工艺制度对X80级抗大变形管线钢组织和性能的影响

利用扫描电镜,研究了工艺制度对X80级抗大变形管线钢组织和性能的影响。研究结果表明,随开始冷却温度的降低,先共析铁素体含量逐渐增加,贝氏体组织含量逐渐降低,钢板抗大变形性能参数提高。当开始冷却温度为720～740℃时,钢板具有最佳的综合力学性能,屈服强度Rt0.5为565 MPa,抗拉强度Rm为730 MPa,伸长率为42.7%,屈强比Rt0.5/Rm为0.75,Rt1.5/Rt0.5为1.161、Rt2.0/Rt1.0为1.116,均匀变形伸长率达到12.33%。     

冷却工艺对X80HD2管线钢组织和性能的影响

试验分析了开冷温度、冷却速度和终冷温度对X80HD2管线钢组织和性能的影响,结果表明,在不同开冷温度下,均能得到铁素体和贝氏体双相组织,随开冷温度的降低,铁素体含量增多,M/A含量增加,屈服强度下降,Rt0.5/Rm下降,均匀伸长率降低;随冷却速度提高,贝氏体组织细化,屈服强度增加,Rt0.5/Rm升高,均匀伸长率降低;随终冷温度降低,M/A细化,抗拉强度降低,Rt0.5/Rm升高,加工硬化速率升高,均匀伸长率升高。最佳冷却工艺参数:开冷温度690℃,冷却速度15℃/s,终冷温度400℃。     

26.4mm厚规格X80HD2管线钢的开发

以低C高Mn为基础,添加Nb、Cr、Ni、Ti、Cu等合金进行合金体系设计,采用洁净钢冶金技术,通过强化并结合两阶段轧制和ACC多路径层流冷却工艺来保证钢板的强度和高韧性,开发了大应变X80HD2管线钢。钢板具有铁素体+贝氏体双相组织,横向屈服强度470~568 MP,抗拉强度660~760 MPa,屈强比0.65~0.79;纵向屈服强度455~540 MPa,抗拉强度660~727 MPa,屈强比0.64~0.77;Rt1.5/Rt0.5均1.13,Rt2.0/Rt1.0均1.06。各项强度指标满足标准要求,各项性能指标呈正态分布。结合新开发的制管工艺,使批量生产的X80HD2抗大变形焊管具有良好的强度、大的均匀伸长率和应力比等优点。     

铁索体/贝氏体多相组织钢硬化行为表征参数

摘要：为了研究大变形管线钢应变硬化行为及其表征参数之间关联性,采用TMCP工艺调控制备了9种不同贝氏体体积分数的铁素体/贝氏体（F/B）多相组织钢。通过力学性能及应变硬化行为分析,对应变硬化指数、应力比、屈强比和伸长率等大变形管线钢应变硬化能力表征参数之间的关联性及其机制、内涵和适用范围进行了研究。结果表明,F/B多相钢中,应力比Rt20/Rt10和均匀伸长率与应变硬化指数呈线性正比关系,屈强比与应变硬化指数呈非线性反比关系,应力比Rt50/Rt10在一定条件下与应变硬化指数存在线性关系,应力比Rt15/Rt05、总伸长率、应变硬化指数之间不具备明显的关系。通过应变硬化行为分析合理阐释了以上参数之间的关联机制,并阐释了其内涵和适用范围。硬化指数、均匀伸长率和应力比Rt20/Rt10应作为描述F/B多相钢塑性形变阶段应变硬化能力的主要参数,屈强比和应力比Rt50/Rt10则应作为次要参数。采用工业化生产数据对上述结论进行了验证,与所得结论吻合良好。     

X120管线钢的试制及其相变规律

在实验室试制了X120管线钢,并绘制了X120管线钢的连续冷却转变曲线。结果表明:热轧态时试验钢的屈服强度平均值为905 MPa,抗拉强度平均值为980 MPa,伸长率平均值为17%,屈强比为0.92,-20℃的冲击功平均值为90J。经600℃回火2h后,试验钢的屈服强度平均值达到了950 MPa,抗拉强度平均值达到了1 000 MPa,伸长率平均值为18%,屈强比为0.95,-20℃的冲击功平均值为95J。经过压缩后,冷却速度为5℃/s时试验钢的组织即全部为板条贝氏体组织,而该组织为X120级管线钢中的理想组织。     

经TMCP处理的ABS-EQ47海工厚板钢的组织性能

 以工业生产的ABS-EQ47钢为对象,研究了奥氏体连续冷却相变行为,在中试工厂使用热机轧制（thermo-mechanical control process, TMCP）工艺成功开发出35mm和40mm 厚钢板,考察了钢板经单道次模拟焊接热循环后的组织性能。结果表明,所开发钢板的组织为针状铁素体+细粒状贝氏体,屈服强度(Rp0.2)高于500MPa,抗拉强度(Rm)高于630MPa,伸长率(A)大于20%,在-60℃下横向Charpy冲击吸收能量(KV2)大于200J。TMCP型钢板的屈强比低于同成分调质（QT）钢板的屈强比,但其Rm高于QT型钢板。模拟焊接热输入为30kJ/cm时,粗晶区HAZ试样的KV2不低于40J。     

C Si Mn Cr Nb钢双相组织性能的柔性控制

 根据C Si Mn Cr Nb试验钢的双道次变形和分段冷却热模拟试验结果,进行了试验钢控轧控冷试验,分析了工艺参数对试验钢组织和性能的影响,获得了具有不同力学性能的铁素体+马氏体或铁素体+贝氏体双相组织。结果表明,试验钢两段轧制分段冷却后550 ℃卷取获得铁素体+马氏体双相组织,屈服强度415 MPa,抗拉强度710 MPa,伸长率23.0％,屈强比0.59。500 ℃卷取得到铁素体加粒状贝氏体双相组织,与550 ℃卷取相比,屈服强度升高35 MPa,抗拉强度降低45 MPa,伸长率略微降低。     

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。     

冷却速度对 900 MPa 级冷轧马氏体钢组织性能的影响

以高氢冷却工艺连退生产线为基础,以 900 MPa 级冷轧马氏体超高强钢为研究对象,研究了连续冷却相变区转变规律和连退快速冷却工艺对钢的力学性能和显微组织的影响。结果表明,连续冷却相变区由先共析铁素体转变区、贝氏体转变区和马氏体转变区组成,随着冷却速度的增加,先共析铁素体含量逐渐下降,贝氏体和马氏体含量逐渐上升,当冷却速度大于 40 ℃/s 时,不再有先共析铁素体生成;当冷却速度大于 80 ℃/s 时,则完全进入马氏体转变区。随着连退快冷工艺中冷却速度的增加,钢的屈服强度、抗拉强度和屈强比逐渐增加,断后伸长率逐渐下降。当冷却速度为 50 ℃/s 时,钢的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率就已经达到了 900 MPa 级冷轧马氏体超高强钢的力学性能要求。     

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。     

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%.      

高级别管线钢的组织性能及变形抗力模型

以X80管线钢为例,对高级别管线钢的组织性能及变形抗力模型进行了研究.对实验室试制的X80级高级别管线钢的力学性能、显微组织进行了分析研究;利用Gleeble-1500热模拟试验机对高级别管线钢的变形抗力模及其影响因素型进行了研究.结果表明:此次实验室试制的厚度为11 mm的X80高级别管线钢力学性能优良,平均屈服强度为640 MPa,平均抗拉强度为730 MPa,屈强比为0.88,-20℃条件下平均冲击功为320J.通过对试验钢进行显微组织观察发现X80级高级别管线钢的显微组织主要为粒状贝氏体加针状铁素体组织.     

Ti微合金化高强度热轧带钢组织性能及强化机理

The continuous cooling transformation behavior, the effect of coiling temperature on microstructure and mechanical properties, and strengthening mechanisms of Ti microalloyed high strength hot strip steel were systematically investigated by thermal simulation testing machine, laboratory rolling mill, SEM and HR-TEM. The dynamic CCT curve was established. The results show that the austenite to ferrite and pearlite transformation takes place when the cooling rate is less than 1??/s. The austenite to bainite transformation accompanied with austenite to ferrite and pearlite transformation takes place when the cooling rate is in the range of 5 ??/s to 10 ??/s. The bainitic transformation temperature is about 600??. The amount of granular bainite decreases, while the amount of lath bainite increases with the increase of cooling rate in the range of 20??/s to 50??/s. Furthermore, the study on the effect of coiling temperature on the microstructure and mechanical properties of experimental steel has shown that the strength and plasticity of tested steel are improved with decreasing the coiling temperature. When the coiling temperature is 550?棬the experimental steel possesses optimal mechanical properties owing to the grain refinement and precipitation of nano-scale TiC particles. And the tensile strength, yield strength and elongation of tested steel were 742MPa, 683MPa and 22??5%, respectively.     

X70管线钢屈强比控制的实践与分析

结合管线钢的生产实践,针对X70管线钢屈强比偏高的问题,从工艺及显微组织控制方面进行了深入分析。结果显示:开冷温度低、终冷温度偏高、针状铁素体及贝氏体等硬相组织含量偏少是导致钢板屈强比偏高的主要原因。终冷温度降低到430℃以下,形成的板条贝氏体能大幅度提高钢板的抗拉强度,而屈服强度提高不大,屈强比可得到有效降低。     

A Mn-Series of Oil Quenched Super-Strength Bainitic Steel With High Hardenability

A new Mn-series of oil-quenched super-strength bainitic steel was developed on the basis of the alloy system of the original Mn-series air cooled bainitic steel. The mechanical properties of the new steel are well combined while precious alloy elements and complicated technologies are not needed for its production. Experimental results show that bainite/martensite (B/M) dual phase microstructure can be obtained within a very wide cooling rate range and bainite microstructure exists even when the cooling rate reaches as fast as 60 ℃/s; the hardenability of the steel is better than that of 40CrNiMo and 42CrMo; the diameter of the round bar made of the steel is 250 mm, and the round bar tempered at 350 ℃ after oil quenching exhibits its central mechanical properties as follows: Rm=1550 MPa, Rp0.2=1270 MPa, A=15%, aku=95 J/cm2 (at room temperature).     

屈服强度550 MPa级抗震建筑用钢回火性能研究

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和力学性能检验等试验方法,研究了系列回火温度对TMCP处理的屈服强度550 MPa级抗震建筑用钢微观组织、第二相析出及力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的提高,试验钢屈服强度和抗拉强度变化趋势一致,屈强比呈明显的上升趋势。分析认为:回火前后力学性能的变化主要与回火后更多弥散的尺寸在25 nm以下的新的细小粒子析出以及M/A岛的分解和发生位错亚结构回复软化有关,试验钢450℃回火后钢板具有最佳综合力学性能:抗拉强度为703 MPa,屈服强度为588 MPa,伸长率为17.5%,-20℃冲击吸收能量为240 J,屈强比0.84满足建筑用钢要求。     

退火工艺对Cu-Ni深冲DP钢组织与性能的影响

 为了探讨Cu-Ni合金化深冲双相钢组织性能演变规律,在实验室采用DIL805A/D淬火热膨胀仪与盐浴炉对其连续冷却转变行为及连续退火工艺进行了研究。结果表明,试验钢的Ac1、Ac3分别为821与969 ℃。贝氏体转变冷却速率为0.5~60 ℃/s,铁素体转变冷却速率为0.5~5 ℃/s,冷却速率为3 ℃/s时未发生珠光体转变。在820~880 ℃退火温度范围内试验钢的组织为铁素体与岛状马氏体;随着退火温度的升高,强度与伸长率先减小后增大,而r值呈现先增大后减小的趋势。在880 ℃退火时综合力学性能最佳,屈服强度达401.2 MPa、抗拉强度达451.4 MPa、伸长率为18.6%、r值为1.21。     

铬对超高强冷轧双相钢相变和组织性能的影响

实验室成功试制C-Si-Mn-Cr-Nb系和C-Si-Mn-Nb系超高强双相钢,利用热膨胀仪研究了铬对超高强双相钢相变规律的影响,利用光学显微镜、SEM以及拉伸试验对双相钢的微观组织和力学性能进行检测。实验结果表明:铬使实验用钢的CCT曲线整体右移,抑制铁素体和珠光体的生成,对铁素体开始转变温度影响不大,升高铁素体的终止转变温度,降低贝氏体转变温度,提高奥氏体的淬透性,在相同的冷速条件下,铬的加入更容易得到铁素体+马氏体的双相组织;合金元素铬显著改善双相钢的显微组织,细化晶粒,双相钢的屈服强度从510 MPa升高到535 MPa,抗拉强度从1 080 MPa升高到1 145 MPa,抗拉强度的增幅高于屈服强度,在抗拉强度提高的同时,伸长率升高。     

终轧温度和冷却速度对Q550D钢组织和力学性能的影响

通过Gleeble-3800热模拟试验机,研究了终轧温度(800～950℃)和冷却速度(2～20℃/s)对Q550D微合金钢板(/%:0.06C、0.20Si、1.60Mn、0.010P、0 001S、0.10Mo、0.06Nb、0.01V、0.02Ti)的组织和力学性能的影响。结果表明,随着终轧温度的降低和轧后冷却速度的增加,粒状贝氏体逐渐减少,板条贝氏体逐渐增多,钢的屈服和抗拉强度提高的趋势比较明显,-20℃韧性得到改善,但伸长率呈下降趋势;在终轧温度为850℃、冷却速度为15～20℃/s时,Q550D钢具有较好的综合强韧性,即抗拉强度约为750 MPa,屈服强度650 MPa,伸长率39%,-20℃冲击功65 J。