Q345C连铸坯高温热塑性的研究

在Gleeble-2000热模拟机上,针对Q345C钢连铸坯,进行了高温热塑性测试.分析了Q345C钢试样的断口性质及显微组织与塑性的关系.研究了第Ⅲ脆性区的脆化原因.实验结果表明:在1 300～600℃区间存在两个脆性温度区,其中第Ⅲ脆性温度域为600～850℃,其断面收缩率RA范围是60.23%～29.61%;指出了该钢种在实际生产条件下适宜的铸坯矫直温度.     

含铌微合金高强度钢Q345C连铸坯的热塑性

 通过Gleeble-2000 试验机研究了Q345C钢连铸坯的高温热塑性。利用扫描电镜、金相显微镜、透射电镜观察了第Ⅰ、Ⅲ脆性温度区内拉伸试样断口部位的显微组织及形貌,分析了动态再结晶、相变、析出物等对微合金化钢高温延塑性的影响。结果表明：在1×10-3/s应变速率下, Q345C钢存在两个脆性温度区,即第Ⅰ脆性区（1200～1300℃）和第Ⅲ脆性区（600～875℃）,无第Ⅱ脆性区出现;最高塑性出现在1050℃左右,断面收缩率（Z）达到85.8%;在第Ⅲ脆性区,沿奥氏体晶界析出膜状铁素体抗拉能力较低,晶界处存在夹杂物以及微合金元素的析出物,是钢的热塑性降低的主要原因。     

Q460C连铸板坯的高温塑性

 在Gleeble 1500热模拟机上测定了Q460C连铸坯的热塑性,深入分析了钢Q460C的高温脆化机理,确定了连铸坯的最佳矫直温度。结果表明,钢Q460C高温脆化受变形速率的影响较大,在第Ⅲ脆性区变形速率越低脆化越严重,实验用钢Q460C的低塑性区确定在660~985 ℃,连铸坯顶弯、矫直温度应高于985 ℃,有利于提高塑性,避免连铸坯表面裂纹的产生。     

Q235B 薄板坯高温塑性的研究

根据Gleeble1500热/应变模拟试验机测试的CSP薄板坯连铸工艺生产的成分(%)为0.16~0.20C,0.020~0.060Al_t Q235B钢的70 mm ×1 500 mm薄板坯600~1400℃热塑性曲线,得出连铸坯第Ⅲ脆性区为700~900℃,如在此温度范围矫直,铸坯易产生裂纹。通过扫描电镜分析断口形貌和电子探针的成分分析,得出形变诱导铁素体呈网状析出和奥氏体在低温区域析出氮化物(AlN)导致铸坯脆化。     

非调质易切削钢38MnVS连铸坯的高温延塑性

应用Gleeble 1500D热模拟试验机,研究了非调质易切削钢38MnVS(%:0.42C、1.29Mn、0.09V、0.067S)370 mm×490 mm连铸坯的高温延塑性及变形断裂机理。结果表明:38MnVS钢的零强度温度(ZST)为1 370℃和零塑性温度(ZDT)为1335℃;38MnVS钢在熔点(TS)到600℃的温度区间内存在2个脆性区,第Ⅰ脆性温度区为TS～1250℃,第Ⅲ脆性温度区为875～600℃,因此,该钢连铸坯的矫直温度应在875℃以上。     

低碳钢Q345B大方坯热塑性研究

采用Gleeble 1500热模拟机对Q345B钢在1×10-4s-1和1×10-3s-1应变速率下的热塑性进行了研究。研究表明:在1×10-4s-1的应变速率下,试样在600～TL℃的温度范围内存在两个脆性区,即高温脆性区,为1 217～TL℃,低温脆性区,为600～930℃;在1×10-3s-1的应变速率下,试样在600～TL℃的温度范围内不存在高温脆性区,仅存在低温脆性区,为600～915℃。影响Q345B钢热塑性的主要因素是S偏析、应变速率、铁素体的析出以及细小的AlN粒子的析出。     

含铌Q460C连铸坯高温热塑性研究

在邯钢gleeble-3500热/力模拟试验机上,针对Q460C连铸坯进行了高温热塑性测试研究.结果表明:1000～1300℃为塑性温度区间;650～950℃为第Ⅲ脆性温度区,在此区间,沿奥氏体晶界析出膜状铁素体抗拉能力较低,晶界处存在夹杂物及微合金元素的析出物是钢的热塑性降低的主要原因,极易导致连铸坯产生裂纹缺陷.     

微合金Q345B板坯连铸的高温塑性

为了研究含V、Ti、Nb微合金Q345B结构钢的高温塑性,利用Gleeble-1500D热模拟试验机对其进行热拉伸试验,分析了在应变速率为1.5×10-3s-1、变形温度700～1 300℃(Δt=100℃)变形条件下的断裂强度和断面收缩率随温度的变化情况。确定Q345B结构钢存在两个脆性区间,即第Ⅰ脆性温度区间为熔点温度1 300℃,第Ⅲ脆性温度区间为850～740℃。通过扫描电镜和光学显微镜对断口形貌及其组织进行了观察,明确了断裂原因,为连铸生产提供一定的理论指导。     

Mn对中碳钢连铸坯高温物理性能的影响

120 t转炉-LF-VD-连铸工艺生产37Mn5钢的280 mm×380 mm连铸坯易出现纵向裂纹。用Gleeble1500D热模拟试验机试验和分析了在1300～800℃时37Mn5钢(%:0.34～0.38C、1.30～1.55Mn)和45钢(%:0.42～0.50C、0.50～0.80Mn)280 mm×380 mm连铸坯的热塑性和力学性能,以及室温和1300℃之间加热和冷却时的膨胀-收缩效应。与45钢比较,得出≤950℃时37Mn5钢连铸坯的热塑性较低,在相变范围的体积变化较45钢铸坯大,导致37Mn5钢铸坯出现纵向裂纹。因此应降低37Mn5钢铸坯在540～870℃范围内的加热和冷却速度,以避免产生纵向裂纹。     

09CrCuSb钢连铸坯的高温力学性能

采用Gleeble-3500热模拟试验机对09CrCuSb钢连铸坯的高温力学性能进行测试,得到其在650～1 300℃的应力—应变曲线、高温强度、热塑性和塑性模量的变化规律。结果表明:应力—应变曲线中,应力峰值随测试温度升高而减小,当测试温度高于700℃时,应力—应变曲线中出现应力平台现象;连铸坯试样的高温强度较差,随温度升高,其高温强度整体呈下降趋势;在2.4×10~(-3) s~(-1)应变速率下,存在两个明显的脆性温度区间,第一脆性温度区间为1 200℃～熔点,第三脆性温度区间为700～800℃,在825～1 250℃时09CrCuSb钢连铸坯热塑性较好,断面收缩率均大于80%;连铸坯试样的高温塑性模量在675～1 300℃时小于660.099 MPa。     

高牌号无取向硅钢70 mm连铸板坯Φ13 mm锻材的高温力学性能

通过Gleeble-1500应力-应变热模拟试验机测试了由70 mm连铸坯锻成的Φ13 mm棒材的高牌号无取向硅钢(/%:0.002 7C,3.06Si,0.32Mn,0.013P,0.004S,0.50Al,0.002 7Ti,0.004 2 N)的高温(600~1 250℃)力学性能。结果表明,在应变速率为1×10^-3s^-1时,高牌号无取向硅钢中仅存在第Ⅰ脆性温度区(1 250℃至熔点),第Ⅱ脆性温度区和第Ⅲ脆性温度区均未出现,主要原因是超低碳(≤50×10^-6)、高硅(3%Si)致使硅钢凝固冷却过程中不经历α-γ-α相变,避免了固溶的硫、氧等元素以(Fe,Mn)O、(Fe,Mn)S、AI₂O₃等形式在奥氏体晶界沉淀和长大导致晶界强度降低,产生裂纹。     

含硫易切削模具钢高温热塑性行为探讨

为研究易切削模具钢高温热塑性,利用热膨胀仪分析了该材料在不同冷速下的微观组织转变规律及相变点,并绘制了CCT曲线;利用Gleeble-3800试验机模拟研究材料高温拉伸断裂行为,结合断口形貌分析材料热塑性规律。试验结果表明,该材料高温热塑性存在明显的3个区域,分别为第3脆性区、韧性区和第1脆性区。试验钢在950~1 150 ℃范围内变形性能最优,为高温塑性区;950 ℃以下为第3脆性区,断口形貌为韧窝和解理,且随着变形温度的升高,韧窝数量增多,伸长率增加,直至950 ℃拉伸后断口形貌基本上全为韧窝;1 300 ℃及以上为第1脆性区,伸长率随变形温度升高而下降。提高冷却速率,会增加冷却过程中奥氏体内部的热应力,导致在相同温度下变形时伸长率较低冷却速率时小。     

非调质36Mn2V石油套管钢连铸坯的高温延塑性

采用Gleeble-1500热模拟试验机,研究了石油套管用V微合金化非调质钢36Mn2V(%:0.36C、1.54Mn、0.12V、0.008～0.010N)260 mm×300 mm连铸方坯的650～1350℃的延塑性。结果表明,36Mn2V钢的零强度温度(ZST)为1440℃,零塑性温度(ZDT)为1400℃;36Mn2V钢在熔点(Ts)到650℃温度区间内存在两个脆性温度区,第Ⅰ脆性温度区为熔点～1350℃,第Ⅲ脆性温度区为925～650℃,因此,该钢的矫直温度应控制在925℃以上;由1350℃至试验温度(650～1050℃)的冷却速度(3～8℃/s)对36Mn2V钢高温延塑性没有影响。     

10B15冷镦钢连铸坯的高温塑性

通过Gleeble-1500热模拟机研究了10B15冷镦钢(%:0.17C、0.16Si、0.46Mn、0.017P、0.025S、0.0002Ti、0.000 8Als、0.001 4B)150 mm×150 mm连铸坯应变速率0.0005～0.001s-1在700～1 000℃的热塑性。结果表明,10B15冷镦钢连铸坯在850～900℃有高温脆性;应变速率的降低促进动态再结晶的发生,可以提高高温塑性;细小的B、Ti和Al的氮化物在晶界的析出起晶界钉扎作用,阻碍了晶界的滑移和动态再结晶的发生,从而使钢的高温塑性降低。     

双道次热压缩50CrV4弹簧钢奥氏体的静态再结晶

通过Gleeble-1500热模拟机对50CrV4弹簧钢（/%:0.53C,0.18Si,0.84Mn,0.012P,0.003S,0.92Cr,0.12V,0.02Ti）50 mm连铸板坯锻制成的15 mm板进行双道次热压缩试验。研究该钢在850~1000℃以真应变0.1~0.25,应变速率0.1~10 s^-1,道次间隔1~80 s形变时的静态再结晶行为,并建立了静态再结晶动力学模型。结果表明,随温度、应变量、应变速率、道次间隔时间增加,会加速50CrV4钢静态再结晶进程;在950℃,真应变0.25,应变速率为0.1,1,10 s^-1时,该钢发生50%再结晶所需的时间分别为8.42,4.40,2.22 s;该钢静态再结晶激活能为249.974 kJ·mol^-1。     

304不锈钢热轧板的热物理和高温力学性能

采用Gleeble-1500D热模拟机、DILA02C热膨胀仪和STA449F3综合热分析仪,测试分析了304不锈钢(/%:0.040C,0.45Si,1.18Mn,0.030P,0.003S,17.24Cr,8.11Ni)40 mm×1 500 mm热轧板的线膨胀系数、差热(DSC)及定压热容(Cp)曲线和高温力学性能。结果表明,304不锈钢的第I脆性区为1 300℃到熔点,第Ⅲ脆性区为950~1 050℃,在1 050~1 250℃C,断面收缩率≥60%,塑性较好。钢的膨胀及收缩系数分别为20.97×10^-6~21.56×10^-6与21.25×10^-6~21.84×10^-6,属裂纹敏感性钢种。1 000~1 400℃升温过程中,Cp曲线波动大,存在晶型转变,易产生缺陷。304钢在1 450~1 200℃降温过程中,DSC曲线不平滑,有相变发生,易产生裂纹。     

20CrMnTiH齿轮钢连铸坯表层纵裂的热模拟研究

通过Gleeble-1500热模拟机研究了20CrMnTiH齿轮钢(mm):150×150、180×220、220×300连铸坯600～1300℃的强度和塑性。试验结果表明,3种铸坯在650～950℃真实断裂强度S_k很低,在950～1200℃随温度升高S_k增加,超过1200℃时S_k降低;该钢的第2脆性区为950～700℃,增加连铸坯出结晶器坯壳厚度,降低950～700℃区间停留时间,有利于防止裂纹源扩展成纵裂纹。     

液化天然气罐用9%Ni钢板坯连铸工艺优化

分析了9%Ni钢(/%:≤0.10C、≤0.35Si、0.30～0.80Mn、≤0.005S、≤0.008P、8.5～10.0Ni、≤0.10Mo、≤0.10Al)200～220 mm板坯连铸试生产中出现的结晶器液面结壳、铸坯表面网裂纹产生原因,对连铸工艺进行优化。结果表明,液相线温度偏差是导致9%Ni钢液面结壳的主要原因,基于差示扫描量热法(DSC)的实测数据建立了新的液相线温度计算公式,得出试验的9%Ni钢的液相线温度,在钢水过热度为10～30℃时能较好地满足板坯的连铸要求。通过控制[N]≤25×10^-6,[Al]≤0.03%,二冷比水量由0.6L/kg降至0.4L/kg,使9%Ni钢连铸顺行,铸坯内部和表面质量良好。