轧制工艺对高强度船板组织及性能的影响

采用不同控轧控冷技术,以不同轧制工艺生产的20 mm厚的钢板进行试验。利用金相显微镜、扫描电镜对其微观组织及夹杂物进行表征分析,拉伸试验机、冲击试验机对力学性能进行分析。结果表明：在不同的控轧控冷条件下,微观组织主要以铁素体为主,并存在少量的珠光体,晶粒度8级左右;强度在432～489 MPa之间,延伸率28.5%～36.5%之间;II开温度、终轧温度、入水温度基本保持不变的情况下,随着入水温度降低,屈服强度和抗拉强度逐渐降低;II开温度、终轧温度、入水温度基本保持不变,随着入返红度降低,抗拉强度逐渐降低,屈服强度先降低,随后增加,冲击功和延伸率逐渐增加;返红温度从622℃降低到565℃时,珠光体呈现退化趋势。     

提高Q550NQR1耐候钢-40℃冲击功的工艺实践

研究分析了8.0 mm厚Q550NQR1高强耐候钢-40℃低温冲击功偏低的原因,于其心部组织观察到多条珠光体偏析带,该偏析带虽宽度窄,且较分散、不连续,但是数量多,占比约5.8%;经检测,该心部偏析对试验钢力学性能影响不大,认为主要是铌钒微合金化的细晶强化和析出强化效果,保证了试验钢的高强度;然而,铁素体/珠光体的界面相对薄弱,利于裂纹的产生和扩展,并且珠光体偏析带可能使材料的韧脆转变温度升高,从而使得试验钢的低温冲击韧性变差。通过提高加热温度并保证足够的加热时间、提高层流冷却段冷却速度、控制Nb和V含量的改进工艺进行轧制,所得产品组织细化、珠光体偏析带消失、常规力学性能符合要求,且富余量合适、-40℃低温冲击值均值上升84.3 J。     

输电铁塔用Q420级30~#大规格角钢组织性能研究

通过V微合金化技术,研发出Q420级30#大规格角钢。采用光学显微镜、拉伸试验和冲击试验等方法系统研究了试验角钢的组织和在室温、0℃、-20℃和-40℃条件下的力学性能。结果表明:在钢中添加微合金元素V可以提高角钢的力学性能,其组织主要为带状分布的铁素体和珠光体,不同位置的组织存在差异导致力学性能差异。在不同低温条件下,拉伸性能稳定。随测试温度的降低,冲击功明显减小,但-40℃下冲击功仍有59.34 J,可达到国家标准规定E级。     

热处理工艺对含钇W18Cr4V钢钻头性能的影响分析

针对W18Cr4V钢钻头因碳化物偏析严重、常存在大颗粒碳化物而导致其冲击性能和热疲劳性能较差等问题,采用不同的退火温度和淬火工艺对含钇W18Cr4V钢钝化机钻头进行了热处理,并通过SEM、冲击试验和热疲劳试验进行显微组织、冲击性能和热疲劳性能的分析。结果表明:随退火温度提高,W18Cr4V钢钻头的冲击性能和热疲劳性能均先提高后下降;分级淬火更有利于提高钻头的冲击性能和热疲劳性能,含钇W18Cr4V钢钝化机钻头的退火温度优选为900℃、淬火工艺优选为1 450℃×10 min+1 250℃×20 min分级淬火。     

关于控轧钢“层状撕裂”主要机械性能的探讨

“层状撕裂”是控轧钢板一种常见的开裂现象。使用中是否因出现“层状撕裂”现象而不安全呢?为此我们就其主要力学性能对16Mn控轧钢进行了研究。经过对四种不同的控轧制度的16Mn钢低温拉伸、低温冲击和不同温度不同层数的DT试验进行了大量的试验分析。室温27℃到-100℃的拉伸试验!强度有一定的增加,但塑性井无明显地降低。从系列温度夏比冲击和不同温度不同层数的DT试验(同时记录力——时间曲线)得到:由于层裂产生使冲击韧性和DT能随温度转变曲线分成四个阶段,并加宽了过渡区的温度范围,导致了下平台向低温侧的移动。总之由于层裂出现使材料韧性指标提高了,并对温度变化也不敏感了。@栗玉珍$“层状撕裂”是控轧钢板一种常见的开裂现象。使用中是否因出现“层状撕裂”现象而不安全呢?为此我们就其主要力学性能对16Mn控轧钢进行了研究。经过对四种不同的控轧制度的16Mn钢低温拉伸、低温冲击和不同温度不同层数的DT试验进行了大量的试验分析。室温27℃到-100℃的拉伸试验!强度有一定的增加,但塑性井无明显地降低。从系列温度夏比冲击和不同温度不同层数的DT试验(同时记录力——时间曲线)得到:由于层裂产生使冲击韧性和DT能随温度转变曲线分成四个阶段,并加宽了过渡区的温度范围,导致了下平台向低温侧的移。     

返红温度对钒钛微合金非调质钢45MnVTi组织性能的影响

试验研究了Φ52 mm 45MnVTi钢终轧917~922 ℃水冷返红680~830 ℃的组织和力学性能。结果表明,随着返红温度的降低,钢材的屈服强度及抗拉强度不同程度的升高,韧性先升高再降低,组织类型为铁素体和珠光体。当返红温度750～770 ℃时,钢材组织为均匀细小的铁素体和珠光体组织,且试验钢的珠光体片间距平均2.39 _μm;钢材的抗拉强度平均841 MPa,屈服强度平均547.5 MPa,平均冲击功50.5 J,强韧性匹配最佳,满足使用要求。     

控轧控冷工艺对汽车大梁板组织及冷弯性能的影响

在攀钢热轧板厂对汽车大梁板进行了控轧控冷试验,分析了终轧温度、轧后冷却方式以及卷取温度对汽车大梁板显微组织及冷弯性能的影响。结果表明：采用较低的终轧温度830 ℃、卷取温度600 ℃以及前段冷却的轧后冷却方式,汽车大梁板的铁素体晶粒细小均匀,珠光体分布弥散,并获得了良好的冷弯性能。     

中心偏析控制对型钢低温韧性的影响

 为了研究不同凝固组织形态(等轴晶比例)对连铸方坯宏观偏析及型钢力学性能的影响,通过工业试验改进连铸工艺改变连铸坯凝固组织结构。结果表明,大幅提高柱状晶比例可以有效控制连铸坯中心偏析并降低中心偏析影响区域面积,同时明显减少轧材中珠光体体积分数,提高组织均匀性,断后伸长率提高10%,韧脆转变温度从0降低到-40 ℃,因此,控制连铸坯偏析程度可实现优良低温韧性,这表明通过控制铸坯均匀性发展E级或更高韧性级别的技术可行。     

热处理工艺对3.5Ni钢组织和性能的影响

通过拉伸和冲击试验以及OM和SEM的组织观察,研究了不同热处理工艺对3.5Ni低温钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:3.5Ni钢正火(Normalizing)态及正火+回火(Normalizing+tempering)态的组织均为铁素体基体加珠光体。冲击韧性随正火温度的升高先增加后降低,正火温度为860℃时,低温韧性最佳;回火后3.5Ni钢塑性和低温韧性明显提高。随着回火温度的升高,带状组织减弱,冲击功增加,当回火温度达到两相区的650℃时,冲击功降低,最佳的回火温度为590~630℃。     

正火控冷工艺对Q370QE钢板组织和性能的影响

采用正火控冷试验研究Q370q E钢板的生产工艺,结合力学试验和金相组织研究正火控冷工艺对Q370q E钢板组织和性能的影响,结果表明:钢板强度随冷却速度的增加和终冷温度的降低而增加,当冷却速率在8℃/s~14℃/s时,终冷温度在600℃~660℃之间,屈服强度增加约10 MPa~50 MPa,抗拉强度增加约0 MPa~20 MPa,组织为细化的铁素体和珠光体,满足桥梁钢所需的力学性能、冲击性能和焊接性能。     

400MPa级热轧带肋钢筋控轧控冷工艺应用试验

通过制定合理工艺参数,在生产线上对20MnSi连铸方坯进行了控轧控冷试验。试验结果表明,钢筋表层为回火索氏体+少量铁素体,过渡层为回火索氏体+珠光体+铁素体,半径1/2处为细小的珠光体+铁素体,晶粒度9.5级。轧制速度对控冷效果的影响最为明显,自回火温度对钢筋的组织和性能影响较大。     

终轧温度对高强度工程机械用钢组织性能的影响

对不同终轧温度的高强度工程机械用钢热轧钢卷进行了力学性能和金相组织的测试,研究了终轧温度对其组织和性能的影响。试验结果表明,随着终轧温度的降低,试验钢的抗拉强度和屈服强度降低,延伸率升高。高温终轧的低温冲击值很低,随着终轧温度的降低,低温冲击值大幅度升高。高温终轧的金相组织是铁素体＋微量的珠光体,铁素体组织均匀性较差;中温终轧和低温终轧的组织是铁素体＋珠光体,铁素体晶粒比较规则,而且低温终轧的均匀性比中温终轧好。高温终轧的铁素体晶界明显存在M3C型复合条状或短棒状的碳化物。     

控轧控冷工艺对抗H2 S腐蚀X70管线钢组织和性能的影响

根据抗H2S腐蚀X70管线钢的使用特点,采用低碳、超低硫、超低磷、控制Mn含量的技术思路,以控制MnS夹杂物数量和形态、铸坯的枝晶偏析与中心偏析。通过实验室的控轧控冷试验,分析了不同终轧温度和终冷温度对组织和性能的影响,试验结果表明,终轧温度为820℃和840℃时,均可获得准多边形铁素体+粒状贝氏体组织,随着终轧温度的降低,晶粒细化;随着终冷温度的降低,粒状贝氏体含量增加。通过实验室研究结果,确定了工业生产方案,并完成了工业试制。试验结果表明,在820℃终轧,400℃卷取可以获得组织为准多边形铁素体+粒状贝氏体、综合性能优良的产品,其抗HIC敏感测试为0,抗SSCC性能未失效。     

S355系列钢冲击韧性不合格原因分析

针对S355系列钢伸长率低、低温冲击功不合格的问题,对韧性不合格的S355J2钢取样,进行拉伸试验、低温冲击试验,并对其金相组织及冲击断口形貌进行观察。结果表明:组织中存在中间偏析及魏氏体铁素体组织是造成韧性不合格的主要原因。通过对热轧控轧控冷工艺进行调整,增加道次压下率、降低精轧出口温度及冷却速率等措施,使产品韧性得到较大的提高,伸长率提升5%以上,冲击功提升5倍,达到130J以上,很好地解决了S355系列钢韧性不稳定的问题。     

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。     

1 000 MPa级高强汽车钢热轧原料卷性能均匀性的分析

为研究和改善某牌号1 000 MPa级高强汽车钢热轧原料卷的性能均匀性,前后进行了4次工业试验。结果表明,卷取温度为620 ℃时,钢卷不同位置组织差异巨大,且性能波动显著。在带尾10 m处,边部组织由细小的铁素体和马氏体组成,而中部由粗大的铁素体和珠光体组成;在带尾100 m处,边部由细小的铁素体、回火马氏体和少量新鲜马氏体组成,而中部仍然由粗大的铁素体和珠光体组成。巨大的组织差异导致通卷抗拉强度的波动值高达552 MPa。入缓冷坑对钢卷的组织和性能均匀性无明显影响,但对提高卷取温度有明显改善。卷取温度提高至680 ℃后,不同位置处的边部和中部组织差异减轻,通卷抗拉强度的波动值降低至146 MPa。高卷取温度和边部遮挡工艺同时采用后,钢卷的性能均匀性得到进一步提高,通卷抗拉强度的波动值进一步降低至108 MPa。     

喷雾组合控冷技术对弹簧钢54SiCr6组织性能的影响

采用金相、硬度、拉伸等试验方法,研究高速线材不同控冷技术对54SiCr6弹簧钢组织形貌、力学性能和表面质量的影响。结果表明,54SiCr6弹簧钢采用喷雾组合控冷的各项性能明显优于传统风冷控冷工艺。当采用传统风冷工艺时,盘卷通盘力学性能稳定性稍差,铁素体析出较多,铁素体析出增加脱碳层深度;当吐丝温度为850℃,喷雾压力为1 MPa时显著增加冷却速度,抑制铁素体析出降低脱碳层深度,盘卷力学性能均匀性优于风冷工艺;当吐丝温度为850℃,喷雾压力为4 MPa和3 MPa时,冷却速度显著提升,盘卷基体出现马氏体组织,较大降低盘卷的力学性能稳定性;当吐丝温度为850℃,喷雾压力为2 MPa时可以显著提高盘卷力学性能和均匀性,抑制铁素体析出,从而降低脱碳层深度,同时硬度的提升降低了盘卷表面磕碰伤,提高客户拉拔表面质量和作业率。     

终轧温度对高强度工程机械用钢组织性能的影响

对不同终轧温度的高强度工程机械用钢热轧钢卷进行了力学性能和金相组织的测试,研究了终轧温度对其组织和性能的影响。试验结果表明,随着终轧温度的降低,试验钢的抗拉强度和屈服强度降低,延伸率升高。高温终轧试样的低温冲击值很低,随着终轧温度的降低,低温冲击值大幅度升高。高温终轧试样的金相组织是铁素体+微量的珠光体,铁素体组织均匀性较差;中温终轧和低温终轧试样的组织是铁素体+珠光体,铁素体晶粒比较规则,而且低温终轧的均匀性比中温终轧好。高温终轧试样的铁素体晶界明显存在M3C型复合条状或短棒状的碳化物。     

船用压力容器钢板SA516Gr70的组织与性能研究

通过拉伸试验、冲击试验、显微组织观察及无塑性转变(NDT)温度试验等方法,研究了船用压力容器钢板SA516Gr70的显微组织和力学性能。结果表明,钢板不同位置强度及系列低温冲击功均较高,随着冲击温度降低,冲击功呈下降趋势;试样经5%应变时效后,-20～-40℃冲击功均有一定程度下降,在-60℃时冲击功下降约50%,但是仍满足冲击性能标准要求;钢板无塑性转变温度<-20℃。     

铌对低温钢组织及性能的影响

通过金相组织观察、低温冲击试验和拉伸试验及拉伸断口形貌观察,研究了铌对正火+调质处理低温钢组织及性能的影响。结果表明:铸态下随着试样中铌含量的增加,组织中珠光体片间距逐渐减小,经过930℃正火+900℃淬火+630℃回火热处理后,铌质量分数为0.039%的试样组织及综合性能最佳,组织为回火索氏体,-20、-40℃夏比冲击功分别达到44.4和28.4J,抗拉强度和屈服强度分别为995和885MPa,断后伸长率达到17.0%。