压力容器用12Cr2Mo1R钢150 mm超厚板热处理对组织和性能的影响

试验用12Cr2Mo1R钢(/%:0.08C,0.07Si,0.45Mn,2.16Cr,0.95Mo,0.18Ni,0.14Cu,0.015Al,0.015Sn)经电弧炉-300 mm×2 000 mm电渣重熔扁坯轧制成150 mm厚板(开轧1145℃,终轧850℃)。通过热模拟试验和温度场的有限元仿真得出12Cr2Mo1R钢的静态连续冷却转变(CCT)曲线和超厚板表面、厚度1/4处和1/2处(心部)的冷却温度曲线。热轧板经916℃ 226 min正火,698℃ 240 min回火后,钢板1/4厚度处为贝氏体+少量铁素体,1/2厚度处为贝氏体+铁素体,其力学性能-屈服强度464 MPa,抗拉强度585 MPa,伸长率22%,符合供货要求。     

热处理对14MnVTiRE钢4 mm薄板组织和力学性能的影响

14MnVTiRE钢[/%:0.10～0.15C、0.30～0.60Si、1.20～1.60Mn、0.03～0.09V、0.07～0.16Ti、0.10～0.15RE(加入量)]4 mm薄板的生产流程为180 t顶底复吹转炉-180 mm×1 260 mm连铸板坯-连轧-卷取工艺。在连铸时由结晶器喂φ2.5 mm RE丝。试验研究了950℃正火,950℃正火+690℃1～5 h回火对薄板组织和力学性能的影响。结果表明,正火后钢的组织为铁素体+细珠光体,在正火+690℃回火1～3 h钢中的珠光体片层碳化物发生球化,分布在晶界和晶粒内部,随回火时间进一步增加,碳化物呈点状和三角形,全部分布在晶界,材料的强度降低很大。14MnVTiRE钢薄板的最佳热处理工艺为950℃正火+690℃1～2 h回火,其屈服强度为510～610MPa,抗拉强度630～680 MPa,伸长率22%～25%。     

热处理对1Cr12Ni3Mo2VN马氏体耐热钢组织和性能的影响

试验1Cr12Ni3Mo2VN钢（/%:0.13C,0.16Si,0.70Mn,11.42Cr,2.78Ni,1.67Mo,0.30V,0.0360N）的冶金流程为30t EAF-LF-VD-3t ESR-锻造成Φ350mm材。研究了950~1100℃淬火和200~700℃回火对1Cr12Ni3Mo2VN钢组织与性能的影响以及500℃,500~10000h时效的拉伸性能。结果表明,淬火温度950~1100℃对1Cr12Ni3Mo2VN钢力学性能的影响不明显;该钢的回火脆性区在600℃左右,但对钢的塑性的影响较小。经1040℃淬火、540℃回火的1Cr12Ni3Mo2VN钢,在500℃时效500h后,其抗拉强度和屈服强度分别下降了7.7%和5.8%,时效10000h后,其抗拉强度和屈服强度分别下降了13.4%和14.6%,断面收缩率下降了40%,主要原因是杂质元素在晶界处偏聚以及碳化物在晶界处析出。     

一种高Mo镍基高温合金碳化物析出及退化转变规律研究

试验研究了一种高Mo镍基高温合金在不同温度下晶界碳化物的析出情况。结果表明,在高于1 000℃保温处理1 h,晶界上析出颗粒状碳化物,主要为富Mo、Ti的M_6C型碳化物;当温度低于1 000℃时,晶界析出棉絮状碳化物,主要为富Cr、Mo的M_(23)C_6型碳化物。另外,试验结果表明,在一定温度下保温处理,MC碳化物会退化转变为M_6C,这主要与合金中Mo含量高有关。     

立式连铸高速钢W6Mo5Cr4V2 φ100mm坯的工艺试验

采用150 kg中频感应炉-150 kg过渡钢包在设计的中100 mm立式连铸机以结晶器振动频率1.2 Hz和振幅±3 mm,拉速0.4 m/min,二冷水压力0.2 MPa进行高速钢W6Mo5Cr4V2连铸试验,并测定了在不同工艺条件下高速钢莱氏体网的厚度和冷却速率。结果表明,与15 kg锭普通模铸高速钢W6Mo5Cr4V2相比,Φ100 mm立式连续铸造得到的高速钢铸坯低倍组织致密无缺陷,莱氏体网明显变薄,铸坯心部莱氏体网平均厚度≤16μm,晶粒明显细化;M_2C和MC型碳化物的析出量增多,M_6C型碳化物的析出量减少,碳化物更加细小、均匀和弥散;铸坯边部的冷却速率为3.33×10~4K/s,r/2处为9.4×10~3K/s,心部为8.1×10~2K/s,冶金质量明显优于普通模铸。     

Si对半高速钢5Cr5WMoSiV冶金质量、组织和性能的影响

试验用5Cr5WMoSiV(HYRH12)钢(/%:0.53C,0.30~1.10Si,0.35Mn,≤0.025P,≤0.010S,5.30Cr,1.30Mo,1.20W,0.50V)的冶金流程为3 t感应炉-780 kg ESR-退火-110 mm方坯锻材-轧制Φ42.5 mm棒材-Φ14 mm轧材。研究了0.30%~1.10%Si和1010~1 070℃淬火+510~550℃回火处理对5Cr5WMoSiV钢冶金质量组织和力学性能的影响。结果表明,Si明显促进碳化物析出,显著提高钢的硬度;0.3%,0.7%,1.1%Si钢中含0.7%Si钢韧性和强度最低;而含0.3%Si钢,冲击韧性和抗弯强度最高。1 060~1 080℃淬火,含1.1%Si钢的HRC硬度值可达64。用于冷轧机中间辊时,5Cr5WMoSiV钢合适的Si含量为1.0%~1.2%,5Cr5WMoSiV钢传统推荐的热处理工艺为1 030~1 070℃淬火,520~540℃回火。     

淬、回火参数对250mm×250mm EA4T高速动车轴用钢组织和性能的影响

试验用250 mm×250 mm方坯EA4T车轴用钢(/%:0.23C,0.32Si,0.70Mn,0.014P,0.010S,0.18Mo,0.03V)的生产流程为60 t EBT EAF-LF-VD-8.4 t铸锭轧制-退火工艺。试验研究了880~920℃油淬、600~650℃回火工艺对该钢组织和力学性能的影响。经920 C+600℃、920℃+650℃和880℃+640℃淬-回火处理后,该钢的组织分别为马氏体、索氏体+马氏体和马氏体+贝氏体;880℃+640●℃淬-回火处理后EA4T钢的力学性能为R_(p0.2)525 MPa,R_m 720 MPa,A_5 23%,U-5 mm纵向冲击功68~82 J,横向冲击功65~86 J,其组织和力学性能均符合EN13261标准要求。     

热处理对0.14C-1.25Cr-0.5Mo钢的抗氢蚀能力的影响

试验研究了经不同温度正火和回火后，0．14C—1．25Cr—0．5Mo钢中M3C、M23C6碳化物中Cr、Mn、Mo的含量以及充氢前后淬火和回火温度对钢的力学性能的影响。结果得出，经890-980℃正火、670-710℃回火，该钢具有良好的抗氢蚀能力，520～620℃回火后试样充氢后的强度明显下降。     

淬、回火参数对250 mm x250 mm EA4T高速动车轴用钢组织和性能的影响

试验用250 mm×250 mm方坯EA4T车轴用钢（/%:0.23C,0.32Si,0.70Mn,0.014P,0.010S,0.18Mo,0.03V）的生产流程为60 t EBT EAF-LF-VD-8.4 t铸锭轧制-退火工艺。试验研究了880~920℃油淬、600~650℃回火工艺对该钢组织和力学性能的影响。经920 C+600℃、920℃+650℃和880℃+640℃淬-回火处理后,该钢的组织分别为马氏体、索氏体+马氏体和马氏体+贝氏体;880℃+640℃淬-回火处理后EA4T钢的力学性能为R_p0.2 525 MPa,R_m 720 MPa,A₅ 23%,U-5 mm纵向冲击功68~82 J,横向冲击功65~86 J,其组织和力学性能均符合EN13261标准要求。     

Cu含量对马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb组织和性能的影响

试验0Cr17Ni4Cu4Nb钢(/%:0.016~0.017C,0.31~0.35Si,0.79~0.85Mn,0.009~0.012P,0.008~0.010S,15.29~15.43Cr,4.10~4.15Ni,3.34~4.92Cu,0.25~0.27Nb)由25 kg真空感应炉冶炼,锻造成Φ18 mm棒材。通过力学性能测试和组织分析,试验研究了3.34%~4.92%Cu含量对0Cr17Ni4Cu4Nb钢相变点,1 040℃1 h油冷,460~610℃2 h空冷时效的力学性能和组织的影响。结果表明,钢中Cu含量增加,对该钢Ac_3无显著影响,Ac_1下降,M_s点上升,M_f点下降;钢中Cu含量高时,钢的强度、硬度较高,塑性略低;当Cu含量为中下限时,可满足技术条件力学性能的要求,即460~500℃时效后R_m≥1 315 MPa,R_(p0.2)≥1 175 MPa,A≥10%,Z≥40%。     

Ti微合金化Q345D钢中厚板的组织和力学性能

研究了铁水脱硫处理-150 t转炉-RH-保护浇铸-控轧控冷工艺生产的Ti微合金化Q345D钢(/%:0.15C,0.27Si,1.36Mn,0.019Ti,0.011P,0.003S,0.026Als)30 mm×2500 mm中板的力学性能、组织和析出物。结果表明,Ti微合金化Q345D钢的抗拉强度≥525 MPa,屈服强度≥390 MPa,延伸率≥29%,-40℃冲击功125 J;该钢组织为珠光体+铁素体+少量索氏体,晶粒度为12~14级;钢中夹杂物主要为MnS和Ti_4C_2S_2,钢中析出物为50~250 nm弥散分布的TiN;钢的强度增加主要是TiN细晶强化作用引起的。     

(30~90)mm×(400~605)mm Cr12Mo1V1(D2)冷作模具扁钢的组织和性能

试验用Crl2MolV1(D2)冷作模具扁钢(/%:1.50C,0.35Si,0.40Mn,12.00Cr,0.95Mo,0.80V)的生产流程为30 t EAF-LF-VD-3 t铸锭轧制-890℃退火工艺。研究了D2冷作模具钢的断面尺寸(/mm:30×400,70×360,90×605)对该钢组织、共晶碳化物的尺寸、分布以及不均匀度、冲击韧性的影响。结果表明,随着扁钢截面尺寸的减小,共晶碳化物的颗粒尺寸、形态以及分布均匀性得到改善,扁钢的碳化物级别由90 mm×605 mm扁钢的4~6级降至30 mm×400 mm扁钢的1~4级,冲击韧性提高;钢的心部共晶碳化物分布最差(4~6级),边部最好(1~4级),心部的冲击韧性明显低于边部。     

高温回火对1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢力学性能和组织的影响

研究了1Cr12Ni3Mo2VN钢1010℃1 h油冷,2次580～620℃1 h回火空冷后的力学性能和组织。试验结果表明,在620℃回火拉伸试样中,回火马氏体板条界析出大量聚集的粗化的块状M_(23)C_6碳化物,试样塑性变形以孪晶方式进行,塑性较低;580℃回火拉伸试样塑性变形以滑移方式进行,塑性较好。该钢最佳回火工艺为两次580℃1 h空冷。     

硼对低温球罐用钢07MnNiMoVDR 50 mm板组织与力学性能的影响

低温球罐用钢07MnNiMoVDR(/%:0.06~0.08C、0.20~0.30Si、1.50~1.60Mn、0.30~0.40Ni、0.10~0.15Cr、0.18~0.25Mo、0.04~0.05V、0.02~0.04Al)50 mm板由100 t UHP EAF-LF-300 mm×2 000 mm CC-4辊可逆轧机轧制工艺生产。研究了0~0.002 0%B对该钢900℃淬火-620℃回火的50 mm板组织和力学性能的影响。结果表明,加硼能显著提高钢板淬透性,以钢板心部得到均匀贝氏体为主的组织;当硼含量超过0.001 5%时,组织粗大并有混晶出现,冲击功下降,抗拉强度750 MPa超出标准上限(730 MPa)。当钢中硼含量控制在0.0005%~0.001 5%时钢板有良好的强韧性匹配,抗拉强度R_m为630~690 MPa,冲击功140~275 J,满足标准要求。     

热处理对马氏体不锈钢5Cr15MoV冷轧退火板组织和性能的影响

研究了950～1 200℃正火处理对5Cr15MoV钢(%:0.50C、14.16Cr、0.66Mo、0.12V、0.39Ni)2mm冷轧退火板的力学性能和5%NaCl 35℃盐雾耐蚀性能的影响。结果表明,当950～1 150℃正火处理时随温度升高,钢中碳化物减少,硬度升高;1 200℃正火处理时,钢的基体中存在一定量残留奥氏体,硬度下降;正火温度超过1 100℃时,钢的耐蚀性降低,容易发生晶间腐蚀。在1135℃正火,可取得较高的硬度和良好的耐蚀性。     

奥氏体化温度对30Cr3SiMnNiWMo钢组织性能的影响

试验研究了860～980℃奥氏体化处理对30Cr3SiMnNiWMo钢(%:0.28C、0.74Mn、1.04Si、2.70Cr、1.15Ni、0.45Mo、1.04W、0.07V、0.05Al)组织以及260℃回火后钢的力学性能的影响。结果表明,30Cr3SiMnNiWMo钢860～920℃淬火组织中存在大量M6C碳化物,对回火钢的韧性不利;950℃淬火后,钢中M6C碳化物基本溶解,原奥氏体晶粒开始长大,回火后钢的强度降低;30Cr3SiMnNiWMo钢经920℃1h油淬+260℃2h回火可以获得具有少量残余奥氏体和未溶碳化物的板条马氏体组织,并具有优良的强韧性(Rm=1680 MPa, Rp0.2=1330 MPa,A=13%, Z=58.5%, AKU=85 J) 。     

Mg对热作模具钢H13组织和力学性能的影响

试验钢的生产流程为2 t中频感应炉-200 kg电渣重熔(Φ180 mm)-退火-镦粗至Φ325 mm-球化退火-1050℃淬火-590℃回火,炉冷。试验研究了0~0.0010%Mg对热作模具钢H13(/%:0.40~0.41C、0.98~1.01Si、0.29Mn、4.95~5.08Cr、1.21~1.22Mo、0.91-0.93V、0.023~0.027P、0.006~0.007S)组织和力学性能的影响。结果表明,随钢中Mg含量由0提高至0.0010%时,试验模具钢H13的平均抗拉强度和HRC硬度值分别从1 617.6 MPa和45.7提高至1 702.9 MPa和47.8;Mg可以增加钢中回火马氏体的稳定性,高温回火后含Mg模具钢H13的组织中出现大量回火屈氏体,而且部分碳化物在Mg-Al夹杂物周围析出,成球形,尺寸小于10μm,有利于改善钢的性能。     

固溶温度对022Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢组织和性能的影响

试验研究了1000℃ 4h和1060℃ 4h固溶处理后022Cr22Ni5Mo3N钢中ϕ75 mm材的组织和力学性能。结果表明,022Cr22Ni5Mo3N钢ϕ75 mm材终锻温度970℃空冷的组织（体积分数)约为铁素体31% ,奥氏体 56%,析出物13%;1 000℃ 4 h固溶后为铁素体38% ,奥氏体60% ,析出物2%;1060℃ 4h固溶后铁素体50%,奥氏体50%,该钢通过釆用1060℃固溶后,拉伸断裂强度731MPa延伸率38%,冲击功AKV(-40℃ ）76~81 J,满足标准要求。     

50 t EAF-AOD-LF-VD-CC-轧制高碳不锈钢9Cr18盘条的工艺实践

采用50 t EAF-AOD-LF-VD-150 mm×150 mm坯连铸-高速线材连轧工艺生产9Cr18钢(/%:0.95C,0.35Si,0.37Mn,0.032P,0.002S,17.42Cr,0.01Mo)Φ5.5 mm盘条。通过控制[S]≤0.008%,添加0.05%稀土元素,连铸坯经1160℃高温扩散处理,Φ5.5 mm成品盘条采用860℃球化退火等工艺措施,检验结果表明,盘条中心和一般疏松,以及偏析均≤1.0级,共晶碳化物不均匀度1.0~2.0级,球化退火组织为球状珠光体+块状碳化物,抗拉强度750~780 MPa,伸长率20%~26%,具有良好的冷拔性能。     

Fe-12Mn-8.5Al-0.8C低密度钢铸态组织及力学性能研究

以Fe-12Mn-8.5Al-0.8C低密度钢为研究对象,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等对其铸态的组织及力学性能进行研究。结果表明:铸态组织主要由铁素体、奥氏体和κ-碳化物三相组成,少量块状κ-碳化物会沿着奥氏体和铁素体晶界析出。枝晶偏析会影响Fe-12Mn-8.5Al-0.8C低密度钢的力学性能,经室温拉伸及室温冲击试验测试,其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和冲击功分别为522、506 MPa、13%和6.85 J。Fe-12Mn-8.5Al-0.8C钢的密度为7.0 g/cm~3,相比普通铸钢减重效果达10%。