正火温度轧制和正火处理的S355NL钢板的力学性能和显微组织

分别采用正火温度轧制和正火处理工艺试制了根据欧洲标准EN10025-3细晶粒钢设计、含0.12%～0.16%(质量分数)C和Nb、V、Ti等微合金元素的40和60 mm厚S355NL钢板,检测了钢板的力学性能和显微组织。结果表明：在正火温度轧制的60 mm及以下厚度的S355NL钢板,其-40℃冲击吸收能量不低于150 J,-50℃冲击吸收能量不低于27 J,-60℃冲击吸收能量小于27 J,而正火处理的钢板其-40℃冲击吸收能量不低于200 J,-50℃冲击吸收能量不低于150 J,-60℃冲击吸收能量不低于100 J;正火温度轧制和正火处理的钢板显微组织均为铁素体和少量珠光体,前者晶粒度为8.0～10.0级,后者晶粒度为9.5～11.0级,因此具有更好的低温韧性。     

高强度正火特厚钢板生产工艺与组织分析

在大跨距框架建筑、桥梁、塔架结构中,关键受力构件或位置经常使用到460MPa级的特厚规格钢板。对于厚度规格大于100mm的该级别正火态钢板（如S460NL焊接结构钢板）,不仅要求其屈服强度在400MPa以上,还? Ｖて?40℃低温韧性和较好塑性,生产难度很大。为满足用户对特厚钢板的需求,本文利用淬火机冷却系统对正火后钢板进行加速冷却,成功试制了S460NL特厚钢板。     

焊接结构用厚钢板生产研究与应用

由于厚规格焊接结构用钢板受大压缩比以及厚度方向性能的限制,产品合格率低,生产难度大。采用TMCP+正火的工艺成功研制了厚规格焊接结构用Q345EZ35钢板。对正火态钢板的组织和力学性能进行了检测,结果表明试制钢板力学性能满足标准要求。     

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。     

正火轧制对Q460钢典型层面强韧性及取向分布的影响

首先采用"正火轧制"和"热轧+正火"工艺对Q460低合金高强钢进行了处理,随后利用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术对试验钢经不同工艺处理后不同层面的显微组织和微观取向进行了研究.结果 表明:典型层面微观组织及织构的不同造成了两种工艺下Q460钢强韧性的差异.试验钢经两种工艺处理后的显微组织均为"铁素体+珠光体"的混合组织,但相比正火钢板,正火轧制钢板的1/4厚度处的珠光体片层间距明显较大,虽然两个样品的珠光体含量相当,但由于正火轧制钢板内储存了较多的畸变、位错等缺陷,导致正火轧制钢板的拉伸性能略高.正火轧制试样1/4和1/2厚度处的平均有效晶粒尺寸分别为7.43和9.18 μm、正火试样1/4和1/2厚度处的平均有效晶粒尺寸分别为6.08和6.24 μm,晶粒尺寸的不同是试样冲击性能差异的一个原因,织构类型及含量则是冲击性能差异的另一个原因.     

再结晶控制轧制在高强度压力容器钢板研制中的应用

为了提高产品的性能,本试验对容器钢的化学成分进行了优化,并采用RCR(再结晶控制轧制)+ACC(加速冷却控制)工艺对250 mm厚的连铸坯轧制到30 mm厚,轧后进行了正火处理。通过对热轧板和正火板进行金相检验和力学性能测试,分析了轧制工艺与钢板组织和性能的关系。试验结果表明,采用RCR+ACC工艺生产的钢板正火后各项性能均满足技术要求。与常规工艺相比,RCR+ACC工艺生产的正火板组织分布更均匀,-40℃横向冲击功达到154 J,实现了组织和性能的良好匹配。     

高炉炉壳用超宽BB503Z35厚板的生产实践

目前采用铸坯生产的厚度100 mm以下、宽度不大于3 500 mm、探伤保Ⅱ级的高炉炉壳用BB503Z35钢板,已满足不了大容量高炉的使用要求。为此,南阳汉冶特钢有限公司采用模铸钢锭对100~120 mm厚、3 800 mm超宽且保Ⅰ级探伤高炉炉壳用BB503Z35钢板进行了开发试制。介绍了BB503Z35钢板化学成分设计,VD炉真空冶炼、水冷模浇注、控轧控冷工艺,研究了正火+控制冷却钢板、高温正火+控制冷却钢板不同热处理下钢板的组织性能。结果表明:通过采用Nb、V、Ti复合微合金化、钢坯低温加热、控轧控冷、高温正火+控制冷却热处理工艺,成功研发出100～120 mm厚、3 800 mm超宽BB503Z35钢板。钢板碳当量为0.405%,焊接裂纹敏感性指数Pcm为0.228%;钢板中夹杂物及夹杂物总量均较低,内部组织均匀、晶粒度细小、带状组织轻微,各项性能指标有较大富裕;超声波探伤检验符合NB/T 47013.3—2015 标准Ⅰ级要求;在高温930 ℃时钢板高温塑性较好,面缩率指标优异,符合高炉炉壳用钢的耐高温性能要求。     

海上风电导管架用钢管的JCOE加工制造与性能评定

基于某海上风电导管架项目的建造要求,所选用结构钢材分别为EN10025-3 S355N/NL和EN10025-4 S355M/ML,须满足-40℃下最小冲击吸收能量34 J的低温韧性要求,焊接工艺评定及建造须符合DNVGL-OS-C401—2018和DNVGL-ST-0126—2018要求。文中基于高效JCOE管道成形工艺,详细介绍了焊接母材的成分与性能、坡口设计、焊道顺序、焊接材料选择和焊接工艺参数,观察焊接接头宏观形貌,并对焊接接头进行拉伸、弯曲、-40℃低温冲击吸收能量和硬度试验。分析和测试结果表明,薄壁管和厚壁管的焊缝成形都非常优良,且各项力学性能均满足该项目规格书及相关标准的技术要求。该工艺方案具有生产效率高,焊接质量稳定的优点,适合于除海上风电导管架用钢管之外的其它管材的加工制造,具有广阔的推广价值和应用前景。     

欧标钢结构超厚板焊接工艺

澳门美高梅路氹酒店项目钢结构制作采用欧标EN 1090-2—2011标准,原材料使用EN 10025-2标准中的S355J0-Z25钢,最大钢板厚度为150 mm,制作难度非常大。针对超厚板钢构件的焊接工艺,文中以BH850 mm×850 mm×150 mm×150 mm截面的钢结构构件为例进行探讨。     

欧标大直径圆钢对接全熔透焊接工艺及其应用

港珠澳大桥香港口岸旅检大楼项目钢结构工程采用材质为EN 10025-3 S355NL、直径φ110 mm的大直径圆钢。压力电阻焊、搭接焊和螺纹套筒均无法满足工程构件接长要求。研究欧标细晶粒结构钢大直径圆钢全熔透焊接工艺,包括焊接工艺评定、原材料、焊接材料、坡口、焊接工艺参数、焊接顺序、检测等。实践证明,制定的工艺规程满足欧标细晶粒结构钢大直径圆钢在建筑钢结构项目上的应用,达到预期效果。     

球墨铸铁行走轮的低温正火工艺

对一种Cu微合金化球墨铸铁行走轮进行了低温正火工艺试验,获得了850 ℃和860 ℃正火后行走轮轮缘和轮辐的显微组织和力学性能数据。分析了合金元素Cu对球墨铸铁组织和性能的影响,以及对奥氏体化及珠光体形成相变温度区间带来的变化。结果表明,试验含Cu的球墨铸铁行走轮850 ℃正火就可以获得95%珠光体,达到完全正火的状态,力学性能符合QT650-4牌号的要求。比较了850 ℃和860 ℃正火后组织和性能,虽然都能满足要求,但860 ℃正火后表面硬度较850 ℃正火的高,机械切削性能相对较差。说明试验行走轮正火工艺温度窗口较窄,因此,选择850 ℃正火工艺为佳。该热处理工艺已在工程上得到应用,生产的行走轮已批量出口。     

G115钢大口径管件的热处理

采用正交试验法,分析了正火温度、正火时间、回火温度、回火时间热处理参数对G115钢性能的影响,并通过热压三通热模拟,研究G115钢大口径管件的热处理工艺。结果表明,回火温度对G115钢强度、硬度和冲击性能的综合影响最大。回火温度为780 ℃时,强度和硬度保持在较高的水平,冲击性能较优。G115钢大口径管件的热处理推荐工艺为正火温度1070~1090 ℃,保温时间1~2 min/mm且不小于1.5 h;回火温度770~790 ℃,保温时间3.5~5 min/mm且不小于4 h。试制G115钢大口径管件经推荐工艺处理后,性能均符合T/CSTM 00017—2017标准要求。     

S355NL耐低温热轧H型钢焊接接头组织性能分析

对S355NL耐低温欧标HE1000B大规格热轧H型钢进行SMAW焊接工艺试验，测试分析了焊接接头的组织和性能。结果表明：S355NL热轧H型钢焊接接头抗拉强度不小于514 MPa，-40 ℃冲击吸收功平均值不小于83 J，热影响区硬度不大于209HV10，组织由不同形貌的铁素体、珠光体和粒状贝氏体构成，均满足标准的要求。     

核电站安全壳钢衬里用20HR-B钢的试制

通过采用热轧+正火工艺,鞍钢试制生产了核电站安全壳钢衬里用20HR-B钢板。经正火处理后,20HR-B钢板的显微组织为均匀细小的铁素体和珠光体,晶粒度级别为9级,带状组织较轻,力学性能得到改善,室温最低抗拉强度为485 MPa,-20 ℃冲击功大于75 J,高温拉伸和冷弯性能优良,均满足RCC-M标准要求。     

S355NL耐低温热轧H型钢焊接接头组织性能分析

对S355NL耐低温欧标HE1000B大规格热轧H型钢进行SMAW焊接工艺试验,测试分析了焊接接头的组织和性能。结果表明：S355NL热轧H型钢焊接接头抗拉强度不小于514 MPa,-40 ℃冲击吸收功平均值不小于83 J,热影响区硬度不大于209HV10,组织由不同形貌的铁素体、珠光体和粒状贝氏体构成,均满足标准的要求。     

泵用接管材料WB36钢的热处理工艺

比较了壁厚各异的WB36超临界泵用接管经不同热处理后的显微组织和力学性能,提出了大壁厚(50～120 mm)WB36钢需要进行调质处理而非一般正火处理。证实了调质后经模拟去应力处理的WB36钢管力学性能仍满足标准的要求。     

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。