大规格V-N微合金化球扁钢连续冷却过程中的组织性能分析

针对规格尺寸扩大带来的球扁钢截面性能不均匀问题，利用静态过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)和ANSYS有限元多场耦合模拟相结合方法对V-N微合金化设计大规格球扁钢进行了性能预测。同时利用透射电镜、相分析等试验技术对球头和腹板的强化机理进行研究。结果表明：采用V-N微合金化设计18#不对称球扁钢全截面组织为铁素体+珠光体+贝氏体，冷却过程中球头的冷速比腹板冷速慢2℃/s左右，170 s达到最大温差104.6℃,球头和腹板晶粒尺寸差异2.7μm,硬度差异20 HV5。球头较长的高温停留时间使得V(C,N)析出量比腹板更多，析出尺寸更细小。同对比球扁钢相比，采用V-N微合金化设计的试验球扁钢屈服强度提高55～78 MPa,球头与腹板差异从22 MPa减少至1 MPa,显著改善了球扁钢截面均匀性。     

钒氮微合金化高强度球扁钢的强韧化机制

针对球扁钢在孔型轧制时球头、腹板部位组织性能不均匀的问题,研究了钒氮微合金化技术改善高强度球扁钢截面均匀性的作用机制。采用ANSYS有限元模拟了球扁钢轧后冷却温度场的分布。结果表明,球扁钢轧后冷却过程中球头心部冷却较慢,腹板冷却较快。950℃终轧后冷却150S时,球头心部、腹板温度差异约为120℃;对比分析了钒和V—N...     

V-N微合金化高强度球扁钢截面均匀性研究

针对高强度球扁钢截面性能不均匀的特点,采用金相显微镜、透射电镜、相分析等试验分析方法,研究了V-N微合金化对其截面性能均匀性的影响。结果表明,V-N微合金化技术改善了球扁钢的截面性能均匀性,显著提高了球头心部的性能,这和V在球扁钢不同部位的不同析出行为密切相关。球头心部比其他部位具备更充分的V(C,N)析出动力学条件,析出强化效果更明显,弥补了因组织差异带来的强度损失,减小了截面性能差异。     

球扁钢轧后冷却弯曲变形理论分析

对球扁钢轧后冷却过程中产生弯曲变形的原因进行了分析,弯曲变形是轧制过程中不一致的压下率和冷却过程中不均匀的温度场相互作用的结果。球头的压下率比腹板小,将导致球扁钢产生弯向腹板方向的变形;腹板的冷却速度比球头快,将导致球扁钢产生弯向球头方向的变形。要根据球扁钢弯曲变形的实际表现形式,分析引起弯曲变形的主要决定因素,采取诸如调整轧制道次压下量分配、对球头进行快速冷却等针对性措施,控制和减小球扁钢的弯曲变形。     

预硬化718塑料模具钢试制

采用非真空感应炉＋电渣工艺生产的三种规格７１８钢，经热轧控冷＋高温回火（预硬化）处理，化学成分和显微纯洁度达到瑞典７１８钢水平。室温中击韧性和拉伸强度接近和达到瑞典７１８钢水平。预硬化状态的金相组织为回火索氏体和少量回火下贝氏体组织，硬为Ｂ２７３－３４０。同截面硬度差值≤３ＨＲＣ。     

HB400级高强度准贝氏体耐磨钢板的组织与性能

研究了热轧、低温回火和热轧、正火、低温回火及轧态不同温度回火工艺对新型HB400级高强度准贝氏体耐磨钢板的组织和力学性能及耐磨性能的影响。结果表明，2种状态下耐磨板的组织由贝氏体铁索体(BF)和残余奥氏体(AR)组成，具有良好的强韧性及耐磨性能。低温回火可以改善耐磨钢板的韧性。新型耐磨钢板具有较强的回火抗力。用准贝氏体钢生产高强度耐磨板具有生产工艺简单，成本低廉等特点。     

薄板坯连铸连轧低合金耐磨钢磨料磨损特性

 研制了30CrMo,50CrV4两种牌号的薄板坯连铸连轧低合金耐磨钢板,对试验钢板进行淬火和低温回火热处理,并且与传统热轧工艺生产的热轧态的45,16Mn,Q235钢对比进行低应力磨料磨损试验,研究其磨损特性。结果表明,淬火低温回火态薄板坯连铸连轧30CrMo,50CrV4钢的相对耐磨性都达到了热轧Q235钢的1.6倍以上。在低应力磨料磨损下,显微切削机制为主要磨损机制,淬火回火态薄板坯连铸连轧低合金耐磨钢具有高硬度因而具有较好的耐磨性能,并在试验钢板硬度高于450HBW以后相对耐磨性明显提高。对比两种牌号的薄板坯连铸连轧低合金耐磨钢的显微组织、硬度、韧性及耐磨性能,30CrMo钢的综合性能较好。50CrV4钢耐磨性能较好,但其冲击韧性较低。     

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℃。     

热处理对16MnDR低温压力容器钢板组织和性能的影响

试验探讨了16MnDR低温压力容器钢的热处理工艺对力学性能和微观组织结构的影响。结果表明,对热轧状态的16MnDR低温压力容器钢进行热处理,可以细化晶粒和改善组织,提高综合力学性能。910℃正火及910℃正火＋620℃回火处理均可以得到比较理想的低温韧性,金相组织为均匀的铁素体＋珠光体,断口形貌以低温冲击韧性较好的等轴韧窝为主。     

热轧态与回火态 AH80 DB 低碳贝氏体钢组织与冲击韧性

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对热轧态和回火态AH80DB低碳贝氏体钢的显微组织、马氏体/奥氏体（M/A）岛、第二相的析出行为以及晶界取向差、有效晶粒尺寸进行研究,揭示回火后低碳贝氏体钢冲击韧性得到改善的原因.结果表明:两种试样的组织均由板条状贝氏体、粒状贝氏体和针状铁素体组成,其中回火态试样中针状铁素体组织较多.热轧态钢中存在较大尺寸M/A岛且呈方向性分布,大角度晶界比例占17.33%,有效晶粒尺寸为3.57μm;而回火态钢中M/A岛的尺寸较小,大角度晶界比例增加3.43%,有效晶粒尺寸减小0.56μm.热轧态钢中析出相主要是（Nb,Ti）C,尺寸在50~150 nm之间,回火态试样中析出较多细小的球状（Nb,Ti）C析出相,尺寸在10 nm左右.      

核电站压力容器用SA508-3钢厚截面锻件热处理冷却速度

研究了不同截面厚度的ＳＡ５０８－３钢热处理冷却速度与力学性能的关系。实验结果表明，当平均冷速≤１８℃ｍｉｎ时，钢的强度和韧性较低，达不到标准要求。当冷却速度为５８￣１６８℃／ｍｉｎ时，其淬火组织淡下贝氏体，经６５０℃回火后组织变成回火贝氏体和均匀分布的合金碳化物，使ＳＡ５０８－３钢具有良好的强度和低温韧性。     

核电站压力容器用SA508—3钢厚截面锻件热处理冷却速度

研究了不同截面厚度的ＳＡ５０８－３钢热处理冷却速度与力学性能的关系。实验结果表明，当平均冷速≤１８℃ｍｉｎ时，钢的强度和韧性较低，达不到标准要求。当冷却速度为５８￣１６８℃／ｍｉｎ时，其淬火组织淡下贝氏体，经６５０℃回火后组织变成回火贝氏体和均匀分布的合金碳化物，使ＳＡ５０８－３钢具有良好的强度和低温韧性。     

预硬化718塑料模具钢试制

采用非真空感应炉＋电渣工艺生产的三种规格718钢，经热轧控冷＋高温回火（预硬化）处理，化学成分和显微纯洁度达到瑞典超级718钢水平。室温冲击韧性和拉伸强度接近和达到瑞典718钢水平，预硬化状态的金相组织为回火索氏体和少量回火下贝氏体组织，硬度为HB273－340，同截面硬度差值≤3HRC。     

复合微合金化对SiMn3型贝氏体钢力学性能的影响

研究了用少量Ｍｏ，微量Ｖ，Ｂ，Ｒｅ进行复合微合金化，对低碳ＳｉＭｎ３型贝氏体高强钢力学性能的影响。结果表明，复合微合金化可显著提高其空冷状态的韧性，明显改善低温韧性，并可显著提高回火抗力和高温回火后的强度。     

纳米粒子强化含铜双相钢的组织性能关系

 为进一步提高HSLA系列含铜钢的综合力学性能,利用多步骤热处理工艺(QLT工艺:淬火、临界区淬火及回火工艺)在超低碳Ni-Cr-Mo-V-Cu低合金钢中获得了优异的强度及低温韧性匹配(屈服强度895 MPa、抗拉强度950 MPa、-80 ℃冲击韧性188 J)。利用SEM、XRD及TEM等试验方法研究了试验钢在QLT工艺处理后,不同临界区淬火温度下(Ac1~Ac3温度范围内)的双相组织演化规律,阐明了不同临界区淬火温度下的QLT态试样的组织及性能关系。结果表明,QLT态试样的屈服强度与回火二次马氏体体积分数呈二次抛物线关系,抗拉强度与回火二次马氏体体积分数呈线性正相关关系;断裂伸长率则与临界区铁素体含量正相关。临界区淬火温度为720 ℃时的QLT态试样(QL₇₂₀T)表现出优异的强度及低温韧性匹配,其高强度来源于协同析出的纳米级MC(M为铌、钼、钒及钛的任意组合)和铜粒子所强化的回火二次马氏体。QL₇₂₀T态试样优异的低温韧性则由下列因素所致,主要呈片层状的回火二次马氏体及临界区铁素体的平行相间分布而导致的组织细化效应;大量异相界面所导致的脆性渗碳体或合金渗碳体的细化;强度差异较小的回火二次马氏体以及临界区铁素体。     

热处理对25CrMnMo钢组织和性能的影响

研究了热处理对新型热轧调质无缝油管用25CrMnMo钢性能的影响。结果表明：该钢在920℃保温30min水冷，650℃回火70min后有较好的强度和韧性。通过选择不同的调质工艺可以满足API 5CT标准中N80Q和P110等高钢级油管的性能要求。     

硼对60 mm厚Q690D钢淬透性和力学性能的影响

 通过端淬试验、[Z]向硬度测试、显微组织和力学性能分析,研究了硼对60 mm厚Q690D钢淬透性和力学性能的影响。试验结果表明：微量固溶硼可显著提高60 mm厚Q690D钢的淬透性;和无硼的试验钢相比,含硼试验钢板厚1/4处的淬火组织由马/贝复相变成板条马氏体,淬火、回火态横截面上[Z]向最大硬度差分别由9、 5HRC降低到4、3HRC,提高了[Z]向硬度的均匀性,同时含硼试验钢淬火、回火态的强度和韧性得到提高。     

C38+N2非调质钢组织与力学性能的关系

C38+N2钢是一种组织为铁素体+珠光体的非调质钢,其特点是以正火代替调质处理,达到细化晶粒,改善组织状态,并在一定的范围内提高其强度和塑性的作用。本文通过对大连特钢生产的C38+N2钢热轧状态与正火状态的金相组织与力学性能进行检测及对比分析。结果表明:经过正火处理后的钢样组织更加均匀,铁素体的体积分数由8.62%增加到17.79%,晶粒进一步细化,钢样的强度、塑性、韧性指标全部高于同等条件的热轧态钢样。     

微铌处理对低碳铝镇静钢薄钢板组织和性能的影响

以低碳铝镇静钢为研究对象,通过分析不同卷取温度时热轧态和冷轧退火态的显微组织和力学性能以及退火再结晶行为,研究了微铌(0.017%)处理对组织和性能的影响.研究结果表明,低温卷取时,低碳铝镇静钢的显微组织趋于非等轴化,但卷取温度对低碳铝镇静钢热轧态的性能影响较小;低碳铝镇静钢冷轧退火态的晶粒尺寸较热轧态细,因此,低温退火后,强度比热轧态高,此外,低温卷取时,强度较高.微铌处理后,热轧态晶粒得到明显细化,强度得到明显提高,退火再结晶受到明显延迟,当退火温度较低时,强度与热轧态相当,当退火温度较高时,因铌析出相粗化以及晶粒尺寸增加,强度接近于更低温度退火的低碳铝镇静钢.     

超低碳Cr-Ni马氏体不锈钢组织和性能研究

采用SEM和金相相结合的方法，观察了不同热处理工艺下超低碳Cr-Ni马氏体不锈钢0．02C-13Cr-4Ni-1Mo-0．04N的组织和断口形貌；在Gleeble3800热模拟试验机上采用体积膨胀法，分析其相变过程并进行了500℃热拉伸对比试验。按照GB228、GB230要求测试不同热处理制度下材料屈服强度Rp0.2、抗拉强度Rm、延伸率A。试验结果表明，其室温基体金属的显微组织为低碳回火马氏体，Ac1为720℃，Ac3为860℃，Ms为281℃，Mf为157℃；在相同的淬火温度和回火工艺下，采用水淬较空冷更容易实现对力学性能的控制；随着回火温度的升高，合金的强度、硬度越低，塑性、韧性越好。