核电站用特宽特厚SA-516Gr.70钢板的开发

通过镍、钒和铌的微合金化以及采用控制轧制、正火处理等工艺方法,鞍钢成功开发出了80 mm厚、5 000 mm宽的SA-516Gr. 70钢板,并对钢板进行了力学性能检测和显微组织分析。结果表明,试制的特宽特厚SA-516Gr. 70钢板的显微组织为均匀细小的块状铁素体和条带状珠光体,晶粒度为9级,具有良好的强韧性。在经过605℃保温15 h的模拟焊后热处理后,钢板的室温抗拉强度为501 MPa,屈服强度为310 MPa,断后伸长率为40%,0℃冲击吸收能量大于200 J,力学性能达到了技术要求。     

热处理时间对CLAM钢TIG焊接头组织和性能的影响

采用钨极氩弧焊(TIG焊)方法对厚5 mm中国低活化马氏体钢(CLAM钢)进行平板对接焊,焊后分别进行750℃×30 min,750℃×60 min,750℃×90 min回火热处理,并对焊接接头的力学性能和显微结构进行分析测试。结果表明,CLAM钢采用TIG焊可以获得良好力学性能的板条状马氏体焊缝组织,焊后热处理后观察到大量的碳化物析出;焊后热处理时间与马氏体板条尺寸正相关,随着时间增长碳化物析出并向晶界处聚集;焊接接头的硬度和抗拉强度随着热处理保温时间的延长而降低,而冲击吸收功会先提高后降低,在750℃×60 min热处理后的冲击吸收功最大。热处理保温时间在60 min时焊缝的综合力学性能最好。     

Z12CN不锈钢热处理工艺研究

Z12CN钢为铸造马氏体不锈钢,常用于制作水泵零件。为确定Z12CN钢的最佳热处理工艺,制作了?30 mm×300 mm的Z12CN钢试块,并对其进行了1 020℃保温1.5 h空冷正火和660℃、720℃和760℃回火3 h空冷及760℃回火5 h和7 h空冷。经上述工艺热处理后检测了试块的硬度、强度和冲击韧度以及经最佳工艺热处理后的显微组织。结果表明：随着回火温度的提高,正火后的Z12CN钢强度和硬度降低,冲击韧度提高;回火温度相同,随着回火时间的延长,钢的强度和硬度降低,冲击韧度提高;Z12CN钢的最佳热处理工艺为1 020℃保温1.5 h空冷正火+760℃回火3～5 h空冷,经此工艺热处理的30 mm厚Z12CN试块力学性能满足设计要求,显微组织为正常的回火索氏体。     

14Cr1MoR钢板异常显微组织的成因分析

压力容器设备制造厂在对送检的14Cr1MoR钢换热器管板进行复验时,发现其显微组织与常规显微组织存在明显差异,力学性能检测中低温冲击性能(-20℃)逼近下限,与该钢出厂的检验报告结果有较大出入,管板的热处理工艺为910℃×3 h正火+710℃×2 h回火+690℃×20 h模拟焊后热处理,板厚(T)160 mm。由于该钢工作环境处于高温、高压、与     

亚温淬火对09MnNiDR容器钢板组织及断裂性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、热膨胀分析仪等对连铸-轧制方式生产的60 mm厚09MnNiDR容器钢板经不同亚温淬火+回火工艺处理后的组织和低温冲击性能进行了分析.结果表明:相比两次亚温淬火+回火工艺,采用淬火+亚温淬火+回火工艺的试验钢1/2厚度处冲击吸收能量大大提高,这与组织中小尺寸晶粒的占比提高有关;前者冲击断口形貌...     

焊后热处理时间对18MND5钢焊缝组织和性能的影响

研究了焊后热处理保温时间对18MND5钢埋弧焊焊缝组织和力学性能的影响。结果表明,在高温1 h、24 h、40 h不同热处理保温时间下,焊缝金属的抗拉强度和屈服强度逐步减小,屈强比变化不明显,冲击吸收能量先提高后有所降低。随着焊后热处理保温时间的延长,焊缝金属中的C元素及合金元素由固溶强化转化为沉淀强化,使抗拉强度降低,冲击吸收能量提高。随着焊后热处理保温时间的过长,C元素和碳化物在晶界处聚集、偏析、粗化,导致抗拉强度和冲击吸收能量降低。     

“零保温”淬火工艺对40Cr钢组织与性能的影响

研究了不同温度“零保温”淬火工艺下,40Cr钢的显微组织与性能的变化规律。结果表明,在850~910 ℃下“零保温”淬火和550 ℃回火后,40Cr钢的硬度、抗拉强度和冲击吸收能量随温度的升高先增加后降低。890 ℃“零保温”淬火和550 ℃回火时,钢的硬度、抗拉强度和冲击吸收能量达到最高值,这些性能均优于同温度下保温淬火时试验钢的性能。40Cr钢“零保温”淬火性能的提高与其淬火后得到的细小板条状马氏体组织、奥氏体晶粒的细化和奥氏体中碳浓度分布不均匀有关。     

美标A588 GR.A钢焊接接头组织与性能研究

采用气体保护焊方法,对鞍钢集团生产的厚6 mm和厚12 mm的美标A588 GR. A钢的焊接接头组织和性能进行了研究。2种厚度的钢板经焊接后,接头拉伸、弯曲性能合格,低温冲击韧性良好,其中厚12 mm钢板焊接接头各个区域的冲击韧性更优。2种厚度焊板的焊缝组织均为先共析铁素体+针状铁素体,热影响区组织主要为板条贝氏体+粒状贝氏体的混合组织。板厚不同造成的焊后高温停留时间的不同导致了2种厚度钢板的热影响区组织粗化程度不同,这也是造成2种板厚焊接接头各区域冲击吸收功差异明显的主要原因。     

2205双相不锈钢的织构对冲击韧度的影响

对2205双相不锈钢进行不同温度的固溶处理试验和改锻试验。研究了试验钢-46℃的冲击吸收能量,冲击试样断口的宏观形貌及纵截面和横截面的显微组织。结果表明,未经改锻的试验钢由于无明显的锻造织构,冲击试样断口基本是结晶状断口,经1050℃、1100℃和1150℃保温1 h固溶处理后冲击吸收能量均为20 J左右;试验钢改锻后,形成明显的锻造织构,冲击吸收能量提高到70 J,再经1050℃保温1 h固溶处理后冲击断口有明显纤维区,冲击吸收能量进一步升高到150 J。     

淬回火态07MnNiMoDR钢的组织及低温冲击性能

借助光学显微镜、扫描电镜和冲击试验等研究了淬回火态07MnNiMoDR钢在厚度方向上典型位置的显微组织及低温冲击性能。结果表明：淬回火态07MnNiMoDR钢在厚度方向上显微组织分布不均匀，表面主要由板条贝氏体组成，1/4位置主要以板条贝氏体和粒状贝氏体的混合组织为主，而1/2位置主要为等轴铁素体和粒状贝氏体组成的混合组织，同时还存在大尺寸的M/A岛。表面位置和1/4位置晶粒取向分布均匀，而1/2位置主要以<111>和<001>晶粒取向为主，<110>晶粒取向占比较少；板厚1/2位置存在较强的α纤维织构(<110>//RD),而其他类型的织构组分在厚度方向上分布均匀。板厚1/4位置的冲击吸收能量分布均匀，平均值为291 J,而板厚1/2位置的冲击吸收能量分布不均匀，平均值为198.7 J。板厚1/2位置处大尺寸尖锐的M/A岛和较强的α纤维织构(<110>//RD)是其低温冲击性能不稳定和显著降低的原因。     

回火温度对40CrMoVNbTi钢组织和性能的影响

采用780℃亚温淬火和不同温度回火,探究回火温度对40CrMoVNbTi钢组织和力学性能的影响。对淬火不同温度回火40CrMoVNbTi钢的力学性能变化及显微组织和冲击断口断貌进行观察和分析。结果表明,780℃亚温淬火,随回火温度的提高,40CrMoVNbTi钢的强度下降,塑性呈上升趋势,300℃回火冲击吸收能量值最低,出现回火脆性。200℃回火组织为回火马氏体和残留奥氏体,其抗拉强度为2150 MPa,KV₂为23.8 J;550～600℃回火组织为回火索氏体,韧性较好,其抗拉强度为1190～1070 MPa,KV₂为94～123 J,满足AISI 4140钢的力学性能要求,具有较高的冲击性能。     

C-Mn-Cr-B系低合金耐磨钢组织性能的研究

针对五矿营口中板有限责任公司对耐磨钢的开发，设计采用了C-Mn-Cr-B低合金化学成分体系，试验研究了淬火、回火工艺对30 mm厚钢板组织性能的影响，得到了最佳的热处理工艺，即加热时间42 min、在920 ℃保温15 min 淬火，可以得到均匀的板条马氏体组织；再经过加热时间50 min、400 ℃回火处理后，得到回火马氏体组织，钢板综合力学性能良好，屈服强度为1 080 MPa，抗拉强度为1 190 MPa，断后伸长率为25.5%，-20 ℃冲击功均值为39 J，硬度为399HB，满足GB/T 24186—2009标准对NM400耐磨钢的要求。     

C-Mn-Cr-B系低合金耐磨钢组织性能的研究

针对五矿营口中板有限责任公司对耐磨钢的开发，设计采用了C-Mn-Cr-B低合金化学成分体系，试验研究了淬火、回火工艺对30 mm厚钢板组织性能的影响，得到了最佳的热处理工艺，即加热时间42 min、在920 ℃保温15 min 淬火，可以得到均匀的板条马氏体组织；再经过加热时间50 min、400 ℃回火处理后，得到回火马氏体组织，钢板综合力学性能良好，屈服强度为1 080 MPa，抗拉强度为1 190 MPa，断后伸长率为25.5%，-20 ℃冲击功均值为39 J，硬度为399HB，满足GB/T 24186-2009标准对NM400耐磨钢的要求。     

轧制工艺对14Cr1MoR钢板组织与性能的影响

采取光学显微镜、扫描电镜及拉伸、冲击试验机对板厚60 mm的14Cr1MoR热轧钢板正火+回火态和模拟焊后态的组织与性能进行了研究。结果表明:一阶段控轧与两阶段控轧的钢板相比,终轧温度高,轧后冷却速度慢,钢板铁素体晶粒尺寸粗大,珠光体含量多;钢板的强度低,伸长率高,冲击性能低。两阶段控轧的钢板经655 ℃保温3 h模拟焊后热处理,屈服强度下降44 MPa,抗拉强度下降24 MPa,冲击吸能能量降低;模拟焊后保温时间延长到12 h,强度和冲击性能变化不大。两阶段控轧的14CrMoR钢板,经正火+回火或再经过655 ℃模拟焊后热处理,钢板的力学性能优良。     

高强韧工程机械用钢Q690D的淬火工艺优化

通过全自动相变仪、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等,研究880~1100 ℃淬火温度对30 mm厚Q690D钢显微组织、原始奥氏体晶粒尺寸、-20 ℃低温冲击性能和冲击断口形貌的影响。结果表明,当淬火温度低于950 ℃时,试验钢奥氏体平均晶粒尺寸小于10 μm,随着淬火温度的升高,Nb、V、Ti微合金碳化物溶入奥氏体量增加,-20 ℃低温冲击吸收能量逐渐升高;当淬火温度由950 ℃升高至1100 ℃,随着奥氏体晶粒快速长大,试验钢-20 ℃冲击吸收能量由最大值150 J降低至19 J;Q690D钢的最佳淬火工艺为950 ℃×20 min,水冷。     

退火温度对EB熔炼低成本TC4钛合金宽厚板组织和性能的影响

采用EB炉一次熔炼TC4合金扁锭作为直轧坯料,在4200 mm宽厚板轧机上成功制备出规格46 mm×2650 mm×8700 mm的低成本TC4合金宽厚板,研究了退火温度对低成本TC4合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:EB熔炼TC4合金扁锭经过两火换向轧制,粗大铸态组织得到充分破碎,热轧态TC4合金板材显微组织中等轴α或条状α含量较高,横纵向室温拉伸性能差异小,横向室温冲击吸收能量小于纵向,横纵向心部强度均高于表层。TC4合金板材经750~900 ℃退火,横纵截面为等轴组织,经950 ℃退火,横纵截面为双态组织,经980 ℃退火,横截面为双态组织,纵截面为魏氏组织。随着退火温度升高,TC4合金板材抗拉强度和规定塑性延伸强度呈下降趋势,伸长率基本不变,室温冲击吸收能量先升高后降低,900 ℃退火后,强度、伸长率和冲击吸收能量达到最佳匹配。     

热处理工艺对510 MPa级船板用钢组织及性能的影响

分别采用870、900、930℃淬火及620、650、680℃回火,研究不同热处理制度对510 MPa级船板用钢原始奥氏体晶粒度、显微组织、强韧性的影响.结果表明:510 MPa级船用试验钢随870、900、930℃淬火温度的升高,晶粒度变为7.5、7、6.5级,强度、平均冲击吸收能量下降;不同温度淬火试验钢随620、...     

模拟正火温度对Q355E钢锻件组织和性能的影响

利用模拟程控热处理炉进行300 mm×300 mm截面Q355E钢锻件心部材料的模拟正火处理试验,通过光学显微镜、扫描电镜、拉伸和冲击试验机,研究模拟正火温度对厚截面风电法兰用Q355E钢锻件组织和性能的影响。结果表明,模拟正火温度由780 ℃升高至900 ℃,并经580 ℃回火后,材料-50 ℃冲击吸收能量呈现先增加后降低的趋势,铁素体平均尺寸由14.73 μm降低至12.07 μm又增大至15.02 μm,珠光体的平均尺寸从3.69 μm增大至10.51 μm;模拟正火温度为820 ℃和840 ℃时,铁素体和珠光体组织均匀细小,珠光体呈条状和近等轴状分布,-50 ℃冲击吸收能量为183.8~211.1 J,试样剪切断面率在50%以上。对于300 mm×300 mm截面Q355E钢锻件,可选择820~840 ℃正火处理,以获得优良稳定的低温冲击吸收能量。     

回火温度对柔性齿轮钢40CrNiMo组织及力学性能的影响

通过预处理(固溶处理)、等温淬火以及不同温度回火等处理方法,利用光学显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计、拉伸试验机、冲击试验机等设备研究了奥氏体化温度对40CrNiMo钢奥氏体晶粒长大速度以及硬度的影响,探索了回火温度对贝氏体/马氏体多相钢微观组织和力学性能的影响。结果显示,预处理期间,奥氏体晶粒随奥氏体化温度的升高首先缓慢增长然后快速长大,然而硬度保持在56 HRC左右。250~500 ℃回火时,大量细小的碳化物析出,微观组织仍然保持原来的板条状,试验钢的强度、硬度降低,塑韧性呈现先降低后升高的趋势;400 ℃回火试样伸长率最低,冲击吸收能量最小,表明400 ℃回火时出现回火脆性;回火温度升高到600 ℃,基体组织发生再结晶,转变为回火索氏体,此时强、硬度最低,冲击吸收能量高达147 J。