裂解连杆用高强度非调质易切削钢的研制

 设计了用于裂解连杆的高强度非调质易切削钢及其生产工艺,通过金相显微镜、扫描电镜等方法,分析了研制钢的显微组织、析出相及对力学性能的影响。结果表明：研制钢是由铁素体和珠光体组成,向钢中添加高的V和N元素,有利于增加更多的弥散析出相,提高其强度。轧后加速冷却,有利于铁素体晶粒细化、珠光体球团尺寸和珠光体片层间距减少、析出相增多,使其抗拉强度和屈服强度分别达到1000MPa和750MPa以上。     

轧后冷却工艺对高强度汽车发动机裂解连杆用钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析方法,研究了轧后冷却工艺对高强度汽车发动机裂解连杆用微合金非调质中碳钢的组织和性能的影响。结果表明,提高轧后冷却速度有利于钢中珠光体比例的增加,降低铁素体晶粒尺寸和减少珠光体片层间距;钢中的第二相沉淀析出相主要是弥散分布在铁素体基体中的(V,Ti)(C,N)复合相,粒度在30~170 nm,随着轧后冷却速度的增加而减小;而其屈服强度随轧后冷却速度的增加而提高,在高的冷却速度下,其屈服强度达到770 MPa,其中析出相对屈服强度的贡献达到174 MPa。     

汽车裂解连杆用高强度非调质钢组织和性能的研究

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析方法, 研究了Rm≥1 000 MPa、ReL≥750 MPa的高强度非调质钢的组织和性能.结果表明:材料为铁素体-珠光体组织,铁素体呈网状分布;珠光体片层间距对强度的影响较大,当片层间距从207 nm减少到171 nm时,屈服强度从 820 MPa上升到840 MPa;其析出第...     

终轧温度对热轧高强集装箱用钢组织及性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜以及透射电镜等检测设备,研究了不同终轧温度对高强集装箱用钢的组织、性能及第二相粒子析出行为的影响。研究结果表明;不同终轧温度下高强集装箱用钢的组织均由铁素体和少量珠光体组成,铁素体晶粒度均为13.0级;850℃终轧与890℃终轧相比,屈服强度与抗拉强度分别提高32 MPa与26 MPa。理论计算与透射电镜观察结果表明:高强集装箱用钢强度的提高主要是因为850℃终轧时第二相粒子的形核率更高、析出数量更多、粒子间距更小,析出强化效果更加显著。     

500 MPa级V-N 微合金化热冲压桥壳用钢的开发

采用OM、SEM和TEM对500 MPa级V-N微合金化热冲压桥壳用钢的组织与性能进行了研究。结果表明,其屈服强度、抗拉强度分别达到了373和544 MPa,断后伸长率达到25.5%,低温冲击性能优异,在-60 ℃时的冲击功达到了145 J。其显微组织主要为铁素体和少量珠光体的混合组织,其中,铁素体基体上存在大量球形析出物,该析出物在规格上分为尺寸为30～50 nm且能谱分析显示主要为VCN的大颗粒第二相和尺寸在20 nm以下且能谱分析显示主要为VC的小颗粒第二相。热冲压后,500 MPa级V-N微合金化热冲压桥壳用钢的屈服强度和抗拉强度分别达到305和450 MPa,屈服强度和抗拉强度的下降率分别控制在18.2%和17.3%。     

终轧温度对高性能桥梁钢力学性能及组织的影响

利用拉伸、冲击试验机测试力学性能，采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了终轧温度对高性能桥梁钢Q370qE力学性能和微观组织、晶界取向角度差、织构、位错和析出相形态的影响。结果表明：在875～803℃范围内降低终轧温度，钢的屈服强度和抗拉强度均提升，屈强比上升，韧脆转变温度降低，低温韧性提高。终轧温度为803℃时，钢的屈服强度、抗拉强度分别为420、542 MPa,-40℃的夏比冲击功均值为243 J。降低终轧温度有利于铁素体晶粒的细化和均匀性的提升，细化珠光体团束的尺寸，减少珠光体组织的数量，改变了珠光体形态，出现退化形态；但较低的终轧温度，珠光体组织由分散变为连续的条带，加重了钢的带状组织。同时降低终轧温度，促进了大角度晶界的形成和小角度晶界的减少，有利于晶粒<001>取向的减弱和<110>取向的增多；有利于晶内Nb/Ti碳氮化物析出相颗粒的细化及球状的形成，铁素体晶粒内部位错增多并大量缠结，也促进了Nb/Ti碳氮化物在位错上的形成。     

控轧控冷工艺对900 MPa级热轧带钢组织和性能的影响

通过动态CCT曲线测试和实验室控轧控冷试验,分析了900 MPa级热轧带钢连续冷却过程中的相变过程以及不同卷取温度下显微组织、析出相和力学性能的关系。试验结果表明:随着冷却速度提高,显微组织中多边形铁素体比例下降,贝氏体组织比例升高,冷速大于15℃/s时,显微组织全部为贝氏体;随着卷取温度升高,显微组织中针状铁素体比例下降,多边形铁素体比例升高;当卷取温度为600℃时,组织为铁素体+少量珠光体,此时析出相细小弥散,可获得抗拉强度达到1 000 MPa,延伸率17%的热轧产品。     

铝镇静钢连续退火相变行为与抗应变时效性能

针对冷轧态低碳铝镇静钢,基于连续升温过程中的物相转变行为解析,开展连续退火过程中两相区保温时间对其物相组织及抗应变时效性能的试验研究。结果表明,试验用低碳铝镇静钢在890 ℃高温保温5 s时,铁素体基体中仍残留有少量珠光体,渗碳体及氮化物析出不明显;延长保温时间至60 s后,铁素体晶粒粗化、珠光体基本消失,碳化物在晶内大量析出,同时析出部分纳米级AlN和Ti(C,N)颗粒。另外,随着保温时间从5 s延长至60 s,平均时效指数由64.1 MPa大幅降至31.5 MPa。本研究可为低碳铝镇静钢连续退火工艺优化提供参考。     

铝镇静钢连续退火相变行为与抗应变时效性能

针对冷轧态低碳铝镇静钢,基于连续升温过程中的物相转变行为解析,开展连续退火过程中两相区保温时间对其物相组织及抗应变时效性能的试验研究。结果表明,试验用低碳铝镇静钢在890 ℃高温保温5 s时,铁素体基体中仍残留有少量珠光体,渗碳体及氮化物析出不明显;延长保温时间至60 s后,铁素体晶粒粗化、珠光体基本消失,碳化物在晶内大量析出,同时析出部分纳米级AlN和Ti(C,N)颗粒。另外,随着保温时间从5 s延长至60 s,平均时效指数由64.1 MPa大幅降至31.5 MPa。本研究可为低碳铝镇静钢连续退火工艺优化提供参考。     

V微合金化热轧双相钢的组织与性能

研究了V微合金化热轧试验钢的组织与性能,并对V(C,N)粒子的析出及其对强度的影响进行了分析.结果表明,试验钢的组织由多边形铁素体、贝氏体和少量马氏体组成,多边形铁素体的平均晶粒尺寸约7μm,试验钢的抗拉强度高于570 MPa,综合力学性能良好.通过透射电镜观察发现,试验钢中有V(C,N)粒子的析出,析出方式主要是在铁素体内随机析出和沿位错线析出.由于第2相粒子的析出,试验钢的强度提高了约45 MPa.     

轧制工艺对高强抗震耐火钢板组织性能的影响

 为了提高建筑用钢的屈服强度,优化轧制工艺和降低生产成本,通过实验室轧钢并结合室温、高温拉伸试验以及扫描和透射电镜观察,研究了4种不同轧制工艺下的高强抗震耐火钢板的组织和力学性能。研究结果表明,试验用耐火钢板的组织主要由铁素体+粒状贝氏体组成。粗轧开轧温度较高时,试验用钢板的室温屈服强度和高温屈服强度都较高,粒状贝氏体的体积分数也较多。开轧和开冷温度较高时,试验钢板的高温屈服强度可以满足建筑用耐火钢板的力学性能要求。随着开冷温度的提高,试验钢板的屈服强度会进一步提高,但是组织中铁素体晶粒尺寸较大,而且塑性较差。根据冲击试验结果可以发现,随着冲击温度的降低,试验钢板的断裂吸收功下降较多。析出相分析结果表明,析出相主要是(Nb,Ti)C和(Ti,Nb,Mo)C,析出相颗粒尺寸较大。     

西气东输工程用大口径X70输气管线用板卷的研制

宝山钢铁股份有限公司开发研制的针状铁素体型X70大口径输气管线用板卷钢已应用于西气东输管线工程.与贫珠光体(含有少量的珠光体)组织类型的X70管线钢相比,新开发的针状铁素体型X70管线钢板卷在具有高强度的同时,具有更高的低温冲击韧性、低的韧-脆转变温度以及高的抗动态撕裂能力.其优良的性能得益于具有与细小析出相交互作用的高密度位错的超低碳针状铁素体组织.     

铌微合金化抗震钢筋形变奥氏体连续冷却转变

 为了研究铌对高强抗震钢筋生产过程中组织转变的影响,通过热模拟试验对比研究了无铌碳素钢筋及铌微合金化钢筋(铌质量分数为0.03%)形变奥氏体在不同冷却速率下的组织和相变规律,获得动态CCT曲线。研究结果表明,添加0.03%铌使试验钢奥氏体连续冷却转变有明显变化。从连续冷却曲线(CCT)可看出,添加铌后,发生先共析铁素体、珠光体相变的冷却速度范围减小,铁素体、珠光体转变温度降低;贝氏体相变的冷却速度区间整体右移。添加铌能细化组织,各冷却速度下含铌钢的硬度均大于无铌钢。利用TEM对不同冷却速度下含铌钢中析出相进行观察,发现Nb(C,N)弥散分布于钢中,随着冷却速度的增加,析出的Nb(C,N)逐渐减少,析出相尺寸呈先减小后增大的规律,2 ℃/s冷却速度冷却得到的析出相尺寸细小且数量较多。     

对750℃不同热处理时间2205双相不锈钢析出相的定性定量分析

经过等温热处理,双相不锈钢中铁素体在向奥氏体转变的过程中通常会形成碳化物相、金属间相、氮化物析出相等。这些析出相在合金中形成将导致不锈钢的脆化,显著降低钢的塑性、韧性和耐蚀性。为了对750℃不同热处理时间双相不锈钢析出相做定性定量分析,本实验首先研究了不同电解体系下双相不锈钢的电解效果,在选择好合适的电解液后,利用电解分离方法将析出相从基体中分离。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)定性研究了提取后析出相的形貌以及结构特性的变化过程;此外,利用氧氮分析仪测定了析出相的氮含量;利用碳硫分析仪测定了残渣经酸处理后的碳含量。最后,通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)检测化学分离后溶液中合金元素的含量,并结合氮和碳含量的数据,计算不同析出相的元素组成及含量,最后讨论了750℃下不同热处理时间对析出相的影响,在时效开始时先形成金属间相χ相,随着时间的延长,χ相减少,而σ相逐渐形成并最终占主量。     

缓慢冷却工艺对高强度冷轧双相钢组织性能的影响

研究了缓慢冷却速度和缓慢冷却终止温度对C—MnCr系冷轧双相钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明,随缓慢冷却速度的增加,试验钢的强度增加,伸长率则减小,屈强比变化不大,均在0．46左右。在不同缓慢冷却速度下,试验钢的显微组织均由铁索体和马氏体组成,随着缓慢冷却速度的增加,晶粒尺寸逐渐减小,马氏体体积分数明显增多。铁素...     

铌微合金化极低屈服点钢的组织与性能

 通过超低碳加铌的成分设计和轧后软化热处理工艺成功制备出100 MPa级极低屈服点钢，研究了其组织与性能，并阐述了其软化机理。结果表明，软化热处理前后，试验钢组织均为单一的多边形铁素体，铁素体晶粒和Nb（C，N）析出相随软化热处理温度升高而粗化。特别地，950 ℃软化热处理时重新奥氏体化后的相变铁素体晶粒尺寸超过90 μm。固溶和沉淀强化增量之和与屈服强度随软化热处理温度的变化曲线有很好的对应关系，屈服强度随软化热处理温度升高整体呈降低趋势，主要原因是沉淀强化和细晶强化增量减小，但碳、氮原子重新回溶引起屈服强度回升。试验钢经850 ℃软化热处理获得最佳综合力学性能，950 ℃软化热处理后的强塑性很好，但因晶粒粗大导致韧性极低。     

经济型铁素体/贝氏体高扩孔钢的组织与性能

 通过TMCP工艺实验,研究了Si、Mn含量对低碳Si Mn钢显微组织、力学及成形性能的影响,探讨了铁素体/贝氏体双相钢(FB钢)在扩孔过程中的裂纹形成及扩展行为。研究结果表明,增加Si含量,实验钢中等轴铁素体的体积分数增加,扩孔性能得到改善;而增加Mn含量,实验钢的强度和韧性显著提高,但塑性和扩孔性能有所下降。FB钢中的裂纹扩展主要是以微孔聚集机制进行,当遇到贝氏体时,裂纹通过铁素体 贝氏体相界面并剪断铁素体进行扩展。合理选择Si、Mn含量和TMCP工艺参数,可以获得690 MPa级的经济型热轧FB高扩孔钢,扩孔率达到了95%,综合性能较好。     

终冷温度对风电用S460级钢组织性能的影响

在S460铁素体钢的控轧控冷实验中,采用纯净冶炼,控制轧制和加速冷却相结合的方法,研究了不同终冷温度对钢板显微组织和力学性能的影响.不同终冷温度下显微组织均由多边形铁素体和珠光体组成.终冷温度为570℃时,较细的显微组织导致了较高的-80和-110℃冲击功.终冷温度为630℃时,较多的析出粒子导致了较高的屈服强度以及-...     

合金元素Ni对Fe-Cu合金析出过程的影响

以添加Ni前后的Fe-Cu合金和Fe-Cu-Ni合金为研究对象,采用金相显微镜(OM)观察了Fe-Cu合金与Fe-Cu-Ni合金时效过程中的显微组织形貌变化,借助硬度测试分析了两种合金在等温时效过程中的硬度变化规律,并利用透射电子显微技术(TEM)进行了两种合金的析出相精细结构观察与衍射分析,在此基础上,通过实验与理论...