TMCP对低碳锰钢组织和力学性能的影响

通过TMCP工艺实验,研究了终轧温度和卷取温度对低碳锰钢力学性能和微观组织的影响规律.结果表明,在形变诱导相变上限温度Ad3之上(850 ℃)终轧后快速冷却,组织主要由仿晶界型铁素体(GBA)和大量贝氏体组成,其中贝氏体铁素体呈板条状,塑性和韧性较高;当终轧温度降低到800 ℃(低于Ad3)时,得到的组织为等轴状铁素体和一定量的贝氏体,等轴铁素体的平均晶粒尺寸约为8 μm,强度较高,综合性能良好.终轧温度和卷取温度主要是通过改变实验钢的组织组成和晶粒大小来对其力学性能产生影响的.通过控制终轧温度和卷取温度,可以实现细晶强化、贝氏体相变强化和析出强化的复合强化,有利于低碳锰钢获得良好的综合性能.     

轧后冷却工艺对铌钛微合金化低碳贝氏体钢组织性能的影响

利用金相显微镜、SEM、TEM方法研究了轧后冷却制度对铌钛微合金化低碳贝氏体钢微观组织结构、第二相析出及力学性能的影响.结果表明:轧后空冷(弛豫)至一定温度后加速冷却获得铁素体/贝氏体双相组织;随轧后空冷终止温度降低,铁素体含量增加,晶粒尺寸越大,第二相析出尺寸也有长大趋势,贝氏体形态发生改变,贝氏体板条边界和取向越不明显,位错密度降低,M/A形态也发生一定变化;力学性能表现为强度降低,屈强比和韧塑性得到改善.当轧后空冷终止温度在725～740℃,然后以15℃/s的冷却速度冷却至440℃,可以获得良好的综合力学性能,性能满足标准GB/T 1591中Q690要求.     

X80低温用高强度管线钢的工艺与组织性能试验

 随着管道向低温地区的延伸,对输送管线的低温性能提出了更高的要求,突破寒冷地区用高强度管线钢强韧性配合的瓶颈需要对现有管线钢材料的组织结构设计和TMCP工艺进行优化。为研究TMCP关键参数和复杂组织之间的关系规律从而指导实际轧制过程,采用Gleeble热模拟试验机通过改变冷却速度、终轧温度、终冷温度和驰豫时间,观察得到的不同组织并分析变化规律。结果表明,随冷却速度提高,多边形(准多边形)铁素体体积分数下降,贝氏体铁素体体积分数增加;提高终轧温度,晶粒粗化,但针状铁素体组织比例基本不变;提高终冷温度到550 ℃时,组织严重粗化,并伴随大量恶化低温韧性的大尺寸尖角状MA岛;增加驰豫时间,多边形铁素体晶粒尺寸及体积分数逐渐增大。结合性能研究结果,设计出X80低温管线钢组织为细小的准多边形铁素体＋粒状贝氏体＋少量贝氏体铁素体(QF+GB占90%以上)的组织,其中大角度晶界占比高于50%。最终工业化TMCP参数设定为终轧温度750 ℃+终冷温度480 ℃+冷速20 ℃/s,得到的产品具有优异的低温冲击韧性,满足了X80低温管线钢的综合性能要求。     

控轧控冷和冷床保温工艺对42CrMo钢φ50 mm轧材力学性能的影响

根据棒材线在生产42CrMo钢φ50 mm轧材容易造成硬度偏高，不能满足协议要求。通过控轧控冷结合冷床保温措施,終轧温度由原967～970 ℃降到860 ℃，冷却速率由原0.35℃/s降低到0.17℃/s,金相组织从之前的非平衡态组织贝氏体+铁素体+珠光体优化为铁素体+珠光体，使HB硬度值由原317降至252。由此工艺生产的φ50 mm轧材具有良好的综合力学性能。     

冷却速度对热轧40CrMo圆钢组织的影响

连续式棒材轧机生产Φ70～80 mm 40CrMo系圆钢(/%:0.40～0.41C、0.97～1.05Cr、0.17Mo)时,由于轧制道次少,终轧后无控制冷却装置,易出现珠光体+铁素体和贝氏体+马氏体两种类型组织。通过Gleeble-2000热模拟试验机测试炉批No1和炉批No2这两类原始组织试样的连续冷却转变(CCT)曲线和研究了该钢1150℃保温5 min后以10℃/s冷至900℃停留10 s,以变形速率20 s^-1变形30%再以0.2～10℃/s冷却至200℃的组织和微区成分。结果表明,轧后冷却速度大则产生马氏体组织,40CrMo系圆钢在0.1～1℃/s冷却速度下可获得正常的贝氏体组织和珠光体组织。     

相变区控制冷却速度对60Si2MnA钢线材组织的影响

通过热模拟机 Gleeble- 15 0 0对控制冷却过程的模拟 ,研究了相变区冷速对 6 0 Si2 Mn A弹簧钢的组织结构、珠光体量、珠光体片层间距和平均晶粒尺寸的影响 ,结果表明 ,冷速 v≤ 5℃ / s时 ,组织为珠光体 +铁素体 ;v>5℃ / s时 ,有马氏体产生 ;v=3℃ / s时珠光体量达到 85 % ;珠光体片层间距在 v=9～ 11℃ / s时达到较小值 0 .118～ 0 .133μm;在 v=7℃ / s时 ,平均晶粒尺寸达到较小值 2 6 .1μm。综合考虑 ,终轧温度 95 0℃ ,吐丝温度在 870～ 930℃范围内 ,相转变时冷却速度控制在 5℃ / s,产品性能得到明显改善     

厚壁X80热轧管线钢生产实践及热加工组织演变分析

摘要：通过Thermomastor-Z热模拟试验机双道次压缩实验,研究了X80管线钢在880～1050℃温度区间的静态再结晶行为,结果表明,实验钢在920℃及以下未发生再结晶,在960℃及以上温度,随道次间隔时间延长,静态再结晶率增加。采用不同卷取温度进行了214mm厚度X80板卷工业试制,精轧开轧温度设为920℃,卷取温度510℃的试制钢组织为准多边形铁素体+粒状贝氏体+MA,卷取温度410℃的试制钢组织为粒状贝氏体+贝氏体铁素体+弥散分布的MA的细小组织,后者的MA尺寸和贝氏体板条尺寸明显小于前者,表现出更优异的低温冲击韧性和DWTT性能。通过TEM发现试制钢中的MA是以马氏体为主的组织,并含有较多纳米级尺寸、以Nb元素为主的Nb/Ti碳氮化物复合析出相,但V的析出量则很有限,此外,高卷取温度试制钢的析出相含量也更高。     

低锰钛微合金化Q355B钢奥氏体连续转变曲线测定研究

研究低锰钛微合金化Q355B钢奥氏体连续冷却过程中的转变曲线及转变产物的组织,为轧钢工艺调整提供依据,得到不同冷却速度下的CCT曲线和相应的金相组织,确定Q355B的AC1=733℃,AC3=990℃。当冷却速度为3℃/s时,转变产物为魏氏组织+铁素体+珠光体+少量粒状贝氏体,此时由于冷却速度慢,晶粒粗大,导致生成魏氏组织;当冷却速度为5、10℃/s时转变产物为铁素体+珠光体+粒状贝氏体;当冷却速度为15℃/s时,珠光体基本消失,转变产物为铁素体+粒状贝氏体+上贝氏体;当冷却速度为20、25℃/s时转变产物为铁素体+粒状贝氏体+上贝氏体;当冷却速度为30℃/s时,出现马氏体组织,转变产物为铁素体+上贝氏体+少量马氏体。     

厚壁X80热轧管线钢生产实践及热加工组织演变分析

通过Thermomastor-Z热模拟试验机双道次压缩实验,研究了X80管线钢在880～1 050℃温度区间的静态再结晶行为,结果表明,实验钢在920℃及以下未发生再结晶,在960℃及以上温度,随道次间隔时间延长,静态再结晶率增加。采用不同卷取温度进行了21.4 mm厚度X80板卷工业试制,精轧开轧温度设为920℃,卷取温度510℃的试制钢组织为准多边形铁素体+粒状贝氏体+MA,卷取温度410℃的试制钢组织为粒状贝氏体+贝氏体铁素体+弥散分布的MA的细小组织,后者的MA尺寸和贝氏体板条尺寸明显小于前者,表现出更优异的低温冲击韧性和DWTT性能。通过TEM发现试制钢中的MA是以马氏体为主的组织,并含有较多纳米级尺寸、以Nb元素为主的Nb/Ti碳氮化物复合析出相,但V的析出量则很有限,此外,高卷取温度试制钢的析出相含量也更高。     

实验室模拟控制轧制和调质处理对桥梁钢Q690q组织和性能的影响

研究了920℃精轧,830℃终轧以12℃/s冷至590℃,空冷的TMCP控制轧制工艺和TMCP+940℃淬火-630℃回火两工艺的桥梁钢Q690q(/%:0.05C、0.30Si、1.40Mn、1.10Cu、0.50Cr、0.80Ni、0.07V、0.55Mo,焊接冷裂纹敏感指数P_cm≤0.267)15mm板组织和力学性能。结果表明,TMCP工艺生产的桥梁钢Q690q组织主要由粒状贝氏体和少量铁素体组成,TMCP+调质处理后的组织为多边形铁素体和少量渗碳体,其屈服强度R_p0.2为845～870MPa,抗拉强度Rm895～900MPa,-20℃冲击功153～186J, -40℃为141～155 J。调质处理减小了钢材的M/A岛尺寸和位错密度,使Q690_q钢保持高强度的同时也具有较好的冲击韧性。     

FTSR低碳高强钢连续冷却相变和组织细化

用Gleeble-3500热模拟机研究了低碳钢 (%:0.19C、1.15Mn、0.008Mo、0.002Ti、0.032Als) 85 mm FTSR(薄板坯连铸连轧)铸坯在1 000℃以5 s^-1速率变形40%,然后以5℃/s冷却到900℃并以50 s^-1的速率变形30%,再以1～70℃/s冷却到400℃,空冷的连续相转变和组织。结果表明,冷却速度≤20℃/s时连续冷却转变的组织为铁素体和珠光体;冷却速度达30℃/s时,组织中出现少量粒状贝氏体。随冷却速度增加,晶粒尺寸减小,当冷却速度达10℃/s时,钢中的晶粒尺寸≤10μm,当冷却速度≥20℃/s时,钢中晶粒细化程度减弱。     

X80抗大变形管线钢的生产工艺与组织性能研究

设计了X80级抗大变形管线钢的合金成分,采用TMCP热轧及轧后两阶段控制冷却技术,完成了试验室制备并实现了工业试制。利用SEM、TEM和拉伸、冲击实验等分析方法研究了不同冷却条件对组织与性能的影响。研究结果表明,采用空冷+水冷两阶段冷却工艺后可得到铁素体+贝氏体双相组织的X80抗大变形管线钢,当加速冷却中终冷温度为450℃、冷却速度为20℃/s时,组织中铁素体与贝氏体相得到最佳配比,M/A相尺寸约为1μm,组织均匀性良好,试样得到最优的强度塑性匹配。     

15MnVB钢160 mm xl60 mm铸坯热变形奥氏体连续冷却转变行为

采用Gleble-1500热模拟机测定了15MnVB钢在0.05～20℃/s冷速下连续冷却转变的膨胀曲线,结合光学显微镜的微观组织观察,测绘了该钢热变形奥氏体连续冷却转变过程中的动态CCT曲线;研究了其连续冷却转变产物的组织形态和硬度。实验结果表明,15MnVB钢在0.05-20℃/s冷却速率下的组织主要由铁素体+珠光体、铁素体+珠光体+贝氏体、铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体、贝氏体+马氏体组成。     

TMCP工艺对低碳Ni-Nb钢组织转变和力学性能的影响

 为了研究TMCP工艺对低碳Ni-Nb钢显微组织转变类型和晶粒尺寸的影响规律,研究了不同TMCP工艺下的显微组织特征及其对力学性能的作用机理。结果表明,在未变形轧制情况下,当冷却速度小于5 ℃/s时,显微组织为铁素体和珠光体,铁素体晶粒尺寸随着冷却速度的增大而减小;在变形轧制情况下,随着冷却速度的增加,组织中的铁素体晶粒尺寸明显减小;当冷却速度增大到5 ℃/s时,微观组织中出现了大量粒状贝氏体。试制钢板试验表明,当冷却速度为4 ℃/s时,试验钢的组织为准多边形铁素体,可以有效提高钢的低温韧性;当冷却速度达到6 ℃/s时,试验钢微观组织中出现大量粒状贝氏体,明显降低钢的低温韧性。     

深海Nb-Ti微合金化X65MO管线板管强度和韧性研究

对X65MO钢22.2mm和24.0 mm钢板、Φ558.8 mm钢管及焊接接头进行了拉伸、冲击与低温落锤测试和组织性能分析.通过热机械控轧控冷技术,待温坯厚度88 mm,压缩比大于10,二开温度设定为870～880 ℃,终轧温度设定为820～830℃,采用超快冷进行冷却,入水温度设定为750～760℃,终冷温度460...     

回火温度对轧后直接水淬15CrMoV钢组织和力学性能的影响

试验用钢15CrMoV(%:0.15C、0.29Si、0.57Mn、1.01 Cr、0.37Mo、0.24V)16 mm板材的终轧温度为900～950℃,轧后在880～900℃水淬,并经670～800℃回火。结果表明,试验钢在线淬火后的组织为马氏体+贝氏体,随回火温度升高,钢中碳化物析出量增加,贝氏体板条束逐渐合并和减少,最终转化为碳化物+多边形铁素体组织;在730～780℃回火,15CrMoV钢具有良好的综合力学性能,抗拉强度680～760 MPa,冲击功55～130 J。     

500 MPa级S500QL调质高强钢板在线直接淬火(DQ)工艺研究及应用

开发了低碳(C≤0.12％)Nb-V微合金化S500QL高强度钢板,使用120 t BOF+LF+VD的洁净钢冶炼工艺,采用两阶段控制轧制(第一阶段950～1 070℃区间轧制,第二阶段开轧≤890℃、终轧≤850℃)及轧后以7～20℃/s的冷速在线直接淬火(DQ),经620～670℃,3 min/(mm·T)回火生产...     

控轧控冷工艺对抗H2 S腐蚀X70管线钢组织和性能的影响

根据抗H2S腐蚀X70管线钢的使用特点,采用低碳、超低硫、超低磷、控制Mn含量的技术思路,以控制MnS夹杂物数量和形态、铸坯的枝晶偏析与中心偏析。通过实验室的控轧控冷试验,分析了不同终轧温度和终冷温度对组织和性能的影响,试验结果表明,终轧温度为820℃和840℃时,均可获得准多边形铁素体+粒状贝氏体组织,随着终轧温度的降低,晶粒细化;随着终冷温度的降低,粒状贝氏体含量增加。通过实验室研究结果,确定了工业生产方案,并完成了工业试制。试验结果表明,在820℃终轧,400℃卷取可以获得组织为准多边形铁素体+粒状贝氏体、综合性能优良的产品,其抗HIC敏感测试为0,抗SSCC性能未失效。     

控轧控冷工艺对X100管线钢组织和性能的影响

通过实验室φ350 mm 4辊轧机对V-Nb-Wi微合金化X100管线钢(%:0.057C、1.84Mn、0.25Mo)进行控轧控冷试验。结果表明,在1 100℃始轧,800～900℃终轧,100～400℃终冷温度下,X100钢的组织为针状铁素体+粒状贝氏体-下贝氏体。降低终轧温度可细化组织,提高钢的强度;降低终冷温度可提高钢的强度,但使钢的韧性降低。X100管线钢的最佳轧制工艺为终轧温度850℃,终冷温度200℃。