力腐蚀开裂新钢种25CrMoTi,此钢在普通加热调质(900℃Q.+600～700℃T.)时,σy=635～750MPa,且抗SSCC;在工厂快速加热淬火(900～980℃)+760～790℃快速加热回火(或两相区快速再加热)时,σy=630～730MPa,且抗SSCC。     

20钢晶粒超细化工艺研究

研究了快速加热循环淬火工艺细化20钢晶粒的原理,探讨20钢晶粒细化的最佳工艺参数(加热温度、加热速度、淬火次数和保温时间),实验结果表明:最佳热处理参数是890℃加热,保温18min,水淬4次;经过细化后的奥氏体晶粒平均直径比原始晶粒直径小了将近一倍;高温时奥氏体晶粒越细小,室温下的组织越细小;淬火后的硬度达到44~50HRC。     

钛对三级钢筋组织性能的影响

我国原有三级钢筋的材质为25MnSi,达不到要求的σs=420MPa、σb=600MPa 的强度级别,且焊接性能不够理想。为此,研究了不同加钛量对其组织性能的影响,其结论如下。在0～0.038%Ti 的范围内,每增加0.01%Ti,σs 可增加2.11MPa,加0.038%Ti可满足要求的强度级;加钛钢轧后穿水冷却时,塑性虽有所降低,但δ_s 仍能满足要求值(14%);加入钢中的钛可部分代替C、Mn、Si,改善了焊接性能,并降低成本;在1050℃轧制时,加0.14%Ti 钢与不加钛钢的单位压力相近,在一般轧机上即可轧制;加钛可形成TiN,加热时有阻止奥氏体晶粒粗化作用,使原始奥氏体晶粒细化两级左右,粗化温度提高150℃以上;TiN 和TiC 有阻止再结晶的作和,使再结晶后晶粒细化,有阻止奥氏体和铁素体晶粒长大的作用,细化铁素体晶粒;TiN 和TiC 具有沉淀强化作用,可提高钢的强度。根据试验结果,生产了加钛三级钢筋,经国家鉴定认为,达到了工业发达国家标准中相应级别的钢筋水平.     

淬火/回火热处理对TiAl基合金晶粒细化的影响

研究了淬火/回火热处理中淬火温度和回火时间对Ti48Al2Cr0.5Mo合金晶粒细化的影响。研究结果表明:一定的淬火/回火热处理能将粒径约为1 000 μm的铸态组织细化成为18～30 μm的均匀双态组织。TiAl基合金的细化效果与淬火阶段的加热温度密切相关,温度升高,得到的块状组织较细,羽毛状组织体积分数减少。在两相区回火时,高温淬火组织的回火组织较细,而随时间的延长晶粒长大,但不明显。此外,从理论上探讨了淬火/回火工艺细化TiAl基合金显微组织的机理。     

热处理对177.8mm厚A514GrQModified钢板组织与性能的影响

以自升式海洋平台桩腿齿条用177.8 mm厚A514Gr QModified钢板为研究对象,分析了不同调质工艺对实验钢组织和力学性能的影响。实验显示:在900℃一次淬火工艺制度下,板厚1/2处组织主要是粗大的粒状贝氏体及少量马氏体,晶粒度4~5级,回火难以获得良好的强韧性匹配;在930℃+900℃二次循环淬火工艺制度下,板厚1/2处马氏体所占比例超过80%,晶粒度达到6级以上,后续辅以650℃回火处理,齿条钢板的强韧性获得良好匹配。研究表明:钢板增加一次高温淬火,可固溶较多的合金元素,同时得到内部缺陷较多的初始非平衡组织,为二次淬火加热奥氏体化提供形核动力,提高奥氏体形核率,细化初始晶粒,并且改善钢板淬透性。