微合金元素Ti-Nb对低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验的700 MPa级低碳贝氏体钢由30 kg真空感应炉熔炼铸成断面100 mm×50 mm扁锭-轧成12mm板。通过CCT曲线和3～30℃/s冷却速度下组织的分析,研究0.01Ti-0.03Nb和0.06Ti-0.05Nb两种微合金化对(%)0.059～0.066C、1.41～1.67Mn、0.30～0.36Si、0.37～0.48Cu、0.21～0.24Ni、0.18～0.22Mo、0.000 8～0.002 2Bs、0.002 6N低碳贝氏体组织和力学性能的影响。结果表明,0.06Ti-0.05Nb钢的强度高于0.01Ti-0.03Nb钢,但前者Ti含量高,-40℃冲击功较后者低。700 MPa级低碳贝氏体钢合适的微合金化Ti-Nb成分为0.04%～0.05%Nb-0.015%～0.025%Ti。     

采用TMCP工艺生产700MPa级低碳贝氏体钢

以微合金化结合控轧、控冷工艺生产非热处理高强度钢,本文通过对700MPa级低碳贝氏体钢轧制工艺的研制分析,制定合理的轧制工艺,成功开发出TMCP工艺下700MPa级低碳贝氏体钢     

钛、铌、硼对低碳贝氏体钢组织与性能的影响

以C-Mn钢和700 MPa级低碳贝氏体钢成分为基础成分,通过调整微合金元素含量,实验室条件下熔炼浇注钢锭,并采用TMCP技术轧制钢板,研究了微合金元素钛、铌、硼对低碳贝氏体钢组织与性能的影响。结果表明,随着铌含量的增加,贝氏体含量增加,晶粒变细,材料的抗拉强度、屈服强度与韧性均增加;随着钛含量的增加,贝氏体含量增加,抗拉强度、屈服强度提高,韧性的变化与是否进行回火处理有关;硼有利于形成板条贝氏体组织,硼含量增加能提高强度,但有损韧性。     

700 MPa级低碳贝氏体钢的生产实践

从成分设计、生产工艺及实物质量控制等方面论述了安阳钢铁股份有限公司自主研发成功的低碳贝氏体钢AH70DB的生产特点.检验结果表明,通过自主设计成分、利用TMCP、无需任何热处理工艺所生产的AH70DB钢板完全达到了700 MPa级低碳贝氏体钢的技术要求,综合性能良好.     

微合金成分对低碳贝氏体钢强度的影响

采用不同V、Cr含量,结合Nb、Ti、Mo等微合金化的成分设计,控轧控冷、离线回火工艺生产了30 mm厚度规格的低碳贝氏体钢板,钢板的组织为粒状贝氏体、少量针状铁素体以及少量多边形铁素体,钢板的力学性能满足交货需要.使用透射电镜结合能谱仪分析了钢板的析出相情况,结果表明钢板的析出相主要是Nb、Ti的碳氮化物,析出相含有微乎其微的V,而没有Cr;Nb、Ti通过析出对钢板起到析出强化作用,V、Cr在钢中起固溶强化作用,对强度贡献较小.     

硼对780 MPa低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验低碳贝氏体钢（/%:0.08C,0.11~0.13Si,1.10~1.20Mn,0.008~0.009P,0.002S,0.21~0.23Ni,0.020~0.021Ti,0.003~0.004Nb,0~0.0010B,0.000 7~0.0008O,0.0031~0.0033N）由50kg真空感应炉熔炼,轧成45mm钢板,并经930℃淬火,610℃回火。研究了0.0010%硼对780 MPa低碳贝氏体钢45mm板组织和力学性能的影响。结果表明,硼可显著提高试验钢的淬透性,不含硼试验钢淬火后得到粒状贝氏体,0.0010%硼试验钢淬火后得到板条贝氏体。硼明显改善试验低碳贝氏体钢的力学性能,含0.0010%硼试验钢淬、回火后的抗拉强度834MPa和屈服强度771MPa远高于不含硼试验钢的抗拉强度702MPa和屈服强度591MPa,实际生产中应加入适量硼可使低碳贝氏体钢得到板条贝氏体。     

轧制工艺对700MPa级低碳贝氏体钢组织性能的影响

根据变形量、终轧温度、终冷温度等终轧工艺参数的变化，研究控轧控冷工艺对700MPa级低碳贝氏体钢组织性能的影响，从而得出满足700MPa级低碳贝氏体钢性能要求的该组织性能的最佳轧制工艺     

回火温度对800 MPa级低碳贝氏体钢组织及性能的影响

对采用TMCP工艺轧制的800 MPa低碳贝氏体钢进行不同温度的回火试验,分析了不同回火温度对800MPa级低碳贝氏体钢的组织及性能的影响。结果表明:回火过程是板条贝氏体的熟化过程,随着回火温度的升高,强度降低,而冲击韧性得到改善。     

屈服强度800MPa级低碳贝氏体钢试验研究

通过对一种含Cu低碳Mn-Nb-Mo-B微合金钢进行的变形与冷却试验,研究了一种屈服强度达到800 MPa级的贝氏体钢.利用EBSD技术对钢的微细组织结构和析出物形貌进行了分析.研究结果指出:贝氏体的细化和微细析出物对屈服强度800 MPa级高强铜的强韧性起决定性作用.焊接性试验表明,研究铜种具有较低的冷裂纹敏感性,在0℃环境进行的焊接裂纹率为零.     

微合金低碳贝氏体钢变形抗力的研究

在Gleeble-1500热模拟试验机上采用圆柱试样压缩的方法,研究了微合金高强度低碳贝氏体钢在不同变形条件下变形抗力的变化规律。结果表明:变形抗力随变形量、变形速率的增加而增加,随着温度的提高而降低,并且这种态势随变形温度、变形速率的提高逐渐趋缓。同时,建立了微合金低碳贝氏体钢的变形抗力数学模型,回归分析结果表明与实测结果吻合较好。     

低碳贝氏体钢的组织类型及其对性能的影响

低碳贝氏体钢受控冷工艺的影响会得到不同类型的组织，在较慢速冷却时，在奥氏体中先形成针状铁素体，残余奥氏体会被包裹在铁素体之中，形成粒状贝氏体团。工业轧制试验表明．不同控制冷却工艺可得到两类组织，一类出现黑珠组织(富碳马氏体组织)．具有该组织的钢轧态冲击韧性低。另外一类为细化的板条贝氏体组织，具有该组织的钢轧态强度高，冲击韧性好，但伸长率不足。通过回火处理，存在黑珠组织钢的冲击韧性能得到提高，超细化板条贝氏体组织钢的伸长率也能得到改善，但后者屈服强度会比前者高100MPa左右。     

热处理工艺对800MPa低碳贝氏体钢组织性能的影响

 研究了在不同热处理工艺条件下,一种800MPa级低碳贝氏体钢组织性能的变化规律。通过对控轧控冷(TMCP)、TMCP+水淬(WQ)、TMCP+WQ+回火(T)工艺的比较,发现试验钢在450℃时回火2h后,可以获得具有良好强韧性的组织,屈服强度为816MPa,伸长率大于16%。通过SEM和TEM观察可知,这种钢的室温组织主要是细小的板条状贝氏体、(准)多边形铁素体和少量过冷奥氏体? 湎嗟母聪嘧橹孀呕鼗鹞露鹊纳撸逄踔鸾ズ喜⒈淇恚钪辗⑸啾咝位换迥诖嬖诖罅康奈淮硪约跋感　⒚稚⒎植嫉哪擅准兜诙嗔Ｗ樱涑叽缭嘉?0~20nm,选区衍射花样标定确定是Nb、Ti的碳氮化物,纳米级第二相粒子与位错的相互作用对材料增强增韧起重要作用,450℃回火时因析出强化造成的强度增量约为233MPa。     

回火对低碳贝氏体钢组织稳定性及力学性能的影响

研究了弛豫—析出控制相变(RPC)技术生产的超细化低碳贝氏体钢回火后组织与性能的变化,并与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的钢板进行了比较。结果表明,回火前RPC和RQ 2 种工艺得到的钢板组织均为板条状贝氏体和少量粒状贝氏体的复合组织。RPC工艺得到的钢板经500~700 ℃回火1 h后,组织变化不明显,随温度升高呈现软化—硬化—再软化的变化规律。RPC工艺得到的高强韧性钢板具有良好的热稳定性。     

超低碳贝氏体钢的组织与力学性能研究

采用RPC工艺轧制三种不同成分的超低碳贝氏体钢,用光学金相显微镜对轧态组织进行观察和分析,研究轧态下的组织和力学性能,并对三种试样的组织和力学性能进行对比。对轧态试样进行扫描及能谱分析,评定钢中非金属夹杂物,目的在于开发一种综合性能良好的超低碳贝氏体钢。     

1000MPa低碳贝氏体钢的连续冷却转变组织及力学性能

 采用Gleeble热模拟试验研究了一种Si-Mn系低碳贝氏体钢的连续冷却转变组织,并在首钢棒材厂工业轧机进行了生产工艺试验的工业试制,研究了不同轧制工艺对金相组织、力学性能的影响。结果表明,该系列贝氏体钢在2℃/s的冷速条件下可得到全贝氏体组织,冷却速度对组织类型和性能有直接影响;通过合理地控制轧制工艺,可得到细小的贝氏体组织,具有良好的塑性和冲击性能,抗拉强度可达到1000MPa以上,冲击功达到80J以上。     

Microstructure and Mechanical Properties of a Low Carbon Bainitic Steel

A low carbon bainitic steel with microstructure of granular bainite (GB), acicular ferrite (AF), and bainitic ferrite (BF) is obtained under different deformation and cooling rate. The effect of deformation and cooling rate on microstructural characteristics such as the type of the matrix, the size, and area fraction of the martensite–austenite (M–A) constituents is investigated. In addition, the nanohardness of these three kinds of matrix as well as that of the M–A constituents in them is characterized. Further, the effect of matrix and M–A constituents on strength–toughness balance is studied. Results indicate that deformation expands the transformation region. The size as well as the area fraction of the M–A constituent decreases with the increasing of the cooling rate. After deformation, the area fraction of the M–A constituents increases. Nanohardness of GB, AF, and BF increases orderly, but that of the M–A constituents in them decreases accordingly. The nanohardness of the M–A constituent is significantly affected by its carbon concentration. AF is the optimum microstructure having superior strength–toughness balance.     

Study on Microstructure Refinement of Vanadium and Nitrogen Microalloyed Low Carbon Bainitic Steel

The effect of relaxation treatment after finish rolling on microstructure and mechanical properties has been investigated for a vanadium and nitrogen microalloyed low carbon bainitic steel.Finer lath bainite microstructure can be obtained in the plate with relaxation.The results of quantitative statistics show that in the plate without relaxation,80% of the total bainite lath bundles are in the range 5-15μm in length and 3-13μm in width,while in the plate with relaxation 80% of the total bundles are in the range 3-9μm in length and 1-7μm in width.The mechanical properties show that the plate with relaxation has higher impact energy,yield strength and hardness than the plate without relaxation,also the comprehensive performance after tempered at 650℃ is superior to the plate without relaxation.     

Weldability of 1 000 MPa Grade Ultra-low Carbon Bainitic Steel

Maximum hardness test in weld heat-affected zone(HAZ),oblique Y-groove cracking test and mechanical property test of welding joint of 1 000 MPa grade ultra-low carbon bainitic steel were carried out,so as to research the weldability of the steel.The results show that the steel has lower cold cracking sensitivity,and preheating temperature of 100 ℃ can help completely eliminate cold cracks,generating good process weldability.The increase of preheating temperature can reduce the hardening degree of heat-affected zone.The strength of welding joint decreases and hardness reduces when heat inputs increase,and excellent mechanical properties can be obtained when low welding heat inputs are used.Fine lath bainites of different orientations combined with a few granular bainites that effectively split the original coarse austenite grains are the foundation of good properties.     

50mm厚700MPa级别低碳贝氏体钢板AH70DB的开发

通过添加不同的微合金元素,结合TMCP+回火工艺,试验了3种不同成分体系的低碳贝氏体钢板AH70DB,研究了在相同轧制工艺和热处理条件下成分对组织及性能的影响,最终成功开发出50 mm厚度700 MPa级别AH70DB低碳贝氏体钢板产品。