Mo添加对低屈强比460 MPa级焊接结构钢组织性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、电子探针、透射电镜等研究了少量Mo添加对460 MPa级焊接结构钢组织性能的影响.结果 表明:采用相同轧制与冷却工艺时,添加0.18 mass％的Mo后试验钢的强度提升、屈强比下降、塑韧性小幅降低;Mo在钢中未发生明显偏聚,通过固溶强化提高试验钢的淬透性,有利于在控轧控冷工艺条件下使试验钢获得...     

薄规格12MnNiVR储罐钢低屈强比控制策略

利用力学性能测试、光学显微镜、扫描电镜观察等方法分析了不同规格调质态12MnNiVR储罐钢显微组织对屈强比的影响。试验结果表明,12MnNiVR钢板淬火后主要组织为马氏体+部分针状铁素体/贝氏体铁素体,18 mm薄规格钢板的针状铁素体体积分数在10%~15%,而33.5 mm厚规格钢板的针状铁素体体积分数可以达到40%以上。通过优化薄规格钢板淬火冷速、淬火温度、回火温度等工艺参数,提高薄规格钢板针状铁素体体积分数,能够降低薄规格钢板屈强比。     

低屈强比X70M钢的工艺和组织性能

通过热模拟实验研究了不同变形温度和终冷温度工艺对X70M管线钢显微组织和硬度的影响。结果表明:奥氏体非再结晶区的大变形和变形后快速冷却有助于针状铁素体的形成。经生产验证,采用含有0.065%Nb和0.20%Cr的较为简单的化学成分设计,X70M可以获得屈服强度均值537 MPa、抗拉强度均值663 MPa和-60℃夏比V型冲击功最小值380 J的强韧性能。低屈强比的X70M高强韧性的主要机制在于晶粒细化。当减小碳含量至0.065%以下并且增加针状铁素体的比例,可以将钢管和板卷之间屈服强度的变化控制在约10 MPa水平。     

冷却工艺对低碳钢屈强比的影响机制

采用复合冷却方法进行了低碳钢板的热轧冷却试验.考察了4种冷却工艺(包括一段冷却、后段冷却、两段冷却和前段冷却)对低碳钢力学性能、显微组织和晶粒间取向差分布的影响.研究结果表明,与一段冷却相比,后段冷却或两段冷却的屈服应力和屈强比较低.但两者的影响机制不同.后段冷却的屈强比较低的原因是晶粒尺寸较大,而两段冷却的屈强比较低的原因是小角度晶界比例较低.     

建筑用钢的屈强比

介绍了高强度低屈强比建筑用钢筋的特点,影响建筑用钢筋屈强比的主要因素以及低屈强比钢筋的生产方法。     

回火热处理对低屈强比高强钢组织与性能的影响

利用力学性能测试、光学显微镜、透射电镜观察等方法,阐明了回火热处理对低屈强比高强度钢组织与力学性能的影响规律。研究表明,回火温度对低屈强比高强度钢的组织和力学性能具有决定性影响。回火前,试验钢显微组织主要由细小板条状和粒状贝氏体组成,还含有少量铁素体及一些M/A岛。随回火温度提升,板条贝氏体逐渐合并长大,板条宽度增加,M/A岛分解,抗拉强度和冲击韧性下降,而屈服强度保持稳定,导致屈强比升高。M/A岛以块状和链条状形态存在,位于板条之间或贝氏体/铁素体边界。较低的回火温度可获得高强度、高韧性和低屈强比钢,这主要归功于其细小的板条组织和稳定的M/A岛。     

终冷温度对低屈强比高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、光学显微镜、透射电镜等方法,研究了终冷温度对低屈强比高强钢组织和性能的影响。结果表明,随着终冷温度的降低,钢的屈服强度和抗拉强度增加,伸长率下降,而屈强比和冲击吸收能量则没有明显的变化,但总体呈现出下降趋势。试验钢的组织主要由板条贝氏体、粒状贝氏体、少量铁素体和一些M/A岛组成,终冷温度越低,板条贝氏体宽度越窄,铁素体组织也更加细小。M/A岛体积分数的增加有利于提高强度和降低屈强比,但对冲击性能不利。     

热处理工艺对低屈强比高强度结构钢组织与性能的影响

采用两相区淬火+回火(L+T)、淬火+两相区淬火+回火(Q+L+T)和正火+回火(N+T)工艺,对实验室试制的低屈强比高强度结构钢进行系列热处理试验,并研究了3种热处理工艺对试验钢组织和性能的影响。结果表明,两相区淬火前,试验钢的初始组织及正火、淬火时冷却速率的差异决定了最终的组织性能,采用L+T工艺,试验钢的强度和屈强比最高;采用Q+L+T工艺,试验钢的屈强比略有下降,但强度却大幅下降;采用N+T工艺,试验钢的屈强比最低,强度与采用Q+L+T工艺相近。     

低屈强比高强耐候钢的CCT曲线及性能

利用膨胀法并结合金相-硬度法对研制的一种低屈强比高强耐候钢进行了奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线测定,并对其力学性能和耐蚀性能进行了研究。结果表明:该试验钢抗拉强度达575 MPa,屈强比为0.75,冲击性能优良,耐蚀性明显优于Q345B钢;当奥氏体化后的试验钢以0.1~100 ℃/s冷却速率冷却至室温时,随冷却速率增加其显微硬度由131 HV0.5增加至218 HV0.5;其中当冷却速率小于1 ℃/s时,其组织由铁素体+珠光体构成;当冷却速率为1~20 ℃/s时,其组织由铁素体+珠光体+贝氏体构成;当冷却速率为20~100 ℃/s时,珠光体消失,其组织主要由铁素体+贝氏体构成。     

低屈强比超高强EH690钢板的研发

采用常规化学成分、轧制和调质热处理工艺生产的超高强EH690钢板屈强比在0.96以上,为了实现钢板较低的屈强比,一般采用低碳、高合金的化学成分设计,然后再进行两次淬火(常温淬火Q+两相区淬火Q＇)+回火的工艺,生产工艺复杂,生产成本较高。为此,采用低合金化学成分设计,合理的控轧控冷工艺及亚温淬火+回火的热处理工艺,研究了不同亚温淬火温度、回火温度对EH690钢板力学性能和显微组织的影响。结果表明:所设计化学成分的EH690钢板经过815 ℃的亚温淬火+480 ℃回火热处理后,钢板具有合适比例的软相铁素体和硬相马氏体双相组织,这种组织在保证钢板具有较好力学性能的同时屈强比也降低到0.90左右。采用该工艺,简化了生产工艺流程,降低了生产成本,实现了低屈强比超高强EH690钢板的工业化大规模生产。     

低屈强比590/780MPa建筑用钢DL-T工艺研究

采用Nb-V-Ti低成本成分设计及两相区直接淬火回火(DL-T)工艺,在实验室成功开发了低屈强比590/780MPa高强度建筑用钢。实验结果表明,直接淬火温度在750℃以下时可以得到一定量的铁素体,满足低屈强比双相组织的要求;在600～750℃直接淬火时,随着直接淬火温度的升高,钢板强度增加,伸长率降低;在600～700℃淬火时屈强比基本保持不变,当淬火温度升高到750℃时,组织中的铁素体和贝氏体共同对屈服强度产生影响,造成屈强比由0.76上升到0.82。     

超快冷下厚规格X80管线钢显微组织与力学性能北大核心CSCD

针对厚规格X80管线钢,采用SEM、EBSD、TEM等方法,研究了不同超快冷终冷温度下厚规格管线钢显微组织演变规律及强韧化机制,并进一步给出了最佳超快冷工艺参数。结果表明,在相同控轧条件下,随着超快速冷却温度由650℃降低至350℃,显微组织经历了由AF＋QF＋GB＋DP向AF＋GB的转变,沿厚度方向组织均匀性得到改善,有效晶粒尺寸减小,铁素体板条亚结构细化;当超快速冷却温度为350℃时,沿厚度方向组织均匀性最优,有效晶粒尺寸及板条亚结构尺寸最小,分别为3.83μm及300~900 nm间,材料的主要强化机制为细晶强化与相变强化的综合强化,此时实验钢综合力学性能最优,拉伸、冲击力学性能均满足ASTM A370标准;实验钢轧后超快速冷却最佳工艺参数为：810℃精轧＋超快冷至350~400℃＋层流冷却至320~360℃＋卷取。     

高Nb X80管线钢的屈强比在塑性变形过程中的变化规律

在Gleeble-3500热模拟实验机上,采用预拉伸方法,对高Nb、X80管线钢在JCOE大直径管线钢管成形过程中的塑性变形进行模拟,研究其屈强比的变化规律和机理。研究结果表明,受预拉伸塑性变形的影响,两种高Nb、X80管线钢的屈服强度和抗拉强度均得到不同程度的增加。但由于其屈服强度增加的梯度大于抗拉强度增加的梯度,从而导致材料的屈强比升高。在一次变形量超过8.2%,或一次变形量为6.2%并叠加2%二次变形的情况下,材料的屈强比将达到或超过管线钢管标准规定的0.95极限值。塑性变形过程中,由于位错密度增加而导致的加工硬化现象,是使屈服强度增加的主要原因;材料的初始屈强比及其组织均匀性,是影响变形过程中抗变形能力的主要因素。     

终冷温度对低屈强比复合析出强化钢组织与性能的影响

利用热模拟方法测定低屈强比复合析出强化钢不同速率冷却后的显微组织并绘制动态连续冷却转变曲线,然后对比了不同终冷温度下试验钢的力学性能,并利用光学显微镜、扫描电镜与透射电镜分析不同终冷温度对试验钢轧后显微组织的影响.结果表明,随冷却速度的增加,试验钢的组织由粒状贝氏体转变为板条贝氏体,未发现铁素体组织,具有高淬透性.随终...     

590 MPa建筑用低屈强比耐火钢的研制

通过加入微合金元素并与控轧控冷工艺相结合,开发出590 MPa建筑用低屈强比耐火钢。结果表明,该钢种屈服强度大于460 MPa,抗拉强度大于590 MPa,屈强比小于0.8,600℃的屈服强度大于室温的2/3,能满足590 MPa级建筑用低屈强比耐火钢的力学性能要求。     

轧后冷却制度对X80级抗大变形管线钢组织和屈强比的影响

利用SEM和TEM原位拉伸方法研究了轧后冷却制度对X80级抗大变形管线钢组织的影响及低屈强比的微观机理.结果表明:采用轧后弛豫+控制冷却的工艺可以获得铁素体+贝氏体双相组织,弛豫终止温度是影响铁索体体积含量和晶粒大小的决定因素.当弛豫终止温度区间为690—705℃时,试样的强度和塑性达到了较好的匹配,满足X80级抗大变形管线钢的性能要求.弛豫终止温度越低,铁索体体积含量越高,晶粒尺寸越大,屈强比越低.对拉伸过程进行动态原位观察的结果表明,铁素体(软相)和贝氏体(硬相)的协调变形机制是屈强比降低的原因.     

热处理工艺对690 MPa级低屈强比高强钢组织性能的影响

采用控轧+两相区淬火+回火(TMCP+ Q'+T)工艺制备了690 MPa级低屈强比高强度结构钢,重点研究了两相区淬火温度和回火温度对实验钢组织性能的影响.结果表明,随着两相区淬火温度的升高,实验钢中铁素体相体积分数减少,铁素体的形貌由多边形转变为针片状且更加细小均匀,马氏体相的体积分数逐渐增加,尺寸变大,但实验钢的力学性能并未出现明显的变化;随着回火温度升高,实验钢中针片状的铁素体发生回复再结晶,马氏体发生分解,实验钢的塑性和韧性提高,但强度降低,屈强比升高.     

控轧控冷工艺对L450M管线钢屈强比的影响

为了提高管线用钢的安全服役性能,使其获得良好的强韧性和较低的屈强比,采用现场小批量试制试验,研究了不同控轧控冷工艺对L450M管线钢组织性能的影响。结果表明：L450M管线钢采用粗轧开轧温度1 010～1 050℃,精轧开轧温度920～960℃,精轧终轧温度790～830℃,终冷温度550～580℃,屈服强度可达到475～513 MPa,抗拉强度565～583 MPa,伸长率32%～38%,屈强比0.82～0.88,-20℃横向冲击功188～285 J,满足API SPEC 5L-2018标准要求;适当提高精轧终轧温度、降低粗轧阶段变形量、减少精轧阶段轧制道次,有利于降低L450M管线钢的屈强比;适当降低冷速、提高终冷温度,使L450M管线钢显微组织中先共析铁素体比例增加,有利于降低屈强比。     

FTSR产线低屈强比高强钢的开发实践

针对市场对500 MPa以上、屈强比低于0.9的冷加工成形用热轧带钢的需求,唐钢在FTSR产线上对其进行了开发。对其化学成分、加热制度、轧制制度、卷取工艺进行了优化设计,形成了一整套具有FTSR产线特色的低屈强比薄规格高强钢的生产工艺。生产实践表明,采用碳锰钢+Nb微合金化化学成分设计和合理的TMCP工艺,带钢组织为典型的铁素体组织,抗拉强度不小于500 MPa、屈强比不大于0.9,提升了Nb微合金化高强薄规格带钢性能和轧制的稳定性,并解决了卷取后易扁卷的问题。