屈服强度700MPa级超高强钢的开发与应用

简要介绍了国内外700MPa级超高强钢的研究进展,重点讨论了珠钢利用薄板坯连铸连轧流程,采用钛微合金化技术开发的700MPa级超高强钢。珠钢开发的700MPa级超高强钢组织主要为细小的准多边形铁素体构成,平均晶粒直径为2.9～3.8um,超高强钢具有良好的成形性能和焊接性能。     

热轧高强钢对标管理实践

宝钢热轧超高强钢处于刚起步阶段,与全球领先的该高强钢供应商存在较大的差距。如何提升宝钢热轧超高强钢的产品与能力,从而弥补国内热轧超高强钢领域空白,宝钢热轧进行了系列研究。在各种管理方法中,最终确定采用对标管理的方式,推进热轧高强钢的产品进步和制造能力提升。一、成果产生背景在国内1亿吨热板产能的压力下,结合2016年宝钢湛江热轧投产后,宝钢股份三个生产制造基     

30CrMnSiNi2A低合金超高强度钢无缝冷轧管工艺探讨

30CrMnSiNi2A低舍金超高强度钢是航空结构用管材，在我公司属首次试制，根据30CrMnSiNi2A钢及钢管技术条件要求，对30CrMnSINi2A低合金超高强钢的冷、热加工工艺流程、工艺制度及性能控制方面进行深入探讨，总结出生产30CrMnSiNi2A低合金超高强钢无缝管的合理工艺制度。试制结果表明，该产品的性能及表面质量都达到了用户要求，得到了用户的肯定，同时也打开了航空结构用低合金超高强钢无缝管的市场。     

超高强钢冷轧过程轧制力计算的改进模型

 为了解决采用圆弧模型计算超高强钢冷轧过程轧制变形区轧辊压扁曲线误差较大的问题,充分考虑到超高强钢的轧制特点,通过分析不同压扁半径下轧辊压扁曲线的变化规律,构造出新型轧辊压扁曲线函数模型,给出了该函数中轧制变形区接触弧长特性参数与轧辊压扁曲线特性参数的求解方法。基于此,根据弹塑性理论中的变形与应力关系,推导了入口弹性变形区、塑性压下变形区以及出口弹性变形区单位轧制压力分布计算过程,建立了超高强钢冷轧过程总轧制力计算模型。并将其推广应用到某钢厂2030冷连轧机组,验证了该模型的计算准确度。结果表明,超高强钢冷轧过程轧辊压扁曲线用二次函数表示,更能准确反映轧辊压扁状态,其计算结果与实际值具有较高的吻合度。同时,为冷连轧机组生产超高强钢产品极限轧制能力的评估与轧制规程的制定提供了理论依据。     

冷连轧机组吉帕级高强钢专用中间辊CVC辊形的优化

在吉帕级高强钢的生产过程中,现有的弯辊及窜辊达到最大值时仍无法补偿轧辊的弹性变形。即在原CVC轧辊配型制度下,中间辊窜辊量达到200 mm时,等效凸度仅为0.8 mm,轧机的辊缝凸度调控域不能满足超高强钢板形的控制要求。只有辊缝凸度调控域能够覆盖超高强钢的板形控制需求时,才能解决超高强钢板形不良的问题。本文对超高强钢生产专用中间辊辊形进行技术探索,当窜辊量达到120 mm时,等效凸度就达到了0.8 mm,最大等效凸度为1.075 mm,其凸度调节范围高于国内同类型冷轧厂CVC辊形板形控制能力。通过改进轧辊辊形配置,拓宽了辊缝凸度调控域,凸度调节能力同比提升34.75%,且板形调节响应较快,能较好地弥补常见中间辊辊形在冷轧超高强钢生产过程中板形控制能力不足的问题。超高强钢生产专用中间辊辊形应用后,带钢平直度值由20 IU降低到4 IU以内,板形改善幅度达80%以上。     

霉菌对超高强钢腐蚀行为的影响

采用扫描Kelvin探针测试技术,研究了300M钢、Aermet100钢与超高强不锈钢在黄曲霉、黑曲霉、球毛壳霉、绳状青霉和杂色曲霉组成的混合霉菌菌种作用下的腐蚀行为.通过扫描电镜结合能谱分析对霉菌在三种超高强钢上的生长进行了观察和分析.300M钢试样上霉菌呈现分散式堆积生长,数量逐渐增加;Aermet100钢试样上霉菌呈现分散式单个生长方式,数量逐渐增加;超高强不锈钢上霉菌呈现放射式网状生长方式,数量急剧增加,在钢表面形成一层生物膜.霉菌实验后,三种超高强钢表面都发生一定的腐蚀.300M钢腐蚀最严重,蚀坑宽而浅;Aermet100钢次之,蚀坑窄而深;超高强不锈钢的耐蚀性最好.扫描Kelvin探针测试结果表明,霉菌一定程度上能促进300M钢和Aermet100钢的腐蚀,而对超高强度不锈钢的腐蚀行为有一定抑制作用.      

宝钢成功开发两种煤矿机械用超高强钢

近期,宝钢高性能机械结构钢及其关键技术研发取得了突破,成功试制100千克级易焊接超高强钢Q890CFD和120千克级易焊接超高强钢BWELDY1100QL2。这两大钢种为国内首次成功开发,将为国产煤矿机械实现高强化、轻量化发挥作用。今年,针对神华7m超大采高液压支架项目,宝钢股份厚板部、制造部、     

热连轧超高强钢产业化关键技术研究与应用

项目简介: 本项目属于金属材料加工制造工艺领域,所开发产品指800～2000 M Pa级别、厚度规格2～14 m m热连轧超高强钢. 热连轧超高强钢是助力以工程机械、商用车为代表的民族工业转型升级,实现绿色减排、高效长寿的重要驱动力,是各大钢厂竞相开发的技术制高点.通过相变强化与精确组织调控来实现高性能,根据用户差异化...     

国外新型汽车用钢的技术要求及研究开发现状

为了满足未来新一代汽车工业发展的需求,开发了大量的新钢铁材料,如超高强钢(AHSS)、高强钢(HSS)、双相钢(DP钢)、TRIP钢,TWIP钢等。介绍了这些钢铁材料,给出并分析了它们的成分、结构、工艺、性能和特点。     

超高强钢的基因组数据库管理平台建设及应用

“材料基因组计划”主要是为了改变材料研究的“试错”模式，通过对以往试验数据的收集与整理，结合模拟计算技术、大数据与区块链等信息技术，建立材料的基础数据库、大数据管理平台、高通量模拟计算、试验与分析平台，并利用机器学习等先进人工智能技术，为能够快速开发高性能新材料提供有效的数据支撑。主要针对超高强钢研发中的数据处理需求，依托超高强钢的基础数据收集、超高强钢高通量模拟计算等，探索建立了超高强钢的基因组数据库及其管理平台，提出了数据库系统的结构框架以及基因组数据管理平台的总体架构，并展示了在该数据平台基础上进一步开发的试验数据汇总生成试验报告、计算数据解析及可视化展示等应用功能。该平台可以支持数值、文本、富文本、表格、函数、图片等丰富的数据类型，支持TB级海量数据的存储管理以及百万级数据记录的索引与检索，实现所有数据从在线采集、规范化处理、存储和管理到检索和分析的全流程高效智能化管理，从而为超高强钢基因组材料研发工作的顺利进行提供了必要的数据保障，有效提升了研究团队的数据资源化能力和数据分析能力，通过一个能够快速索引、检索并给出分析报告的数据管理分析平台，为研究部门开发新型超高强度钢提供优质...     

超高强度热成形钢研究进展及展望

在“双碳”战略的大背景下，环保、节能等问题越来越受到重视，由此对汽车用钢轻量化提出了更高的要求，超高强热成形钢作为汽车用钢的重要组成部分，有着广阔的研究前景。概述了国内外热成形钢研究现状，从成分设计、组织特征、工艺调控等多个角度出发，总结出了微合金化和残余奥氏体组织调控对超高强热成形钢强塑化机制的影响规律；阐述了铝硅镀层、锌基镀层热成形钢及新型无镀层高抗氧化性热成形钢的研究进展；论述了超高强热成形钢微观组织与氢致延迟开裂行为之间的相互作用。对超高强热成形钢的进一步优化控制提出了建议，为实现高强塑性及优异服役性能的超高强热成形钢的研发与产业化应用提供了参考。     

700MPa冷轧低合金超高强钢的典型连续退火工艺

为了开发新一代冷轧低合金超高强钢,利用连续退火实验机对Ti-0．12％、Nb-0．076％的冷轧低合金超高强钢进行连续退火实验,设计了760~830℃四种不同退火温度,研究了退火温度对实验钢的相组成、晶粒尺寸和力学性能的影响．在800℃退火、400oC过时效的条件下,可得到铁素体和少量贝氏体的组织,铁素体晶粒尺寸约为1．4μm,屈服强度可达700MPa．同时利用扫描电镜和透射电镜观察到钢中存在大量纳米尺寸的亚晶结构、少量位错以及纳米级的Ti、Nb的析出物．这些微结构单元对强度有较大的提升作用．      

大厚度F690超高强海工钢临界再热粗晶区组织脆化研究

采用Gleeble-3800热模拟试验机进行一次焊接热循环和二次焊接热循环模拟试验,研究100mm厚超高强海洋工程用钢F690焊接热影响区临界再热粗晶区的组织和性能特征。结果表明:大厚度超高强F690钢板在二次焊接热循环作用下,临界再热粗晶区(ICCGHAZ)生成大量M-A组织,由于这些M-A组织呈链珠状沿原始奥氏体晶界分布,严重恶化组织的低温韧性,导致热影响区局部脆化。因此,大厚度超高强海工钢不仅需要在成分设计时特别考虑焊接性能,而且还要在多层多道次焊接过程中严格控制焊接热输入量和层间温度,避免热影响区组织脆化现象。     

980MPa级超高强Q&P钢的成形失效研究与改进

随着汽车行业在车身安全性方面的要求不断提高,开发出具有更高强度、更高碰撞吸收能等优异成形失效特性的新一代汽车用先进钢铁材料是汽车制造领域快速发展的迫切需求。超高强冷轧淬火配分Q&P钢是具有高强度、高碰撞吸收能的新一代汽车用先进钢铁材料的代表,符合汽车等先进制造行业发展需求,但其冲压成形失效等问题,制约Q&P钢的进一步广泛应用。本文通过分析980 MPa级超高强Q&P钢的成形失效现象,发现冲压失效现象主要发生在钢卷头尾部,失效部位取样的屈服强度及抗拉强度均明显高于正常部位,且总伸长率下降了三分之一以上;失效部位的显微组织特征是残余奥氏体含量下降。引起冲压失效的工艺因素主要是热轧卷取阶段的温度稳定性差,头尾部的卷取温度过低时,得到的热轧组织不利于后续淬火配分中获得大量稳定性良好的残余奥氏体。通过工艺优化改进,并经过成形极限评价,980 MPa级超高强Q&P钢成品卷冲压成形性有了很大提高,用户反馈良好。     

汽车用冷轧超高强度双相钢的研发和生产

综述国内外汽车用冷轧超高强度双相钢的研究开发和生产工艺,包括冷轧超高强度双相、超高强度热镀锌双相钢的性能特点及成形性、高速冷却连退技术、锌淬技术等生产技术,提出汽车用冷轧超高强度双相钢的发展方向.     

轧制高强钢用新型冷轧工作辊的开发及其应用

针对高强钢、超高强钢的轧制生产需求,通过合金成分设计和制造工艺开发,研制出轧制高强钢用新型冷轧工作辊,工作层的耐磨性能以及辊体的强韧性得到显著改善。现场使用结果表明：单周期平均轧制吨位提高了约40%,单次下机磨削量降低了约7%,使用性能优于进口的同类型冷轧工作辊。新型冷轧工作辊适用于汽车用高强钢的轧制生产,硅钢、不锈钢及其他难轧板材等也有广泛的应用前景。     

Cr对超高强帘线钢LX82A工艺和力学性能的影响

利用JMatPro软件、金相显微镜、扫描电镜、拉伸性能测试等方法，研究了超高强帘线钢中Cr元素对LX82A盘条及拉拔钢丝组织和性能影响。结果表明：82级帘线钢通过降低Mn含量至0.18%，提高Cr含量至0.35%，钢的C曲线往右下移动，LX82A盘条强度从1 150 MPa提高至1 175 MPa，帘线镀铜钢丝强度从1 235 MPa提高至1 290 MPa，成品钢丝强度提高40 MPa，成品钢丝强度超过3 650 MPa。由于Cr的添加降低索氏体相变温度，同时细化片层间距，提高钢丝拉拔加工硬化能力，通过Cr元素的设计应用，提高钢丝拉拔硬化能力，提高了超高强帘线钢的强度，实现拉拔钢丝高强韧性要求。     

高强度桥梁钢Q500qE角焊缝焊接工艺研究

采用CO_2气体保护焊和埋弧自动焊进行高性能桥梁钢Q500qE熔透及T型角焊缝的焊接工艺试验,结果表明,焊接接头成形良好、机械性能达到要求,焊缝组织以针状铁素体为主,热影响区组织以贝氏体为主,保证了接头良好的强韧性。利用本试验焊接工艺焊接的角焊缝各项检验均合格,本试验焊接工艺及钢板、焊材可用于大跨度桥梁角焊缝的焊接施工。     

超高强钢热影响区组织特征的热模拟研究

超高强钢对汽车轻量化具有重要意义,可在不降低汽车安全性的前提下,降低车身自重。超高强钢在点焊过程中的热影响区软化是进一步提高超高强钢承载能力的关键。本文采用Gleeble 3800热模拟试验机,对超高强钢电阻点焊过程中热影响区的组织转变进行了模拟,研究了热影响区不同区域的微观组织和显微硬度。研究显示,B1500HS超高强钢在加热到Ac3以上温度时,形成索氏体和铁素体组织。加热到Ac1-Ac3之间的温度时形成珠光体和铁素体组织。加热到Ac1以下温度时形成铁素体和残留马氏体组织。热影响区的最低硬度出现在临界热影响区。通过加快冷却速度,以获得高硬度的马氏体相,可以提高接头的承载能力。     

1500 MPa级含Al低密度马氏体超高强钢的相变行为和力学性能

采用全自动相变仪、扫描电子显微镜、电子万能拉伸试验机、宏观硬度计等设备和Thermo-Calc热力学计算软件研究了3种1 500 MPa级不同Al元素含量对马氏体超高强钢的相变行为、显微组织和力学性能的影响规律。结果表明，相对于不含Al实验钢，Al质量分数为3%实验钢的A_c1温度提高了24℃,Al质量分数为1.5%实验钢的A_c3温度提高了99.8℃,并且与不含Al实验钢相比，含3%Al的实验钢密度降低4.15%。随着Al含量的增加，实验钢热轧后直接水冷至室温的组织由单一的板条马氏体转变为马氏体+沿轧向拉长的铁素体两相层状组织。由于固溶强化以及混合法则的影响，马氏体超高强钢的抗拉强度与硬度都随Al含量的增加呈现出先增加后减少的趋势，1.5Al钢轧向抗拉强度达到1 723 MPa,硬度达到530HV,而3Al钢轧向-40℃低温冲击韧性最大可达到363 J。