Q345C钢MAG焊接头低温韧性研究

针对高速列车转向架服役气候条件及对焊接接头低温韧性严格要求,采用夏比缺口冲击试验方法在不同温度条件下测试了Q345C钢母材试样及其MAG焊接头焊缝区试样的冲击功,观察了冲击试样在不同温度条件下的断口形貌,测定了各个试样的纤维断面率,得到了冲击功、纤维断面率随温度变化的关系曲线,确定了Q345C钢MAG焊接头的韧脆转变温度。试验结果表明,焊缝在-40℃时冲击吸收功可达71 J;焊缝韧脆转变温度ETT50为-41.16℃,FATT50为-37.34℃;Q345C钢MAG焊接头具有良好的低温韧性,可以很好地满足设计需求。     

砷对海洋平台用Q345E钢低温韧性的影响

利用二次离子质谱、激光拉曼、电子背散射衍射及透射电镜等仪器,观察并研究了海洋平台用含砷热轧H型钢低温韧性的影响因素,并提出相应的控制技术。结果表明,显微组织、夹杂物和亚微米结构等都不是影响低温韧性的主要因素;发现了砷在晶界偏聚,晶界上As含量约为基体的10倍。采用本文生产线及生产工艺,分析不同的As含量对热轧H型钢冲击功的影响,结果表明钢中As含量控制在0.015%以下不会影响其低温韧性。     

Q345C钢Mn含量减量化试验研究

为降低Q345C钢中的Mn含量,拟通过加大控冷过程中的水量,实现晶粒的细化来提高钢的强度。为此,计算了不同化学成分Q345C钢的CCT曲线,为制定冷却工艺提供参考;并用经验公式对钢的强度进行了估算。同时对试验钢(Mn质量分数从1.4%降至1.2%)进行了控轧控冷试验,终冷温度从630℃降至580℃,并对其组织性能进行了分析。结果表明:试验钢组织为铁素体+珠光体+少量贝氏体,强度满足标准要求。     

Q345系列钢低温冲击韧度影响因素的研究

通过合理地控制成分,运用微合金化原理,结合控轧控冷工艺措施,使低合金高强度Q345系列钢种低温冲击韧度有明显改善,采用合理热处理工艺可完全保证其低温冲击韧度的要求.     

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 文章对Q345C钢板表面产生的裂纹进行了宏观和光学显微镜分析。结果显示：裂纹产生的原因是加热之后在轧制过程中形成的折叠，1号裂纹上出现的大型杂质有可能是压入的氧化铁皮。     

微合金元素对Q345E棒材低温韧性的影响

在未控轧控冷的轧制工艺条件下,研究了Nb/V复合微合金化、Nb微合金化、V微合金化对Q345E棒材热轧态-40℃低温韧性的影响.结果表明,Nb/V复合微合金化钢和Nb微合金化钢强度高于V微合金化钢,V微合金化钢-40℃的低温韧性满足标准要求,Nb/V复合微合金化钢和Nb微合金化钢均不能满足标准要求.在未控轧控冷的工艺条件下,采用V微合金化Q345E钢是可行的.     

Q345钢的热加工性研究

采用Q345钢,在Gleeble-3800上进行等温热压实验,实验应变速率0. 01～10 s-1、变形温度850-1 100℃条件下。依据得出的热压缩真应力-应变曲线,基于Arrhenius双曲正弦方程,建立Q345钢的本构方程,并构建相应的动态材料模型(DMM)的热加工图。结果显示:热变形中,随着应变速率的增加,流变应力增加,然而,随温度的增加而流变减小。温度为975～1 100℃、应变速率为1～10 s-1,耗散值较大,表明易发生动态再结晶,具备良好的热加工性能。     

Q345钢关键腐蚀因子研究

目的:研究Q345钢在南海环境下的关键腐蚀因子。方法:采用盐雾试验、恒温恒湿试验等研究Q345钢在不同氯离子含量、温度、湿度的情况下腐蚀规律,并利用SEM、金相显微镜等对腐蚀形貌进行微观观察,用XRD分析腐蚀产物成分。结果 Q345钢的腐蚀速率随环境中的氯离子质量分数的增加呈现先增大后减小的趋势,氯离子含量在1.75%时,腐蚀速率达到极大值。Q345钢的腐蚀速率随着温度的升高而增加。相对湿度与Q345钢的腐蚀速率成线性关系。结论:影响Q345钢腐蚀的关键腐蚀因子依次为氯离子质量分数、湿度、温度。     

提高低合金高强度钢Q345D低温冲击功的工艺研究

Q345D钢在生产时普遍存在低温冲击功偏低的问题,通过调整钢液化学成分,适当降低锻造加热温度及终锻温度,加强正火效果,使Q345D锻件低温冲击功完全满足技术协议要求。     

Q345E钢锻件的力学性能研究

直径220 mm、长约5 m的Q345E钢锻件,除要求常温强度和塑性性能外,还要求较高的低温冲击韧度。该锻件经调质处理后,低温冲击性能达不到要求。后来对该锻件采用合理的装炉方式并进行雾冷正火处理,结果其综合力学性能达到了要求。     

Q345钢的高温氧化动力学研究

采用热重分析仪对Q345钢在不同温度下的氧化动力学行为进行研究,建立了Q345钢在900~1100℃的氧化动力学模型,研究了Q345钢的氧化皮厚度演变规律。结果表明:在高温恒温氧化过程中,Q345钢前期氧化增重较快,后期氧化增重趋于平缓;900℃时氧化增重符合直线型增长规律,950、980℃氧化增重符合对数型增长规律,1050℃的前期氧化增重符合直线型增长规律而中后期符合对数型增长规律。     

Q345钢断裂原因分析

对断裂的Q345钢试样进行了宏观断口观察、微观断口观察、能谱分析、金相显微观察及硬度测试等。分析结果表明载荷过大是该Q345钢试样断裂的主要原因,试样断口为等轴韧窝,韧窝深浅不同,并具有较多的球形粒子。球形粒子含有较高的Mn,Si,O等元素,很可能是一种氧化物,这种氧化物可能是由于加工制造过程中由空气中氧气进入所引起的。     

冷处理对Q345C钢组织及力学性能的影响

通过光滑圆棒拉伸试验,研究了不同冷处理温度对锻态Q345C钢组织与力学性能的影响。结果表明,低温处理后Q345C的基体上析出碳化物的数量增多,使其强度得到提高;经过低温处理后,Q345C钢的抗拉强度和断裂强度均有所提高,但断后伸长率和截面收缩率却随冷处理温度降低而减小,并且在-20~-40℃发生较大转折点,出现了韧脆转变。     

Q345钢焊接裂纹分析

通过对Q345钢焊接裂纹处的金相组织检验、断口扫描分析及母材的化学成分检验,验证了生产过程中Q345钢焊接开裂主要是因母材中有害元素P含量较高,焊接的最后凝固位置形成低熔点的共晶组织,同时在焊接母材可焊性较差情况下,焊接工艺没有做出相应的调整而引起的.     

Q345C热轧角钢低温冲击不合格原因分析

为了查明Q345C热轧角钢低温冲击试验不合格的原因,对其进行了化学成分、宏观断口和微观断口检验、力学性能、冲击性能、金相检验等。结果表明:碳当量、非金属夹杂物、带状组织是降低冲击性能的原因,其中带状组织是主要原因。     

Q345钢热处理组织与性能研究

对Q345钢板进行热处理,研究了淬火温度和回火温度对Q345钢显微组织、室温拉伸和冲击性能的影响。结果表明,热轧态Q345钢板的组织为铁素体和珠光体,晶粒大小不一、形状不规则,同时还含有少量混晶组织;随着回火温度的升高,Q345钢的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率都呈先增加而后降低趋势;当900℃淬火+600℃回火时,Q345钢具有较好的综合力学性能。回火温度为200~680℃时,Q345钢的拉伸断口表现为韧性断裂特征;低温下回火(≤400℃),冲击断口表现为解理和准解理断裂特征,在600℃和680℃较高温度回火后,冲击断口为韧性断裂特征。     

Q345钢矩形管弯曲成型质量的研究

为判断高强钢矩形管绕弯成形参数对弯管质量的影响程度,建立了两种管坯厚度在5种径高比下弯曲不同角度的有限元模型,并对模型的可靠性进行实验验证。研究结果表明：当管件相对弯曲半径R/h₀≥3.5时,矩形管壁厚越薄越容易在靠近夹块与镶块一端由于面高度缩减率和壁厚减薄率的变化而发生截面畸变。随着相对弯曲半径逐渐增大,截面畸变受管坯弯曲角度影响较大。同时讨论了相对弯曲半径为3时的弯曲极限角度,两种厚度下,根据弯曲角管件中面最大高度缩减率与最大壁厚减薄率关系得出极限弯曲角度在40°左右,因此在小半径弯曲时,选择合适的弯曲角度能避免造成管坯变形量过大。     

环境温度对Q345C钢MAG焊接头力学性能的影响

对轨道车辆材料Q345C低合金结构钢MAG焊接头进行了常温、低温(0℃、-10℃、-20℃、-30℃、-40℃)力学性能试验,包括拉伸试验、弯曲试验、冲击试验,得到力学性能随温度的变化规律,同时测量了接头硬度分布,分析了接头硬度分布规律,观察了接头金相组织。研究结果表明,随环境温度下降,其抗拉强度和屈服强度均有所提高,但伸长率和断面收缩率变化不大,冲击吸收功明显降低;Q345C焊接接头有较大的低温冷脆倾向;对在低温环境条件下服役的Q345C低合金结构钢,需重点考虑其低温冷脆倾向。     

多次补焊对Q345C钢焊接接头力学性能的影响

为验证补焊对Q345C钢焊缝力学性能的影响,文中对比研究了进行0, 8, 10次补焊条件下焊接接头的力学性能、金相组织、断口SEM及高周疲劳性能。试验证明,Q345C钢焊接接头经过多次返修后,各项力学性能均达到ISO 15613焊接工艺评定标准要求;未补焊时,焊缝组织主要为先共析铁素体与条状铁素体;当补焊8次后,焊缝中出现粒状贝氏体。不同补焊次数情况下,断口均呈韧性断裂特征,表明进行多次补焊后接头韧性良好。高周疲劳试验结果表明,焊接接头的力学性能符合焊接工艺评定要求。     

Q345D钢的热变形抗力研究

利用Gleeble-3500热-力模拟试验机,在变形温度为750~1 200℃、应变速率为0.01~10 s~(-1)、应变量为0.7的条件下对Q345D钢进行单道次压缩试验,得到其真应力-真应变曲线,分析了变形温度、应变速率和变形程度对变形抗力的影响。结果表明,降低变形温度和提高变形速率,均可使Q345D钢的变形抗力增大;只有在较低的变形速率和较高的变形温度下,Q345D钢才发生动态再结晶。通过非线性拟合,建立了Q345D钢的变形抗力模型,并与试验变形抗力进行对比分析,结果表明该模型具有较高的拟合精度。