经济型热轧TRIP钢的成分对组织和性能的影响

研究了不添加任何贵重合金元素的经济型热轧TRIP钢.在实验室用真空感应炉冶炼了不同碳、硅、锰含量的试验钢,经控制轧制和随后二阶段控制冷却获得3 mm厚的热轧TRIP钢薄板,分析研究了经济型热轧TRIP钢中碳、硅、锰等元素对组织和性能的影响.试验结果表明:在不添加任何贵重合金元素的情况下,通过合适的轧制与冷却工艺可使碳的质量分数为0.09%时获得TRIP效应;增加碳、锰含量可以提高钢的抗拉强度;锰含量对性能的影响规律与碳含量有关;硅可以在不影响伸长率的情况下提高钢的强度.仅通过控制钢中的碳、硅、锰含量,在相应的轧制和冷却条件下可获得600 MPa级和800 MPa级热轧TRIP钢,其强塑积分别达到21833 MPa·%和24650 MPa·%.     

建筑结构用780MPa级钢板的开发

神户制钢公司利用低碳贝氏体组织改善780MPa级钢板在大热量输入条件下HAZ韧性的技术进行了研究。用所获得的技术显著改善了780MPa级钢板的HAZ韧性和焊接性：并在此基础上，开发了在大热量（40kJ／mm）输入条件下、具有优良HAZ韧性和优良焊接性能的建筑结构用780MPa级钢板。     

用超快速冷却技术生产低成本高强钢

东北大学与莱芜钢铁公司开展了将超快速冷却技术用于H型钢生产的研究,结果证明超快速冷却技术可以改善H型钢轧后氧化铁皮状况,减缓产品锈蚀,消除轧件边腰接合部外侧疱疹状缺陷。尤其重要的是,超快速冷却技术通过控制相变过程,改善轧后组织结构,能够以低成本普碳钢为基材,在不添加或少添加微合金元素条件下开发高性能建筑用耐火H型钢、耐候型H型钢及海洋用H型钢等,显示出巨大的经济和社会效益。     

600 MPa级热轧双相钢的研制与开发

为了满足汽车制造轻量化的行业需求,针对微合金化作用及控轧控冷工艺对双相钢组织和性能的影响展开研究,成功开发抗拉强度600 MPa级的热轧双相钢。生产实践表明,采用低C-Mn钢添加微合金元素Nb、Ti、Cr的成分优化设计,并结合控轧控冷工艺,所生产的600 MPa级热轧双相钢具有铁素体和马氏体两相组织结构,各项力学性能满足汽车用600 MPa级热轧双相钢要求。     

日本JFE钢铁公司最近取得的部分具有代表性的研发成果

正建筑机械用超高强度、高韧性厚板"JFEHYDll00LE"的开发,将在线热处理(HOP)工艺与在线超速冷却技术相结合,使生产的厚板屈服强度达1 100MPa以上,抗拉强度在1 180 MPa以上,保证-40℃低温韧性,同时具有优良的耐延迟断裂性;汽车用新型多相组织高强度热轧钢板的开发,延伸率比传统同级别钢板提高了40%;1 180 MPa级高强热轧钢板NANO HITENTM的开发,该钢板比公司现有780     

Nb-V、Nb-Ti对重型热轧H型钢强韧性的影响

随着大型桥梁、高层建筑、海洋石油平台等的建设需求不断增加,翼缘厚度80 mm以上的重型热轧H型钢具有可观的市场前景。受其生产设备及工艺的影响,80 mm厚重型热轧H型钢的强韧性提升难度极大,微合金成分体系设计无疑是有效的突破点之一。对Nb-V、Nb-Ti成分体系对重型热轧H型钢强韧性的影响进行了对比研究。结果表明,Nb-Ti与Nb-V微合金化试验钢晶粒尺寸相当,但Nb-Ti微合金化试验钢的铁素体体积分数比Nb-V低约8%;Nb-Ti微合金化试验钢屈服强度、抗拉强度比Nb-V低30 MPa,-40 ℃低温冲击值比Nb-V低127 J;第二相粒子为Nb(C,N),分布均匀,随着合金元素添加量的增加,第二相析出数量增加,质点半径增大。     

成型性和焊接性优良的超高抗拉强度钢的开发

概述了JFE开发并商业化生产成形性和焊接性均优良的780—1470MPa超高强度系列冷轧钢板。该系列钢板可实现汽车减重,提高碰撞安全性能。该系列钢板是JFE采用自主开发的WQ—CAL（水淬-连续退火生产线）工艺生产的,采用该工艺可以大幅降低钢中合金元素的添加量。其中新开发的1180MPa级抗拉强度钢板的伸长率得到大幅提高,是传统相同级别钢板的1．5倍,与980MPa级钢相同,且其拉伸凸缘性也与980MPa级钢相当。另外,1180MPa级钢的加工淬透性和烘烤硬化性也十分优良,完全可以替代热冲压部件。新开发系列钢可用于白车身结构件,如中梁（加强件）、保险杠、座椅结构架、座椅横挡及座椅部件（如机械锁扣）等多种用途。     

CSP流程生产经济型热轧双相钢的工艺与组织性能

 为了在CSP产线上开发新一代经济型热轧双相钢,并确定生产的最佳成分和工艺,介绍了在武钢CSP生产线进行580MPa级热轧双相钢的工业化生产试制情况。分别采用C-Mn-Si系和C-Mn-Si-Cr系钢为原料,通过控制轧制和基于超强冷却设备的控制冷却工艺,成功开发出抗拉强度580MPa级热轧双相钢。通过比较分析2种成分钢的力学性能和微观组织,结果表明：经济型的C-Mn-Si系钢相对于C-Mn-Si-Cr系钢具有屈服强度低、屈强比小、伸长率大的特点,虽然马氏体量相对较少,但具有马氏体呈岛状更加均匀分布在铁素体晶界上等典型双相钢的特征,同时提出了生产过程中控制铁素体析出量和促进马氏体形成的具体措施。     

汽车摇臂用440MPa高扩孔钢的研究与开发

针对低碳微合金钢进行了440 MPa级汽车用热轧酸洗用高扩孔钢的工业研制与开发。通过对合金成分以及冷却工艺研究,明确了合金元素以及冷却工艺对力学性能和扩孔率的影响,结果表明:成品钢板的组织由铁素体和贝氏体组成,钢板的抗拉强度高于440 MPa,伸长率大于37%,扩孔率大于95%,钢板成型性能和扩孔性能满足用户使用要求。     

海洋石油平台用SM490YB热轧H型钢试制

根据日本标准JIS G 3106—2020《焊接结构用轧制钢材》对海洋石油平台用SM490YB热轧型钢的技术标准要求,结合钢厂生产线的工况特点,对SM490YB热轧H型钢的化学成分、加热及轧制工艺进行合理设计。采用Nb-V微合金化的试验钢屈服强度为412～420 MPa,抗拉强度为531～545 MPa,断后伸长率26%～29%,-20℃纵向冲击吸收功大于200 J,横向冲击吸收功大于110 J;试验钢室温显微组织为细小的铁素体+珠光体,铁素体晶粒度级别为8.5级。试验结果表明,采用Nb-V微合金化的H型钢具有良好的综合力学性能,试验钢的综合力学性能满足海洋石油平台用钢高强度、高韧性、耐低温、易焊接的要求。     

A Novel Low-cost Hot Rolled High Strength Steel for an Automatic Teller Machine

A novel hot rolled steel LG600A with the tensile strength exceeding 700 MPa was developed for automatic teller machine application.The low-cost C-Mn steel was microalloyed with 0.08 mass%-0.12 mass% Ti rather than noble alloying elements,such as Nb,V,Mo,and Cu,etc.The novel steel had a good surface quality and welding property.After the hot rolled steel coils were leveled,the steel plates,the length of which was even down to 1500 mm,had an excellent flatness.The effects of hot rolling parameters on mechanical performance,microstructure and recrystallization behavior were studied.The metallurgical concept for the steel production was also discussed.The result shows that decreasing the finish rolling temperature,increasing cooling rate in the first cooling stage and decreasing the cooling rate in the last cooling stage,together with coiling at a modestly high coiling temperature all resulted in the refined grains and TiC precipitates,thereby improving the strength and toughness of this new steel greatly.     

MULPIC冷却装置在品种钢研发中的生产实践

 舞钢新宽厚板生产线MULIPIC在线快冷装备具有高冷却速度等技术特点,结合控制轧制和在线快冷装备对船板、管线钢进行了开发研究,采用直接淬火工艺研究开发了高强工程机械用钢。结果表明： 60 mm厚度E36级TMCP船板钢,组织全部为铁素体＋珠光体,晶粒度10级以上,－40 ℃夏比横向冲击功在183 J以上;X70管线钢的组织为针状铁素体,力学性能合格率达98％;利用直接淬火（DQ）和离线回火工艺,生产出30 mm厚的WQ960D调质钢,屈服强度达到960 MPa,抗拉强度1030 MPa,－20 ℃纵向冲击功在43 J以上。     

The Development on 610MPa Grade Hot Rolled Sheet for Automobile Crossbeam in Pangang

In Pangang 1450 hot strip mill,the 610MPa grade hot rolled sheet with stable mechanical properties using for automobile crossbeam was developed by adopting Nb-V microalloying design,controlled rolling and cooling.The ranges of its yield strength,tensile strength,elongation are 510-645MPa,615-710MPa,and 22%-30%,respectively.The average yield strength tensile strength,elongation are 569MPa,652MPa,26%,respectively.The P610L steel which produced in Pangang with excellent low temperature impact toughness and forming property,can fully meet the requirements of users.     

高性能电力铁塔角钢Q460TE的研究

对开发高性能电力铁塔角钢Q460TE进行了研究,并讨论了合金成分、终轧温度以及轧后冷却方式等对其组织性能的影响。结果表明：Al元素可以改善角钢的冲击韧性;轧后经强制冷却,其边部组织为回火索氏体,晶粒度等级约为9.5级,心部组织为铁素体+珠光体;热轧钢材的显微组织与性能随终轧温度的降低均得到较大幅度的改善,当终轧温度为852 ℃时,其屈服强度为540 MPa,抗拉强度为660 MPa,-40℃时的冲击功为172.9 J。     

屈服强度450 MPa级新型耐候钢研制

 通过连续冷却相转变行为研究,成功试制了20 mm厚屈服强度450 MPa级耐候钢板,并对钢板的显微组织、力学性能、耐腐蚀性能及焊接性能进行了分析。连续冷却相变行为和钢板试制结果表明：精轧温度约为850 ℃、累计压下率不小于0.6、轧后冷速为15～30 ℃/s、终冷温度不大于579 ℃可以得到以多边形铁素体（晶粒尺寸为3～10 μm）和退化珠光体为主并含有少量马奥岛（M-A组元）的钢板,其屈服强度和抗拉强度分别为458和557 MPa,伸长率不小于 28%,－60 ℃冲击功不小于 287 J,其优异的低温冲击韧性与钢板有效晶粒尺寸较小以及大角度晶界所占比例较高有关。72 h亚硫酸氢钠和氯化钠溶液周期性浸润试验结果显示,试制钢板的耐蚀性能比Q345B分别提高了约49%和40%。对试制钢板进行线能量为30 kJ/cm的埋弧焊焊接试验,得到的焊接接头热影响区熔合线处－40 ℃冲击功为156 J。     

经TMCP处理的ABS-EQ47海工厚板钢的组织性能

 以工业生产的ABS-EQ47钢为对象,研究了奥氏体连续冷却相变行为,在中试工厂使用热机轧制（thermo-mechanical control process, TMCP）工艺成功开发出35mm和40mm 厚钢板,考察了钢板经单道次模拟焊接热循环后的组织性能。结果表明,所开发钢板的组织为针状铁素体+细粒状贝氏体,屈服强度(Rp0.2)高于500MPa,抗拉强度(Rm)高于630MPa,伸长率(A)大于20%,在-60℃下横向Charpy冲击吸收能量(KV2)大于200J。TMCP型钢板的屈强比低于同成分调质（QT）钢板的屈强比,但其Rm高于QT型钢板。模拟焊接热输入为30kJ/cm时,粗晶区HAZ试样的KV2不低于40J。     

气保焊接用钢WER80S—G盘条的研制

采用先进的延迟冷却工艺在高速线材生产线上开发出550MPa级低硫、高韧性气保焊接用WER80S-G盘条,盘条ω（S）不高于0．005％。焊丝富Ar熔敷金属冲击功-30℃KV2平均达到170J以上,远高于设计要求。对比分析2种不同微量元素总量的盘条（焊丝）熔敷金属韧性以及2种不同保温罩状态设置轧制工艺时盘条金相组织的差异,据此优化WER80S-G盘条（焊丝）化学成分及轧制工艺条件,盘条具有F＋B组织,避免了淬硬组织,拉拔性能优良。     

高强焊管用薄规格热轧卷板试验开发

采用低碳、铌钛微合金化成分设计及控轧控冷工艺在包钢2250 mm热轧生产线成功开发出3~6 mm厚高强焊管用热轧卷板,该钢屈服强度≥670 MPa,抗拉强度≥750 MPa,断后伸长率≥19%,强韧性匹配良好,具有良好的冷弯性能和焊接性能,能够满足客户高强焊管的生产。实现了包钢高强焊管用薄规格热轧卷板产品的批量生产和供货。     

Effect of Cooling Patterns on Microstructure and Mechanical Properties of Hot-Rolled Nb Microalloyed Multiphase Steel Plates

 The effect of the run-out table cooling patterns on the microstructure and mechanical properties of Nb microalloyed steel plates was investigated by hot rolling experiment. The results showed that the mixed microstructure containing ferrite, bainite and significant amounts of retained austenite can be obtained through three kinds of cooling patterns on the run-out table under the same hot rolling condition. Three kinds of cooling patterns possess different austenite transformation kinetics, which leads to variations in microconstituent characteristics. The yield strength increases, the tensile strength decreases and the total elongation tends to increase as the cooling patterns Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ were applied respectively. The yield strength, the total elongation and the product of tensile strength and ductility reach the maximum values (547 MPa, 37.2% and 28384 MPa·%, respectively) for the steel plate processed by cooling pattern Ⅲ.     

热处理及NbV-N微合金化对船板钢组织性能的影响

为了获得一种良好强韧性匹配的390MPa级船板钢,通过NbV-N复合微合金化及不同热处理工艺(正火+回火、淬火+回火),对实验室钢板的室温拉伸、-40℃冲击性能及钢的微观组织、析出相等进行了分析研究。结果表明,钒、铌的添加能细化晶粒,且氮质量分数的增加使得这种细晶效果更为显著,从而使得钢的强韧性,特别是冲击韧性明显提升。相比轧态,正火+回火、淬火+回火热处理后钢的力学性能均有明显提高,特别是低温韧性有明显改善,这得益于回火过程中大量微合金碳氮化物的弥散析出及钢的有效晶粒尺寸的显著细化。