650MPa级大规格优质钢拉杆用热轧圆钢的开发实践

针对屈服强度要求≥650MPa级大规格(≥Φ150mm)钢拉杆用热轧圆钢,采用低成本合金化设计及生产工艺优化,成功开发出650MPa级大规格优质钢拉杆用热轧圆钢,力学性能满足Rm≥850MPa、Rp0.2≥650MPa、A≥15%、Z≥45%、KV2(-40℃)≥34J的标准要求。     

用超快速冷却工艺开发热轧高强度带钢的实验研究

在实验室以一种普通含Nb微合金化钢为原料,用超快速冷却工艺开发热轧高强度带钢。采用LEICA图像分析仪观察分析开发的热轧高强度带钢试样的微观组织,采用INSTRON拉伸机检测试样的屈服强度、抗拉强度、断后总延伸率等力学性能。结果表明,采用该工艺获得两种具有良好强塑性能匹配的新钢级:一种为体积分数82%多边形铁素体+体积分数18%岛状马氏体的双相钢,屈服强度为516 MPa,抗拉强度为795 MPa,断后总延伸率为23%;另一种为体积分数95%粒状贝氏体+体积分数5%岛状马氏体的复相钢,屈服强度为538 MPa,抗拉强度为790 MPa,断后总延伸率为25%。     

Ti微合金化450-550MPa级耐候钢组织性能研究

设计了屈服强度达450-550MPa级高强耐候钢化学成分,在实验室进行冶炼和热轧试验,测试和观察了试验钢的力学性能和显微组织,分析了Ti含量对Ti微合金化耐候钢性能的影响。结果表明,试验钢的金相组织主要为在多边形铁素体基体上分布少量的珠光体;Ti微合金化耐候钢具有足够的强度和塑性,随着W（Ti）从0．025％增加到0．07％,试验钢的屈服强度从360MPa增加到550MPa;采用传统控轧控冷工艺可生产出屈服强度达450～550MPa级高强耐候钢。     

薄板坯和常规板坯生产冷轧产品的质量比较

作为生产冷轧产品的原料,薄板坯热卷与常规板坯热卷相比,薄板坯热卷在纵裂纹缺陷、屈服强度和屈强比等方面控制更加困难.论述薄板坯热卷原料纵裂纹缺陷和机械性能对生产冷轧产品的衍生影响,比较同一罩式退火条件下,分别以薄板坯连铸连轧工艺和常规板坯工艺生产的IF钢热卷作为原料冷轧IF钢的性能,两者屈服强度相差30MPa左右.     

Nb微合金化冷轧双相钢DP980的试制研究

采用C-Si-Mn-Cr-Nb合金系,采取两种热轧、退火工艺,在实验室试制Nb微合金化冷轧双相钢DP980。结果表明,两种试制钢的抗拉强度分别为1034 MPa和1048 MPa,屈服强度分别为534 MPa和499 MPa,伸长率分别为11.2%和11.3%,n值分别为0.28和0.27,屈强比分别为0.52和0.48;试制钢的热轧组织为F＋P,连续退火后的组织为F＋M,退火后的应力应变曲线表现出连续屈服的特点。     

800MPa级冷轧双相钢的组织与性能

在实验室试制了800 MPa级C-Si-Mn系冷轧双相钢,研究了双相钢的处理工艺,并对所研究钢板进行了力学性能测试和显微组织分析.研究结果表明,随着退火温度的增加,屈服强度和抗拉强度呈逐渐增加的趋势,当退火温度在740~760℃时,增加不太明显;温度高于760℃以后,屈服强度和抗拉强度均有较大幅度的增加;当退火温度达800℃时,屈服强度为490 MPa,抗拉强度达到955 MPa,延伸率为18.0%.     

TG石油套管用钢的热轧工艺研究

基于包钢某工程项目,分析了不同终冷温度对TG石油套管用热轧板带机械性能和冲击性能的影响,不同中间坯厚度产品冲击性能的变化情况.结果表明:终冷温度570℃,中间坯厚度45 mm时,产品屈服强度达到530 MPa,抗拉强度665 MPa,-10℃冲击功100J以上,性能优异.研究表明,随着终冷温度的升高,屈服强度与抗拉强度均有所降低,但屈服强度下降趋势高于抗拉强度下降趋势.     

使用新Ⅲ级钢筋的优越性

钢筋是建筑用钢的重要材料之一，在钢混结构中起龙骨作用，是迄今为止全球建筑行业最普遍使用的产品，钢筋的比例约占世界钢材总产量的13％，工业发达国家在建筑用钢标准中已淘汰336MPa级以下等级的钢筋，均采用400MPa级和500MPa级钢筋，有时强度甚至达到700MPa级。     

减少铸坯裂纹是提高管线钢质量的有力措施

常看到石油管线钢用X65、X75、X120等表示等级,这是美国石油学会（API）规定的以管线钢屈服强度（σ8）的高低表示的,X95表示其屈服强度极限达到95000磅／平方英寸（约667MPa）．X120管线钢的屈服极限应达到120000磅／平方英寸（约827MPa）．屈服强度越高,表明管线钢的性能越好．目前,日本森美孚化工（ExxonMobil）公司和新日铁正在共同进行超高强度X120管线钢的开发,以大幅度提高强度来达到降低管线钢成本的目的．     

大气环境下服役公路梁桥结构时变可靠度分析

为了准确评估钢筋锈蚀对大气环境下服役桥梁耐久性能影响,结合一般大气环境下钢筋锈蚀的系统研究成果和服役桥梁实际检测资料,综合考虑钢筋截面面积、屈服强度和黏结强度的降低,建立服役公路桥梁弯曲抗力退化时变模型,在现有运营荷载等级和服役周期基础上分析结构时变可靠度.针对一座实际服役桥梁开展分析,计算表明：在一般大气环境下综合考虑钢筋锈蚀对钢筋截面面积、屈服强度和黏结退化的影响,桥梁结构时变可靠度在31 a左右即下降到需要维修补强的程度,与工程实际的首次维修维修时间基本一致,远远提前于只考虑钢筋截面面积单因素简化模型预测时间.多因素模型预测的桥梁结构时变失效风险较其他模型明显增大,同时在各个蜕化因素中,黏结退化对结构承载力降低有显著影响.     

23.8%Mn TRIP/TWIP钢的组织性能及强化机制

研究了锰含量（质量分数）为23.8%的低碳高锰钢的力学行为和组织演变,并对其强化机制进行了探讨.结果表明：23.8%Mn TRIP/TWIP钢的屈服强度约为300 MPa,抗拉强度可达610 MPa,断裂延伸率可达到63%.实验钢拉伸变形呈连续屈服,其应变硬化指数n值约为0.48.该钢在变形初期的强化机制以应变诱发孪生为主,变形后期出现应变诱发马氏体相变.位错与形变孪晶、马氏体之间的相互作用也对强度的增加做出贡献.     

低(超低)碳贝氏体钢DB590R的研制

研制了600MPa级低（超低）碳贝氏体钢DDB590R。试验分别在实验室和热连轧生产线上进行,通过控轧控冷两阶段轧制。分析了试验钢的组织结构、力学性能和系列冲击韧性。实验结果表明,试验钢的化学成分设计合理,具有优良的综合力学性能：该钢在强度方面具有较大的富余量,屈服强度的平均值为561MPa,抗拉强度的平均值高达645MP;其韧性指标也大大地超过了设计目标,－40℃的纵向冲击韧性值为150J以上,韧脆转变温度在－80℃以下,具有极优的冷弯性能。     

传动轴用高强钢的组织和力学性能分析

采用低碳微合金化、控轧控冷技术相结合,试制了两种强度级别的汽车传动轴轴管用高强钢。通过对高强钢CCT、TTT曲线的模拟及其CCT曲线的实测分析了高强钢的组织构成;通过激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜重点分析了高强钢的显微组织结构;并对高强钢力学性能进行了检测。结论表明:两种钢显微组织均由细小的近等轴状的铁素体构成;两种钢的屈服强度分别达到600 MPa级(C:0.062wt.%,Ti:0.07wt.%,Nb:0.017wt.%)和700MPa级(C:0.043wt.%,Ti0.08wt.%,Nb:0.057wt.%)。     

微合金化高强厚钢板的强韧性

采用低硫铁水,包内脱氧,Nb、V复合微合金化,钢包底吹氩喂线精炼,全程保护浇注等技术,配以控制轧制工艺,能够以较低的成本生产厚规格590 MPa钢级的钢板.所轧制生产的20～30 mm厚度JG590钢板,不需轧后热处理屈服强度和抗拉强度分别达到450～540 MPa和590～660 MPa,-5℃V型冲击功达到49～78 J.文中讨论了钢的化学成分、非金属夹杂物和生产工艺对钢材组织和性能的影响.为使钢板获得良好的强韧性配合,利用现代大型高刚度轧机结合微合金化物理冶金原理,对厚规格高强钢板轧制规程进行优化,细化了钢的组织结构,改善了590 MPa级别高强钢低温冲击韧性.     

低合金耐磨钢的组织与性能

低成本、高性能耐磨钢的需求增长及其开发都在进行中．本研究根据对耐磨钢性能的要求,试制了三种不同合金化方式的低合金耐磨钢,利用金相显微镜、透射电子显微镜、洛氏硬度计、万能材料试验机、夏氏冲击试验机和磨粒磨损实验机研究了其组织和性能,讨论了它们问的关系．结果表明：0．25C钢经不同工艺热处理后均获得了马氏体组织,并发生不同程度的自回火现象,硬度均大于45HRC,屈服强度大于1000MPa,抗拉强度大于1500MPa,并具有一定的塑性和韧性;在860℃淬火或920℃淬火并250℃回火后,实验钢的硬度、强度、塑性和韧性有最佳的配合,耐磨性最佳;V微合金化对钢的组织和性能没有明显影响．0．33C钢860℃或920℃奥氏体化后以等于或大于2．0％／s的冷速连续冷却或风冷至室温,回火或不回火即可得到由贝氏体与马氏体组成的混合组织,硬度超过50HRC,屈服强度大于900MPa,抗拉强度大于1500MPa,有一定的塑性和韧性,耐磨性良好,与商用淬火一回火耐磨钢类似;但由于具有高的加工硬化能力和良好的冲击韧性,在冲击条件下的耐磨性会优于商用钢．不同工艺热处理后的试验钢的磨损率随砂纸粒度和载荷增大而增大,载荷的影响较大,而磨粒的影响较小．     

刚构-单肋系杆拱组合桥梁空间非线性稳定分析

对刚构-单肋系杆拱组合桥梁的整体稳定性进行详细的数值分析,并与线弹性的计算结果进行对比.计算结果表明:刚构-单肋系杆拱组合桥梁的稳定问题已转化为考虑结构材料屈服强度的极限承载力问题,同时考虑结构几何非线性对稳定的影响亦不能忽略.     

热处理工艺对1000MPa级低碳微合金钢组织和性能的影响

采用C-Mn-Cr-Mo-B和C-Mn-Mo-Nb-Cu-B两种成分的低碳微合金结构钢,研究了热机械控制处理后离线调质(TMCP+QT)工艺和控轧后直接淬火回火(CR+DQ+T)工艺分别对2种钢的组织和性能的影响,利用SEM和TEM分析了显微组织、析出与位错.结果表明:C-Mn-Cr-Mo-B钢经过TMCP+QT工艺,在450～550℃回火1 h可以得到最佳的强度与低温韧性组合,屈服强度大于1 GPa,延伸率大于15%,-40℃冲击功大于30 J,组织为回火马氏体.C-Mn-Mo-Nb-Cu-B钢在CR+DQ+T工艺条件下,回火温度在450℃以上时,ε-Cu粒子大量析出,导致屈服强度大幅上升;经500～600℃回火,由于Nb、V、Mo碳化物析出,使钢的屈服强度达到1 030 MPa;620℃回火后,屈服强度仍达到1 GPa,延伸率达到20%,-40℃冲击功大于35 J.     

热处理对高强度微合金钢组织与性能的影响

研究了不同热处理工艺对所设计的高强度微合金钢(屈服强度大于500 MPa)的组织与性能的影响.结果表明,通过适当的热处理工艺可以获得由多边形铁素体加一定含量针状铁素体的双相组织,既能显著提高钢的强度,还能保持较低的屈强比.     

应力梯度特征对金属镍变形行为与力学性能的影响

本文针对金属材料镍,利用扭转变形制备了应力/应变梯度分布的特殊结构.结合ABAQUS软件,构建了包含应力梯度特征的有限元模型,系统分析了应力梯度特征在塑性变形过程中的演化规律及其对变形行为与力学性能的影响.结果表明,随着应力梯度的提高,材料的屈服强度从100 MPa提高到240 MPa;应力梯度分布从单一递减分布演化为"V"字型分布特征,屈服行为由连续屈服转化为屈服降;上下屈服点之差从10 MPa增加到60 MPa.     

日研成新型船用钢HTS47

日本钢铁与三菱重工联手合作，成功开发出一种新型高拉力强化钢——HTS47，并首次用此钢材为6艘配载8100箱货柜船做钢壳结构。每平方米HTS47强化钢可承受屈曲重压47千克的纵向强度，这种结构成分，特别适合制造货柜船结构。