X80管线钢中Nb元素析出规律的研究

采用热力学模型计算了X80管线钢在不同温度下的相组成,相析出温度及Nb元素的析出规律;研究不同Nb含量对A3温度、各相析出温度和Nb析出规律的影响。计算结果表明,X80管线钢平衡态的析出相主要为Ti,Nb的碳氮化物、合金渗碳体、MnS、AlN、M7C3和Mo的碳化物。随Nb含量的增加,A3温度升高,Nb析出相的析出温度升高,而AlN相析出温度降低;在同一温度下Nb元素的析出量随Nb含量增加而升高。     

合金元素对KT5331叶片钢析出相及高温持久性能的影响

热力学软件及试验研究合金元素对KT5331钢析出相的影响。结果表明:M_(23)C_6析出温度、析出量由C元素决定,钢中Cr、Mo元素含量对M_(23)C_6析出温度影响较大。Laves相析出量由W含量决定。根据合金元素对析出相的影响规律,分析了合金元素对KT5331钢高温持久性能的影响。结果表明:降低C含量,Cr、W元素含量在下限,Mo元素含量在中上限,对KT5331钢高温持久性能有利。     

Fe-18Cr-18Mn-C-Mo(Si)-N系相图垂直截面的热力学计算

利用Thermo-Calc软件和相关数据库对Fe-18Cr-18Mn-C-Mo(Si)-N合金系在氮气压力为100 kPa下随N含量变化的变温截面进行了计算.结果发现,随着C的质量分数从0增加到0.12%时,γ相区没有发生明显的变化,但对碳化物M23C6的析出产生了显著的影响,从而改变了高氮钢奥氏体化后的析出序列.当继续添加质量分数为2%的Mo时,γ/a γ相边界向右侧移动,不但存在碳化物M23C6还有碳化物M6C.当添加不同含量的Si时,γ相区明显缩小,而且碳化物M23C6的析出温度与成分也发生了很大的变化.Fe-18Cr-18Mn-O.09C-0.8Si-0.5N钢的奥氏体化温度及Cr2N相析出温度与该合金系的热力学计算结果符合,表明这些计算结果可为Fe-18Cr-18Mn-C-Mo(Si).N合金系的成分设计及热处理工艺提供依据.     

25Cr3Mo3NiNb钢的物理化学相分析方法的研究

系统研究了25Cr3Mo3NiNb钢的物理化学相分析方法.对不同回火温度下试验钢中各析出相的结构、化学组成和含量进行了测定,揭示了25Cr3Mo3NiNb钢中各析出相随回火温度的析出规律.随回火温度升高,试验钢中相继析出M3C,M2C,M(CN),M7C3等碳化物.     

高Ti-Q550钢中Nb、Ti第二相的析出行为

 采用Thermo-Calc软件、热模拟及扫描电镜研究高Ti-Q550钢中微合金的析出规律。采用Thermo-Calc软件计算不同温度下Nb、Ti的析出规律,钛含量对钢中Nb、Ti析出规律及A3的影响。采用热模拟和扫描电镜研究钢中铌相的析出温度。计算结果表明,钛相的析出温度为1498℃,铌相析出温度为1251℃;随着钢中钛含量的增加,(Nb,Ti)C相析出温度和A3温度升高,但铌在钢中的固溶量降低;当钛的质量分数小于0. 08%时,Ti(N,C)相析出温度随钛含量增加而升高,但当钛的质量分数大于0. 08%时,相析出温度基本不变,钛在钢中的固溶量随钛含量增加而增加。     

超级双相不锈钢S32760凝固过程Thermo-Calc热力学软件的应用

利用Thermo-Calc热力学计算软件得到S32760（022Cr25Ni7Mo3WCuN）超级双相不锈钢凝固过程中的相图,确定了S32760双相钢是FA （铁素体-奥氏体）凝固模式,通过改变奥氏体和铁素体的形成元素的含量,确定在不同的化学成分下的热加工性能、Cr₂N和σ相析出温度,得到S32760双相钢热加工温度区间随着奥氏体形成元素C、N、Ni、Mn含量的增加而变大,随着铁素体形成元素Si、Cr、Mo含量的增加而减小,而W对热加工性能没有影响。根据热力学计算,确定了最优的化学成分（/%:0.022C,0.30Si,0.80Mn,25.60Cr,6.20Ni,0.54Cu,3.50Mo,0.54W,0.27N）,S32760双相钢最佳热塑性温度为1195℃, Cr₂N相的析出温度为1050℃, σ相析出温度为1020℃,热加工区间为145℃,并且通过了后续的现场实践验证。     

回火温度对Mo-V-Ti钢组织与性能的影响

为了研究回火温度、析出相对含Mo-V-Ti钢组织与性能的影响,试验采用550 mm轧机对含Mo-V-Ti钢轧制后进行完全淬火,然后在630~710℃不同的温度下进行回火。结果表明,高温回火后,钢的组织由回火索氏体和少量贝氏体组成,组织中发生回复和再结晶,钢的强韧性匹配发生变化。在670℃以下回火时产生的析出相主要为Ti、V和Mo复合的碳氮化合物和V、Mo复合的碳氮化合物,随着回火温度的提高,产生了新的析出相Fe、Mn和Mo及V合金渗碳体,析出相对钢的强韧性有重要影响。     

W-Mo-Ni-Fe重合金金属间化合物相析出机制研究

为了分析Mo元素含量对液相烧结W—Ni—Fe重合金显微组织的影响和探讨Mo元素含量与基地相、析出相等各相组成的关系，以及了解合金于炉冷后在固相与基地相接口析出的金属间化合物相之形成机制，本研究使用具有相同基地相组成但不同Mo元素含量(Mo的原子数分数为15％～59％)的试片，以SEM、EMPA观察显微组织的变化，并使用XRD对金属间化合物析出相进行结构分析与鉴定，最后再以DTA热分析仪器量测合金的相变化温度，以厘清金属间化合物相的析出机制。试验结果显示，当合金中含有高比例的Mo元素时，烧结后在基地相中固溶的Mo元素与W Mo元素总和将随之升高，除了造成基地相的凝固温度下降以外，也形成大量的(W，Mo)0.5-(Ni，Fe)0.5 x(z=0～0．04)金属间化合物析出相，而此金属间化合物相中，Mo元素所占的比例会随着添加的Mo元素比例增加而呈线性上升。热分析结果显示，金属间化合物相的析出温度大约是在1349～1355℃之间，而基地相的凝固温度则从1415℃降低到1336℃。根据这些现象可以了解，金属间化合物相的形成机制与合金成分中的MMo／(Mw MMo)比值有关，当比值高于0．66时，金属间化合物相的析出机制为偏晶反应(monotectic reaction)；当比值在0．5～0．66之间时，析出机制是属于共晶反应(eutectic reaction)；当比值在0．34～0．5之间时，析出机制可能是共析反应(eutectoid reaction)或者是包析反应(peritectoid reaction)；比值低于0．2时，则不会析出金属间化合物相。     

取向硅钢热力学平衡析出相的计算和分析

为了提高取向硅钢磁性能的稳定性,采用Thermo-Calc软件系统分析了取向硅钢基本合金元素C、Si、Mn、S、Al、N对γ相的转变温度、最大含量、最大含量对应温度,AlN和MnS固溶析出转变温度以及最大析出量的影响。计算结果表明：C含量增加,γ相的转变温度升高、最大含量增加、最大含量对应的温度也升高;Si含量增加,γ相的转变温度降低、最大含量减少、最大含量对应的温度降低;MnS相最大析出量主要受S含量的影响;AlN相最大析出量随N含量增加而大幅增加。     

40MnV钢中微合金元素氮-碳化物的析出行为

用Thermo-cale软件对微合金钢40MnV(%：0．36-0.40C，1．36～1.40Mn，0.8～0.9V，0.011-0．016Ti，0．021-0．045Al，0．007-0．016N)中的析出相进行计算，并用电解分析，X-衍射，透射电镜研究了析出相的成分、形貌和分布。结果表明，钢中少量的N和Ti可导致在固液两相区析出尺寸为50nm的粗大TiN粒。随温度降低，析出相尺寸逐渐减小到10nm以下，形状由方形变成圆形，且析出相中V和C含量增加，N和Ti含量减少。随着钢中铝含量的增加，VN析出量减少。     

钛含量对Nb-Ti微合金化Q345A钢热轧板力学性能的影响

试验研究了钛含量对Q345A钢(%:0.08～0.10C、1.19～1.46Mn、0.017～0.029Nb、0.02～0.08Ti) 14～20mm热轧板力学性能的影响。结果表明,Ti=0.02%时,钢板的强度无显著变化,Ti为0.02%～0.04%时,钢板强度随Ti含量增加而增加;Ti≥0.04%时,钢板强度随Ti含量增加而下降。控制Nb-Ti微合金化重型汽车板用钢Q345A的Ti含量为0.02%～0.04%,可获得最佳强塑性配合。     

FTSR薄板坯内部横裂纹形成机理的分析和预防措施

采用Gleeble-3500热模拟机模拟FTSR薄板坯生产工艺,试验了SS330钢板坯(0.06％C)和SS400钢板坯(0.20％C)在600～1 350℃的高温塑性。结果表明,SS400钢在700～900℃的高温塑性高于SS330钢,SS400钢板坯内部产生的横向裂纹是由于柱状晶晶界处硫、氧化物的偏聚,使钢晶界的高温塑性下降所致。通过钢中硫含量由0.015％降低至0.010％,全氧含量由45×10^-6降至30×10^-6,钢中Nn／S≥60,钢水过热度由30～50℃降至20～35℃,铸坯拉速由2.5～6.0 m／min改为3.0～4.5 m／min,控制二冷水量,有效地避免了薄板坯内部横裂纹的产生。     

碳含量对贝氏体型冷作强化非调质钢的组织和力学性能的影响

研究了0.09%～0.14%C含量对5%～50%冷拔减面率和100～500℃2 h时效处理的2Mn-0.003B-0.05Ti非调质钢组织和力学性能的影响。结果表明,当碳含量较低(0.09%～0.12%C)时,可获得比较细小均匀的粒状贝氏体组织,但当碳含量为0.14%时,则组织中出现块状铁素体;在相同的拉拔减面率下,随着碳含量的增加,该钢的强度提高,塑性降低,当减面率较大时,这种差别比较明显;随着碳含量的升高,时效处理后的该钢强度增量明显降低。     

真空感应炉冶炼X120管线钢脱氧和脱硫试验

在150 kg和50 kg氧化镁坩埚真空感应炉上进行X120管线钢(%:0.03～0.04C、1.98～2.05Mn、≤0.9(Cr+Mo+Nb+V+Ti)的脱氧和脱硫试验。结果表明,通过控制碳氧反应用碳脱氧和控制冶炼温度避免炉衬分解,可使钢中氧含量≤20×10^-6;在碳脱氧条件下,采用CaO-BaO-CaF₂系精炼渣,可使钢中硫含量≤0.002%。通过扫描电镜观察发现,钢中存在来源于坩埚的≤5μmMgo夹杂。     

低温板坯加热晶粒取向3.0%Si钢高温退火中的组织演化

采用取向分布函数及金相分析方法研究了以Cu₂S为主要抑制剂的低温板坯加热晶粒取向硅钢(%:0.04C、3.16Si、0.50Cu)在650～1 050℃高温退火中组织的演化过程。结果表明,该取向硅钢的初次再结晶温度为650～700℃,二次再结晶温度为1 000～1 050℃。初次再结晶后的主要织构强度以{111}〈110〉、 {112}〈110〉、 {111}〈112〉顺序减弱。初次再结晶组织的晶粒尺寸和织构强度在700～900℃变化很小,在900～1 000℃晶粒长大速度加快,{111}〈110〉、{112}〈110〉组分增强,而{111}〈112〉组分的强度基本保持不变。     

高铬不锈钢BaO基渣系脱磷的研究

在5 kg MgO坩埚中频感应炉中,用成分(%)为45~65BaO、35~55BaF₂、3~7Cr₂O₃渣系对成分(%)为0.12~0.40C、10.06~18.89Cr、0.60~11.00Ni,精炼温度1 853~1 893 K的不锈钢水进行脱磷试验和研究。实验结果表明,该试验渣系能在精炼期将高铬不锈钢水中的磷从0.029%降至0.013%,平均脱磷率超过20%;当(BaO)/(BaF₂)为60/40、初始硅含量≤0.08%、精炼温度≤1 600℃(1 873 K)、初始[Cr]≤15%时,可取得较好的高铬不锈钢水脱磷效果。     

胀断连杆用非调质钢C70S6BY产品研发

C70S6BY非调质热轧圆钢经过80 t顶底复吹转炉-LF+VD精炼-240 mm×240 mm方坯连铸-Φ60 mm圆钢连轧-缓冷-精整、探伤工艺生产。采用碱度4~8 Al₂O₃-CaO-SiO₂渣系,LF精炼45~60 min;LF离站［S］≤0.010%,［O］ ≤0.001%;VD后硫合金化,［S］控制在0.063%～0.065%。VD出钢前喂入含镁包芯线100~150 m,Mg收得率在11%~17%,镁硫含量比值约为1.56%。中间包钢水过热度15~30 ℃,铸坯拉速0.9 m/min。经正火后,试验钢抗拉强度和屈服强度达957 MPa和563 MPa;伸长率和断面收缩率达12%和21%。镁改质处理后,硫化物夹杂长宽比1~2占比达到55%以上。     

采用控轧控冷工艺生产车轮用轮辐钢板

通过1700 mm热连轧机组对轮辐钢(%:0.09C、0.12Si、0.98Mn、0.010P、0.005S、0.010Nb、0.04Als)进行830～890℃终轧温度和620～680℃卷取温度的轧制试验。结果表明,板坯加热温度1230～1250℃、终轧温度(870±15)℃、卷取温度(660±15)℃生产的车轮用轮辐钢板的组织为细铁素体加少量的珠光体,屈服强度335～380 MPa,抗拉强度430～485 MPa,伸长率26%～31%,每卷带钢的纵向强度差为13～37 MPa,在车轮制作过程中冲压成型良好,冲废率小于0.3%。     

Nb含量对W3Mo2Cr4V(Nb)高速钢组织和力学性能的影响

研究了0～1.5％Nb对25 kg真空感应炉冶炼的W3M02Cr4V钢(％:0.8～1.1C、3.8～4.1Cr、2.9～3.2W、1.8～2.1Mo、1.0～1.3V)组织和力学性能的影响。试验结果表明:随着Nb含量提高,铸态组织中铌碳化物增多;淬火奥氏体晶粒变细;1180℃淬火时,1.2％～1.5％Nb钢比≤0.1％Nb钢HRC值提高了6.0;二次硬化能力和红硬性也得到了提高;使钢在较高淬火温度下的机械性能得到改善。     

贝氏体区等温时间对低硅TRIP钢组织和力学性能的影响

研究了0.15C-1.5Mn-1.5Al-0.3Si TRIP钢820℃2 min加热后快冷至450℃盐浴中保温5～300s空冷的组织和力学性能。结果表明,随在贝氏体转变区450℃等温时间的增加,该钢的屈服强度和伸长率增加,抗拉强度降低,等温时间60s时强塑积最佳,为23 000MPa%;等温时间≤60s时随等温时间增加钢中残余奥氏体含量增加,>60s时随等温时间的增加钢中残余奥氏体含量降低,60s时钢中残余奥氏体达到最高值,为14%。