油缸用高强韧性冷拔新材料XG720的开发

分析了27SiMn液压油缸发生爆缸后材料断口的形貌与断裂产生过程,并提出了一种高强韧性低碳当量XG720材料;分析了XG720材料的化学成分、力学性能、机加工性能以及焊接性能。分析认为:XG720材料的最大特点是热轧正火状态具有较高的强度与较好的韧性;冷拔加工后,XG720材料的性能完全优于27Si Mn冷拔状态的性能,可以满足精密钢管的特殊要求。     

起重机臂架用高强韧性HSM960无缝钢管的开发

介绍了超大吨位起重机臂架用高强靭性HSM960无缝钢管的技术特点、生产工艺和质量情况。采用低碳多合金强化化学成分设计思路、MPM连轧管机组轧管和调质热处理工艺生产的HSM960无缝钢管,具有较高的强度和优异的塑韧性和抗低温冲击性能以及良好的焊接性能。该产品的成功开发满足了国内工程机械行业对超高强軔性钢管的需求。     

科技动态

火力发电锅炉用耐热钢管的开发据日刊报道,日本住友金属工业公司开发出火力发电锅炉用碳素钢管、2.25CrMo钢管、5~9Cr钢管和12Cr铁素体钢管。碳素钢管成分选择低C钢;2%Cr钢的改善焊接性能也采取降低C含量,添加B元素增强韧性,添加W、V、Nb、B等提高蠕变强度。其次,关于奥氏体系耐热管多使用18-8型奥氏体不锈钢和高Cr奥氏体不锈钢(22~25Cr)。火力发电将向提高效率和降低CO2排放量的方向发展,火力发电锅炉用钢管受氯化物和硫酸盐熔化盐腐蚀等,其研究方向是提高钢管的耐高温强度、高温蠕变断裂强度、耐蚀性、加工性和焊接性能等。(张朝生…     

TP960E超高强度起重机臂架用无缝钢管开发

介绍了 TP960E超高强度起重机臂架用无缝钢管的开发思路,采用低C,添加Cr、Mo、V、Nb、Ni、W合金元素的成分设计,控制碳当量使钢管获得优异的焊接性能;采用连轧转移控制方式确保成品管尺寸高精度;采用浸入内喷式淬火+高温回火进行调质热处理保证了钢管强度和韧性的良好匹配;对钢管外表面进行修磨和抛光以获得优异的产品表...     

高耐腐蚀耐酸性气体的13%Cr油井用钢管的开发

在钢中复合添加Cu,Ni不会生成铁素体相,却能提高其耐腐蚀性能、复合添加Cu,Ni元素提高钢的耐腐蚀性能的机理,是由于生成的腐蚀皮膜为非结晶体,且在腐蚀皮膜下面形成了Cu的富集层。添加Mo元素,特别是在添加1．5％以上的Mo时,可以提高钢的耐酸性气体腐蚀的特性。在此研究基础上．开发出了低C—13％Cr—Cu—Ni—Mo钢管、该钢管具有良好的耐CO2腐蚀性能、耐酸性气体腐蚀特性以及高的强度和韧性,可在许多情况下替代双相不锈钢。     

发电锅炉用18Cr-9Ni-W-Nb-V-N钢管的材质特性

介绍了新日铁公司新开发的发电锅炉用18Cr-9Ni-W-Nb-V-N钢管(火SUS347J1TB)的成分设计思路,分析了在基础成分中控制C含量及添加Nb、V、W等元素对钢管组织及性能的影响。对新开发钢管做高温拉伸、蠕变断裂、水蒸气氧化、高温腐蚀和时效韧性等试验。研究结果表明:火SUS347J1TB在各温度段下的抗拉强度与SUS347HTB相比,提高约100MPa;其耐高温腐蚀和耐水蒸气氧化特性与SUS347HTB和SUS304HTB相当。     

60 mm厚Q550D 钢板在线淬火韧性提升的研究

针对在线淬火厚规格高强钢板韧性提升问题,对比分析了在线淬火工艺与离线淬火工艺的差异;根据某产线在线淬火的工艺特点,建立了水冷模拟仿真模型,得到了60 mm厚Q550D钢板在线淬火过程中的温度场;根据实际的冷速,对钢板化学成分进行了优化设计,即提高碳当量,并添加Mo、Cr等强淬透性元素,以此提高材料的淬透性,在现有的冷却速率条件下得到以马氏体为主的组织,其回火后组织使钢板强韧性匹配良好,韧性明显改善,能够满足60 mm特厚调质高强钢板的性能要求。     

高强韧吊臂用管焊接接头的组织与性能

提出了一种含W元素的BG890QL高强管,并将其焊接接头的金相组织、疲劳性能、拉伸性能和冲击韧性与不含W元素Q890L钢管的进行对比。结果表明:虽然两种材质钢管的常规力学性能相近,但是BG890QL的疲劳性能更优;焊接接头区域皆可分为焊缝区、粗晶区、细晶区以及回火软化区;W元素的添加改变了焊接过程中的相变行为,使得焊缝及热影响区的晶粒细小,从而提高了BG890QL高强管焊缝热影响区的综合力学性能。     

大直径非调质N80钢级石油套管的研制与开发

针对传统的非调质钢管韧性较差的问题．采用在中碳锰钢中添加微合金化元素,并通过控轧控冷等工艺手段,实现析出强化和细化晶粒,从而提高钢管的强度和韧性,使其接近或达到调质钢管的性能水平,以满足大直径非调质石油套管高强度与冲击韧性相匹配的要求。     

高强钢焊接结构的潜在风险分析

目前,国内工程机械制造业大量采用高强、超高强度钢焊接结构件,虽然母材强度级别很高,但焊缝及近缝区的强韧性相对不足。焊接接头成为承载构件的薄弱区,存在一定的使用风险。针对工程机械制造中高强钢焊接结构的潜在风险进行了分析,从结构设计、材料选用、焊接匹配、工艺规范等方面展开了讨论,给出了一些规避和降低高强钢焊接构件潜在风险的建议。     

C、Si、N元素对非调质贝氏体钢的组织和强韧性的影响

高强韧性的贝氏体钢作为汽车轮轴部件材料受到广泛的重视，而一般热锻-空冷的贝氏体钢需经300℃回火处理后方能达到使用要求。为了了解C、Si、N合金元素的添加量对热锻-空冷贝氏体钢组织结构变化的影响，本研究将不同量的C、Si和N分别组合添加入钢中，在热锻——空冷状态下进行了力学性能测试和残留奥氏体量的测定，并对影响其性能的组织结构进行了分析。     

Ni对600 MPa级高强钢焊缝组织和性能的影响

通过改变气保护药芯焊丝中Ni元素的添加量,研究Ni元素对600 MPa级高强钢焊缝组织和性能的影响。研究表明:当w(Ni)为1.0%时,焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体,-20℃低温冲击韧性达到69 J;随着w(Ni)的增加,焊缝金属强度逐渐提高,而韧性则先下降后上升。适当Ni元素有利于提高焊缝金属的低温韧性。     

超快冷技术在鞍钢Q550工程机械用钢生产中的应用

针对采用复合元素添加法生产工程机械用钢成本较高的问题，介绍了鞍钢中板厂利用超快速冷却工艺开发Q550CFD高强工程机械用钢的情况，主要介绍了化学成分设计、生产工艺及产品组织性能。实践表明，采用超快速冷却工艺生产的钢板热轧态、回火态力学性能均满足标准要求，实现了低成本、减量化生产。     

Nb对热轧低碳贝氏体钢组织与性能的影响

为开发600 MPa级热轧贝氏体钢,设计了两种钢种成分,以C-Si-Mn系贝氏体钢为基础,添加一定合金元素Nb,经冶炼、轧制后进行了组织观察、析出沉淀分析以及性能测试试验,研究Nb元素在热轧贝氏体钢中的作用。结果表明,添加0.025wt%的Nb,能细化贝氏体板条,贝氏体板条短小,有利于提高钢的强度与韧性。弥散的含Nb碳氮化物颗粒析出,起到析出强化作用,提高钢的强度。Nb可明显改善低碳高强贝氏体钢的综合性能。     

低成本正火态交货特厚EH36船板的研发

在当前降成本及绿色化生产的趋势下,开发了一种低成本正火态交货特厚EH36船用钢板。其采用C-Mn-Si-Nb-Ti成分体系,不添加V元素,为获得高强度及良好的低温韧性,研究了加热、轧制工艺对成品钢板组织性能的影响。结果表明:不添加V元素,正火钢板不具V(C,N)的析出强化作用,而通过延长铸坯加热时间和减小中间坯待温厚度,可显著改善轧后钢板组织形态,正火后钢板可获得细小的铁素体晶粒和弥散的珠光体组织,钢板各项性能优良。     

建筑用高强钢的耐延迟断裂性能

研究了不同含量Si元素和V元素对30MnSi钢棒力学性能的影响,分析了不同成分钢棒的延迟断裂性能。结果表明,钢棒中添加有适量的Si与V元素,有利于高强度钢的耐延迟断裂性能。     

合金元素对镁合金压铸模具钢硬度和冲击韧度的影响

研究了Co、Mo、V以及W元素的添加对镁合金压铸模具钢硬度和冲击韧度的影响。结果表明:在镁合金压铸模具钢中,当Co、Mo、V以及W元素的添加量w(%)分别为15.05、1.98、0.51和6.07时,合金具有最佳的硬度和韧性的配合。     

在线直接淬火工艺对低碳马氏体钢组织性能的影响

为了开发一种集优异拉伸、冲击性能于一体的高性能钢铁材料,满足大型工程机械、高层建筑和严酷地质服役环境油井管等应用要求,实验研究了在线直接淬火工艺对Q890低碳高强马氏体钢组织性能的影响。通过金相、扫描、透射、EBSD分析以及在不同温度下对样品进行拉伸试验和冲击试验,对不同奥氏体变形程度样品的马氏体组织和力学性能进行对比,并分析了对马氏体钢强韧性能的影响。结果表明,采用在线直接淬火工艺可获得超薄奥氏体组织,促使马氏体亚结构细化,使钢获得良好的强韧性配合。     

微合金化对镁合金阻尼性能的影响分析

在镁合金中复合添加了合金元素V和Sc,并进行了显微组织、物相组成和阻尼性能的测试与分析。结果表明:与未添加合金元素V和Sc的镁合金相比,合金元素V和Sc的添加可提高合金的阻尼性能;在0.6Hz相同频率下,20℃时阻尼性能增加149.52%,在20℃的相同温度下,0.2 Hz时的阻尼性能增加66.27%,1Hz时的阻尼性能增加了673.53%。     

工程机械用含Nb高碳钢的热处理工艺研究

通过对比添加Nb元素前后的高碳钢的性能,探讨Nb元素在高碳钢组织相变过程中对其组织结构和性能的影响。同时研究淬火、回火和形变热处理对工程机械用含Nb高碳钢组织性能的影响,探讨其作用机理并拟定出最佳的热处理工艺。