正火对EH36船板钢组织和力学性能的影响规律研究

正火是一种低成本而高效的热处理工艺。本文采用力学性能测试和光学显微镜观察研究了正火温度对15 mm厚的控轧控冷(TMCP)态EH36船板钢组织与性能的影响。结果表明:正火后TMCP态船板钢的强度稍有下降,但其塑性有较大改善。在870~950℃正火后,EH36钢的-40℃冲击功随正火温度的升高而降低。     

正火工艺对E级厚船板钢组织和性能的影响

应用光学显微镜以及力学性能测试设备研究了不同正火温度及保温时间对60mmE级厚高强度船板钢组织性能的影响.结果表明:与控轧控冷(TMCP)态钢板相比,经880～940℃正火的钢,其抗拉强度降低、延伸率提高,-40℃冲击韧性大幅度提高,这主要是由于正火处理消除魏氏组织以及细化晶粒所致.随着保温时间的延长,晶粒长大不明显.试验钢的最佳正火工艺为880～910℃ 60min的正火.     

正火工艺对EH40船板钢组织和性能的影响

采用力学性能测试并借助光学显微镜研究了正火温度对20 mm厚的控轧控冷(TMCP)态EH40级船板钢组织与性能的影响。结果表明,EH40级船板钢较优的正火温度为850℃;在850~880℃,钢发生动态回复,硬度和冲击韧性随温度升高而下降。     

调质工艺对EH36船板钢组织和力学性能的影响

采用力学性能测试和光学显微镜研究了调质工艺对厚度为15 mm的控轧控冷(TMCP)态EH36级船板钢组织与性能的影响。结果表明,调质后TMCP态船板钢的综合性能有较大提高,虽然强度稍有下降,但其塑性,尤其是低温冲击性能都有较明显的改善。     

轧制工艺对14Cr1MoR钢板组织与性能的影响

采取光学显微镜、扫描电镜及拉伸、冲击试验机对板厚60 mm的14Cr1MoR热轧钢板正火+回火态和模拟焊后态的组织与性能进行了研究。结果表明:一阶段控轧与两阶段控轧的钢板相比,终轧温度高,轧后冷却速度慢,钢板铁素体晶粒尺寸粗大,珠光体含量多;钢板的强度低,伸长率高,冲击性能低。两阶段控轧的钢板经655 ℃保温3 h模拟焊后热处理,屈服强度下降44 MPa,抗拉强度下降24 MPa,冲击吸能能量降低;模拟焊后保温时间延长到12 h,强度和冲击性能变化不大。两阶段控轧的14CrMoR钢板,经正火+回火或再经过655 ℃模拟焊后热处理,钢板的力学性能优良。     

高强度船板钢E40生产工艺模拟试验

采用250kg真空感应炉冶炼E40坯料,然后在实验室进行了控轧控冷的热轧试验和正火实验。对两种工艺生产的试样进行了力学性能测试。结果表明:与控轧控冷(TMCP)轧制的钢板相比,经同样轧制工艺后在910℃正火的钢,其屈服强度和抗拉强度均降低且低于船级社的标准;而控轧控冷(TMCP)的E40试验钢具有良好的综合力学性能。无论纵横向拉伸性能,以及-20～-60℃冲击韧性均完全满足船级社的性能标准。利用金相显微镜和扫描电镜对其组织进行检测。结果表明,两种工艺生产的钢板显微组织基本为多边形铁素体和无碳化物贝氏体及少量珠光体的复合组织;只不过经正火处理的钢板晶粒较细小,其内的混晶组织得到改善,伸长率和冲击韧性均有所提高。     

终冷温度对Q345R钢组织及性能的影响

对压力容器用钢Q345R开展终冷试验,研究终冷温度对轧态及正火态钢板力学性能与显微组织的影响。结果表明,在不同终冷温度下,轧态及正火态Q345R钢的力学性能均满足标准要求,但轧后直接空冷时,性能余量较小,在终冷温度为650 ℃时,力学性能较好;随着终冷温度的升高,钢板的屈服强度、抗拉强度、冲击性能均有下降的趋势,组织逐渐变粗大;轧态及正火态试样的微观组织均为典型的铁素体+珠光体,与热轧态钢板相比,正火态钢板的屈服强度和抗拉强度均明显降低,但冲击性能显著提高,且正火后组织有所细化。     

TMCP态厚船板钢正火工艺研究

通过金相分析和力学性能测试研究了60mm厚E36级船板钢经910℃分别保温1h、2h、4h、8h正火后的心部组织和性能。试验结果表明,控制轧制和控制冷却(TMCP)态钢的组织为铁素体、珠光体和少量魏氏组织,晶粒较粗大,经正火后晶粒细小,并且消除了魏氏组织。随着正火保温时间的延长,珠光体条带被打散,晶粒长大不明显。但910℃×8h正火的钢-40℃冲击韧度最好,主要是消除了心部组织中的粒状贝氏体条带所致。本试验钢的最佳正火保温时间为8h。     

正火对FAS390Q钢组织及力学性能的影响

研究了正火处理对FAS390Q桥壳钢显微组织、强度、冲击韧性和韧脆转变温度的影响.结果表明,随着正火温度的升高,FAS390Q钢控轧控冷(TMCP)形成的显微畸变组织逐渐消失,800 ℃以下正火,保持11级晶粒度不变,800 ℃以上正火,晶粒开始长大.在600～700℃正火,对钢的屈服强度和断面收缩率影响不大,超过700 ℃以后,随着温度的提高,屈服强度明显下降,断面收缩率上升.FAS390Q钢的冲击韧性随正火温度的提高先增加后降低,800℃正火时的冲击韧度值最高.FAS390Q钢的冲击韧度值-温度曲线近似呈直线而非通常的S型,不能用能量判据法而应用断口形貌判据法确定其韧脆转变温度.FAS390Q钢未经正火后的韧脆转变温度为-50℃,经800℃正火后其韧脆转变温度下降了10℃.     

正火对建筑用热轧20MnV钢组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段,研究了正火温度和时间对20MnV钢显微组织、拉伸性能和低温冲击性能的影响。结果表明,热轧态20MnV钢的显微组织为铁素体+珠光体条带,具有较高的强塑性和较低的低温冲击性能;当正火温度从770℃升高至1000℃过程中,20MnV钢中条带状组织逐渐消失,晶粒呈现等轴化趋势,铁素体晶粒有所粗化,组织均匀化升高;830℃及以上正火处理后,(Fe,Mn)3C相回溶至基体,晶内弥散析出了纳米级VC相;随着正火温度的升高,20MnV钢的抗拉强度和规定塑性延伸强度都表现为先减小而后增加的特征,断口伸长率、-25℃和-45℃冲击吸收能量则先增大而后减小;当正火保温时间从20 min增加至80 min时,20MnV钢的强度变化幅度较小,而断后伸长率、-25℃和-45℃冲击吸收能量都呈现先增加而后减小的特征,在正火温度为920℃、正火保温时间为60 min时,20MnV钢具有最佳的强塑性和低温冲击性能。     

冷却速率对E36船用钢板力学性能的影响

对不同冷却速率下控轧控冷态E36船用钢板的组织性能进行了研究。结果表明：在10～60 ℃/s范围内,随着冷却速率的增加,钢板屈服强度和抗拉强度呈上升趋势;但当冷却速率在19.3 ℃/s时,出现了韧性恶化,然后随着冷却速率的增加,－60 ℃的冲击功升高,且钢板的伸长率并无明显恶化;冷却速率超过40 ℃/s时, 随冷却速率的增加,钢板强度增加不明显。在冷却速率为56.3 ℃/s时,钢板组织为粒状贝氏体+针状铁素体,晶粒细小,钢板综合力学性能最佳。     

正火工艺对船板钢性能影响的初步研究

正火工艺通过细化晶粒,均匀组织,改善组织缺陷,提高钢板的综合力学性能.对D36船板钢的热轧态和正火态进行力学性能试验及组织观察,结果表明,采用适当的正火工艺可以显著改善D36船板的韧性,而强度下降不是很明显,可获得综合力学性能较好的钢板.     

回火温度对EH460级船用中厚钢板组织与强韧性的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射分析和力学性能检测设备等,探究了回火温度对EH460级船板钢组织与力学性能的影响。结果表明:经400 ℃回火2 h处理后的试验钢具有最佳的强韧性匹配,屈服强度达到471 MPa,抗拉强度达到560 MPa,-40 ℃冲击吸收能量达到了312 J。回火后粗大M/A岛的分解、微观组织中大角度晶界比例与密度的上升以及有效晶粒尺寸降低是试验钢低温韧性改善的主要原因。     

Ni对高强船板钢显微组织及低温韧性的影响

随着用户对高强船板钢低温韧性要求的日益提高，添加适当含量的Ni元素已成为改善其低温韧性的重要手段。研究了TMCP工艺下，高强船板钢中Ni质量分数(0.3%，0.6%，0.9%）对其显微组织及低温韧性的影响。结果表明，随着Ni含量的增加，粒状贝氏体含量增加，大角度晶界比例提高，晶界间渗碳体数量减小，其形貌特征由仿晶界形向弥散分布的岛状转变；高比例的大角度晶界将提高裂纹传播阻力，提高钢板的冲击吸收功；而沿晶界分布的渗碳体会降低晶界间结合力，恶化钢板的低温冲击韧性。为降低生产成本，同时保证高强船板钢-80 ℃条件下的低温韧性，Ni质量分数控制在0.6%较为适宜。     

Ni对高强船板钢显微组织及低温韧性的影响

随着用户对高强船板钢低温韧性要求的日益提高，添加适当含量的Ni元素已成为改善其低温韧性的重要手段。研究了TMCP工艺下，高强船板钢中Ni质量分数(0.3%，0.6%，0.9%）对其显微组织及低温韧性的影响。结果表明，随着Ni含量的增加，粒状贝氏体含量增加，大角度晶界比例提高，晶界间渗碳体数量减小，其形貌特征由仿晶界形向弥散分布的岛状转变；高比例的大角度晶界将提高裂纹传播阻力，提高钢板的冲击吸收功；而沿晶界分布的渗碳体会降低晶界间结合力，恶化钢板的低温冲击韧性。为降低生产成本，同时保证高强船板钢-80 ℃条件下的低温韧性，Ni质量分数控制在0.6%较为适宜。     

热处理对AH36船板钢微观组织和力学性能的影响

研究了正火对AH36船板钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,AH36船板钢随正火温度的升高,屈服强度和抗拉强度降低,断后伸长率和冲击韧度先升后降,力学性能的变化与位错密度和晶粒尺寸密切相关。AH36船板钢的最佳正火温度为900℃,经900℃正火后,钢板晶粒细小均匀,异常偏析带完全被珠光体替代,断口分层现象消失,塑韧性显著改善。     

改善大截面20SiMn3MoV贝氏体钢组织和性能的热处理工艺

利用X射线衍射分析(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等研究了930℃加热空冷及930℃加热水冷-空冷交替冷却对Φ53 mm无碳化物贝氏体钢20SiMn3MoV组织和力学性能的影响。结果表明:930℃加热空冷处理后,实验钢的组织较粗大,为贝氏体铁素体(BF)和分布在贝氏体铁素体板条之间的残留奥氏体(AR)组织,晶粒度等级为6.5~7.5级,抗拉强度为1288 MPa,-40℃冲击吸收能量为22.8 J。经930℃加热水冷-空冷交替冷却处理后(先水冷到400~450℃后空冷),实验钢的组织细小,为贝氏体铁素体(BF)和分布在贝氏体铁素体板条之间的残留奥氏体(AR)组织,晶粒度等级为7.5~8.0级,抗拉强度为1393 MPa,-40℃冲击吸收能量为38.8 J,表明水冷-空冷交替冷却工艺细化了实验钢的晶粒,提高了实验钢的强度及韧性,与930℃加热空冷相比,实验钢的强度提高了8.2%,低温韧性提高了70%。     

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。     

控轧控冷对DH36钢组织的影响及工艺参数优化

在实验室研究了控轧控冷工艺对ＤＨ３６高强度船板用钢显微组织和力学性能的影响;通过组织分析优化了ＤＨ３６钢的控轧控冷工艺,并在工业生产中进行了试验。结果表明,用这种工艺生产的船板具有高强度和良好的低温韧性,完全可以代替正火处理。