不同屈强比的冷轧DP780钢工艺调控技术分析

采用不同的工艺调控技术,实现了一种成分体系可生产具有不同屈强比的经济型冷轧DP780钢,并通过分析力学性能测试结果、TEM和SEM组织形貌特征,得到热轧初始组织、冷轧压下量、连续退火工艺对屈强比的影响。结果表明,当热轧初始组织为F＋P(铁素体＋珠光体)时,随着平均晶粒尺寸细化至约7.5 μm,屈服强度增加了50 MPa,屈强比由0.48增至0.56;当热轧初始组织变为F＋B(铁素体＋贝氏体）、以贝氏体为主时,屈服强度达到532 MPa,屈强比增至0.65,同时有利于保证DP780钢的扩孔性和塑性,扩孔率达到86%,特别适用于有扩孔翻边要求的汽车结构件和加强件。此外,适当增加冷轧压下量和降低退火保温温度,均有利于增强基体的强化效应,从而提高屈强比。     

淬火温度对超高强海工钢屈强比的影响

为了研究淬火温度对超高强海工钢EH690屈强比的影响,开展了淬火+回火工艺试验,并对试验钢的力学性能及显微组织进行检验和观察分析.结果 表明:试验钢在淬火温度不同而回火温度相同的情况下,随着淬火温度的降低,屈强比逐渐降低,尤其在经过840℃淬火后,屈强比较低并同时具有良好的力学性能,微观组织为回火马氏体+针状铁素体双相...     

0420q-E厚板回火工艺探讨

针对Q420q-E厚板回火出现的屈强比升高的生产实际问题,对Q420q-E不同回火温度的组织转变进行研究,发现了不同回火工艺过程中析出物对钢板屈服强度的影响规律。Q420q-E生产中屈强比上升的主要原因是回火温度偏高,钢板中第二相ε-Cu颗粒及铌、钛的析出相使屈服强度上升;较低温度回火后,钢板内应力得以消除,钢板保持了TMCP的组织特征,低温冲击韧性保持较高水平,屈服强度没有明显上升,屈强比基本保持不变。提出了符合现场实际生产条件的回火工艺,即：500±10℃、（板厚＋55）min、空冷,该工艺成功地应用于实际生产,生产的Q420q-E厚板满足了我国第一代高速、重载公铁两用大胜关长江大桥建设的要求。     

控冷冷速对高性能桥梁钢组织和力学性能的影响

 为了使控轧控冷工艺生产的高性能Q500qE桥梁钢具有较低的屈强比和良好的韧性,采用Gleeble-3800试验机模拟了试验钢不同冷速控冷工艺,研究了冷速对组织和力学性能的影响。结果表明：5~25 ℃/s冷却速率下形成针状铁素体、粒状贝氏体铁素体和少量弥散M-A岛构成的多相组织。随冷速增加,铁素体晶粒细化,M-A岛尺寸减小;强度和屈强比提高,冲击功先升高后降低。试验钢满足力学性能要求的控冷冷却速率范围是15~20 ℃/s。     

海洋采油平台R4S级系泊链用钢热处理工艺研究

海洋采油平台用R4S级系泊链条具有更高的力学性能要求,而链条最薄弱环节焊缝区的韧性和屈强比往往难以满足船检规范要求。本文模拟链条实际生产过程采用"等效连续调质热处理"的方法,研究热处理工艺对焊缝区的组织和力学性能的影响。结果表明:加入适量的细化晶粒元素,采用温度960℃+保温时间60 min+水冷的淬火工艺,获得板条马氏体+残余奥氏体(包括M-A岛)及少量混合贝氏体组织,提高焊缝区强韧性和降低屈强比;经600℃×1 h+水冷的工艺回火后,焊缝区的韧性、屈强比最优,可较好地满足ABS、BV船检规范的要求。     

TMCP工艺对高性能桥梁钢Q370qE-HPS组织性能的影响研究

为了研究TMCP工艺对Q370q E-HPS高性能桥梁钢组织和性能的影响,达到替代正火工艺的目的,对终轧温度、开冷温度、返红温度及冷却速率等TMCP关键工艺参数与组织、力学性能的关系进行分析。结果表明:采用两阶段控轧控冷工艺生产Q370q E-HPS钢时,随终轧温度升高、开冷温度降低、返红温度升高及冷却速度降低,铁素体晶粒尺寸增大,珠光体含量增加,屈强比降低。通过工艺参数优化,可获得合适尺寸和体积分数的铁素体和珠光体,实现Q370q E-HPS钢良好的强韧性匹配和较低的屈强比。     

屈服强度550 MPa级抗震建筑用钢回火性能研究

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和力学性能检验等方法,研究了系列回火温度对TMCP工艺生产屈服强度550 MPa级抗震建筑用钢微观组织、第二相析出及力学性能的影响。结果表明:随着回火温度的提高,试验钢屈服强度和抗拉强度变化趋势一致,屈强比呈明显上升趋势。分析认为:回火前后力学性能的变化主要与回火后更多弥散、尺寸25 nm的细小粒子析出及M/A岛分解、位错亚结构回复软化有关。试验钢板经450℃回火后具有最佳综合力学性能,抗拉强度703 MPa,屈服强度588 MPa,伸长率17.5%,-20℃冲击吸收能240 J,屈强比0.84,满足抗震建筑用钢要求。     

回火温度对Nb-Ti微合金化Mn系低碳贝氏体钢屈强比的影响

测试了Nb-Ti微合金化Mn系低碳贝氏体钢经不同温度回火后的拉伸性能,研究了回火温度对实验钢屈强比(Yield ratio)的影响,通过引入Swift公式分析了实验钢经不同温度回火后的应变硬化指数n和材料常数b的变化规律,建立了显微组织与屈强比之间的关系模型。结果表明:实验钢在280～600℃温度范围内回火2 h后,随着回火温度的升高,屈强比和材料常数b逐渐增加,应变硬化指数n呈现下降趋势,同时屈强比和ln(b/n~2)呈线性递增关系。显微分析表明,回火后屈强比的变化主要是由于回火过程中贝氏体板条的粗化造成的;同时结合透射电镜(TEM)观察讨论了回火过程中微合金化元素Nb, Ti的碳氮化物析出对贝氏体钢屈强比的影响。     

控冷工艺对钢材组织与性能的影响

对焊接结构钢HG70,HG785钢运用实验室模拟热处理工艺,制定合理的控冷+回火热处理制度,并进行力学性能检验和金相组织检验,探索焊接结构钢在控冷状态下性能合格率不高的原因.试验结果表明,快速冷却的控冷工艺使钢板组织中存在马氏体,是造成钢板塑性、韧性下降,冲击吸收功不稳定的主要原因,并且钢板厚度方向晶粒度不一致.必须通过对轧后控冷钢板的回火处理,消除马氏体,得到均匀化组织,提高钢材性能合格率.     

轧制与冷却工艺对X65薄规格管线钢组织与性能的影响

系统研究了控轧及控轧控冷工艺对9.5mm薄规格X65管线钢组织和性能的影响。结果表明:控轧控冷生产的钢的强度、韧性及微观组织整体优于控轧型X65管线钢。对于控轧工艺,降低轧制温度,晶粒细化,强度提高至550MPa,屈强比有增大趋势(0.90～0.95),但韧性较差;轧后配合水冷,通过优化冷却温度和精轧开轧厚度,组织明显细化,混晶程度和带状组织均改善,强度提高至580～620MPa,-20℃冲击韧性稳定在130～150J,屈强比稳定在0.83～0.9。无论是控轧工艺还是控轧控冷工艺,仅通过降低轧制温度、冷却温度对钢的强度提高幅度有限。     

原始组织对690 MPa级海工钢亚温淬火后强韧性的影响

 为了稳定亚温淬火工艺与工业化生产,通过力学性能分析及显微组织观察,对比了正火+亚温淬火+回火、在线淬火+亚温淬火+回火、离线淬火+亚温淬火+回火3种热处理工艺对690 MPa级海洋工程用钢板组织性能的影响。结果表明,采用离线淬火+亚温淬火+回火工艺结果最理想,能够大幅度提高钢板的低温冲击性能和伸长率。同时,还能够获得较低的屈强比,断口形貌全部为韧窝,呈明显的韧性断裂,而且随着亚温保温时间的增加,强度逐渐提高,当保温时间达到30 min以后,强度及条片状铁素体基本不发生变化;采用直接淬火态+亚温淬火+回火虽然可以保证高强度低屈强比,但是冲击功表现较为离散,稳定性欠佳,断口形貌为混合型,以韧性断裂为主;采用正火态+亚温淬火+回火工艺效果最差,尤其是不能保证钢板低温韧性,断口形貌全部为解理,呈明显的脆性断裂,其中片条状铁素体形貌是决定优良低温冲击性能的关键因素。     

回火温度对热轧双相钢组织和力学性能影响研究

研究了100~300℃回火对0.054C-1.18Si-1.16Mn-0.49Cr成分热轧双相钢DP600的显微组织和力学性能的影响。结果表明:回火温度主要影响热轧双相钢中铁素体位错密度和马氏体微观结构;随着回火温度的增加,热轧双相钢中铁素体可动位错密度降低,马氏体部分发生分解,析出碳化物;回火温度对抗拉强度影响不大,对屈服强度和屈强比的影响显著,175℃以上回火,热轧双相钢屈服强度显著提高,并出现屈服平台,150℃以下回火热轧双相钢屈服强度增加不明显,不出现屈服现象。     

Cu-NiAl纳米复合析出强化钢回火工艺

为了研究不同回火工艺下Cu-NiAl纳米复合析出强化钢的组织和力学性能,采用OM、TEM对在300～650℃范围内回火后的试验钢组织进行分析并对其力学性能进行讨论.结果表明,在300～550℃回火时,贝氏体铁素体板条逐渐粗化为等轴铁素体,并且在基体上形成纳米级析出相;在600～650℃回火时,基体完全转变为等轴铁素体,...     

Relationship Among Microstructure and Properties and Heat Treatment Process of Ultra-High Strength X120 Pipeline Steel

 The variation of heat treatments including directed quenching and tempering off-line after controlled rolling (DQT) and quenching off-line and tempering off-line after controlled rolling (RQT) with microstructure and mechanical properties of a low-carbon microalloyed steel was compared and analyzed. For DQT, the quenched steel was obviously banded microstructure, with increasing tempering temperature, lath martensite coarsened, the cusp carbide precipitated at grain boundaries, the yield strength fluctuated slightly, and the fracture-separation was obvious. The impact toughness was better in the steel tempered at 500 ℃ for 1 h. In RQT, with increasing tempering temperature, lath martensite degenerated, intragranular and intergranular finer precipitations with smaller than 30 nm precipitated and grew up and were distributed dispersedly, the stripe-like carbides were distributed at grain boundaries, and the yield strength and tensile strengthen decreased obviously. The impact toughness of RQT process was much better than that of DQT process, and the comprehensive mechanical properties were better for the steel tempered at 500 ℃ for 1 h of RQT process.     

新型锯片基体用钢51CrV4的研究与开发

 51CrV4钢因具有良好的热处理性能与力学性能,广泛用作为高等级弹簧钢。为改善现有锯片钢的不足,根据51CrV4特有的化学成分,创新性地将其用于制造金刚石焊接锯片基体。通过研究动态CCT曲线,卷取温度对显微组织与第二相析出物的影响,淬火与回火工艺对碳化物尺寸、晶粒尺寸、力学性能的影响,评估了51CrV4钢用于制造金刚石焊接锯片基体的可行性。结果表明：卷取温度升高,先共析铁素体尺寸与珠光体片层间距变大,10 nm粒径以下的(V,Cr)C析出物在MC相析出物中所占的比例减少;淬火温度由800提高到900 ℃时,奥氏体晶粒尺寸先缓慢变化,随后快速长大,固溶的碳化物质量分数增多,回火后锯片硬度增强,而回火温度由450提高到550 ℃时,马氏体板条界片层状渗碳体逐步球化,强度明显下降,塑性小幅提高;设定合适的卷取温度控制热轧态中第二相碳化物的尺寸,并在850～900 ℃淬火、约450 ℃回火是生产高硬度、高韧性51CrV4金刚石焊接锯片的关键工艺。     

C-Mn-Cr-Nb系低合金钢抗氢致开裂性能

 研究了一种低C、低Mn、高Cr和高Nb低合金钢经控轧控冷及轧后回火处理后性能与组织的变化,并对试验钢进行了抗氢致开裂(HIC)试验。结果表明：与轧态相比,回火处理后试验钢的力学性能有较大提高,600℃左右回火后屈服强度由轧态519MPa增加到626MPa,抗拉强度由653MPa增加到705MPa,且韧性基本未降低,回火处理后组织仍以针状铁素体为主,回火后M/A岛尺寸减少。此外,轧态与回火态钢均能满足抗HIC试验衡量标准,回火处理后抗HIC性能优异。降低Mn质量分数能显著提高低合金钢抗HIC性能,提高Cr质量分数和Nb质量分数能有效强化低Mn钢的强度。     

70Si3MnCrMo钢中贝氏体及其回火稳定性

 对一种新型70Si3MnCrMo钢进行了等温和连续冷却贝氏体相变热处理。利用拉伸和冲击试验研究试验钢的力学行为,利用XRD、SEM和TEM等方法对试验钢进行了相组成分析和微观组织形貌观察。研究结果表明,试验钢经等温贝氏体相变,其最佳综合力学性能出现在200 ℃回火,强塑积为26.4 GPa·%。经连续冷却贝氏体相变,其最佳综合力学性能出现在300 ℃回火,强塑积达到28.6 GPa·%。回火温度较低的情况下,热处理后的组织为由贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的无碳化物贝氏体组织,这种无碳化物贝氏体由超细贝氏体铁素体板条而获得超高强度,由一定量的高碳残余奥氏体来保证较高的塑性和韧性。试验钢经连续冷却贝氏体相变,其贝氏体铁素体板条中出现了超细亚单元,并且残余奥氏体呈薄膜状和小块状两种形态分布于贝氏体铁素体板条之间,这两种形态残余奥氏体的稳定性不同。拉伸试样在变形过程中残余奥氏体持续发生TRIP效应,直至全部残余奥氏体都发生转变生成应变诱发马氏体,从而使钢得到更好的强、塑性配合,表现出十分优异的综合性能。     

屈服强度550 MPa级抗震建筑用钢回火性能研究

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和力学性能检验等试验方法,研究了系列回火温度对TMCP处理的屈服强度550 MPa级抗震建筑用钢微观组织、第二相析出及力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的提高,试验钢屈服强度和抗拉强度变化趋势一致,屈强比呈明显的上升趋势。分析认为:回火前后力学性能的变化主要与回火后更多弥散的尺寸在25 nm以下的新的细小粒子析出以及M/A岛的分解和发生位错亚结构回复软化有关,试验钢450℃回火后钢板具有最佳综合力学性能:抗拉强度为703 MPa,屈服强度为588 MPa,伸长率为17.5%,-20℃冲击吸收能量为240 J,屈强比0.84满足建筑用钢要求。     

Effect of Heat Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of API X90 Pipeline Steel Welded Joints

In this work, X90 pipeline steel was welded by shielded metal arc welding with root and submerged arc welding with calk and cap. After that, the joint was tempered at 550 °C and 600 °C. Subsequently, the microstructure and mechanical properties were investigated by optical microscope, scanning electron microscope (SEM) and Vickers hardness tester. The fracture surface of welded joint was analyzed by SEM. The experiments show that: After high-temperature tempering treatment, the Widmanstatten structure disappears in coarse-grained region. The number of lath martensite in the original structure of the welded joint decreases, and the quantity of granular bainite increases. The acicular ferrite disappears gradually and the polygonal ferrite grains increase, and the M/A island components decompose into fine grains with the increase in tempering temperature. The mechanical properties of the joints also change and the hardness rises because of the disappearance of Widmanstatten structure improves after heat treatment, and yield strength and tensile strength of the specimens have the lowest values after tempering at 550 °C. After tempering at 600 °C, the hardness decreases and strength–ductility reaches 11,571 MPa%. The tensile fracture of 600 °C sample presents delamination and ductile fracture. Through comparative analysis, it can be concluded that the plasticity and toughness of multilayer welded joints after tempering at 600 °C is improved, and they have better comprehensive mechanical properties.