表层组织超细化轧制工艺在L245级管线钢板开发中的应用

采用表层组织超细化轧制工艺在首钢3 500 mm中厚板生产线上进行了L245管线钢板的批量试制.结果表明,采用这种特殊的控轧控冷工艺,普碳钢的化学成分可保证钢板的力学性能达到厚规格L245管线钢板的要求.试制钢板表层铁素体晶粒达到12级,中心部位10级,屈服强度达到300～365 MPa,抗拉强度达到430～480MPa,同时保持29%～35%的伸长率,-10℃夏比冲击功130 J以上,剪切面积85%以上.在几乎不增加冶金成本的前提下,试制钢板具有优良的强度、塑性配合,优良的低温韧性水平.     

60mm厚Q345E-Z35高强度钢板的开发

主要研究采用260mm厚Q345E-T连铸坯料,在2800+2690mm双机架中厚板生产线上试制60mm厚Q345E-Z35高强度钢板的TMCP工艺。试验发现,出炉温度在1150～1200℃,在炉时间控制在240～270分钟,精轧开轧温度860～880℃,终轧温度840～870℃,第二阶段总压下率40%～50%,ACC控冷返红温度650～700℃的工艺生产60mm厚Q345E-Z35高强度钢板时,可得到屈服强度340MPa以上,抗拉强度490MPa以上,延伸率26%以上,-40℃冲击功达到200J以上,断面收缩率大于60%。试验钢板具有优良的的强度、冲击韧性和Z向性能,成功开发出60mm的低冲击温度高强韧性特厚钢板。     

HRB500E高强抗震钢筋的研发

钢筋作为建筑构件的主要增强材料，要求具备较高的强度、韧性和优异的焊接性等综合性能。国内某钢铁公司根据自身轧钢工艺装备情况，采用钒微合金化控轧控冷技术生产HRB500E高强抗震钢筋。介绍了HRB500E高强钢筋的技术要求、化学成分设计和工艺路线，详细阐述了控轧控冷方案设计，并进行了工业试制，分析了化学成分、力学性能、显微组织等变化。结果表明，此次生产的钢筋具有较高的强度和塑形，实测强屈比≥1.35、屈屈比≤1.17、最大力总延伸率≥13.2%;应变时效性能良好；组织为铁素体+珠光体，晶粒度12～13级；P含量0.015%～0.040%,S含量0.017%～0.036%,满足GB/T1499.2-2018的要求。     

600MPa级钒氮微合金化热轧高性能钢筋的研制

介绍了济钢钒氮微合金化HRB600钢筋的生产实践.通过转炉冶炼、炉外精炼和全连续轧机进行了工业试制,应用光谱分析仪、显微镜、拉伸试验机、多功能焊机等设备对试制钢筋的成分、组织、性能,特别是钢筋的时效性、焊接工艺性能、疲劳性能进行了分析.结果证明,采用钒氮微合金化工艺试制的产品的屈服强度达到670 MPa、抗拉强度达到800 MPa,断后伸长率达到19％以上,钢筋具有在500万次高周疲劳应力下未发生断裂的疲劳性能,时效试验表明产品性能稳定,并且适用于多种焊接和机械连接方式,满足行业标准的要求,其生产工艺具有一定的经济优势.     

包钢Q890D高强钢的研制

文章介绍了一种高性能Q890D高强钢的成分设计、工艺参数及其试制结果。通过设计合理的化学成分体系,并采用合理的控轧控冷工艺和离线调质热处理工艺,所开发的厚度25 mm高强钢板屈服强度达到930~970MPa,抗拉强度达到980~1 050 MPa,延伸率达到13%~15%,冲击功值平均大于100 J以上,力学性能优良。     

预应变与预时效对6101导电铝合金组织与性能的影响

在人工时效基础上引入预应变与预时效以提高6101铝合金的力学与导电性能。通过性能检测与组织观察,研究了合金在人工时效热处理（固溶+时效）及引入预应变与预时效后的热处理（固溶+预应变+时效,固溶+预时效+预应变+再时效）过程中显微组织、力学性能及导电性能的变化规律。结果表明:当合金经过60%冷轧变形再在180℃时效6 h后,其抗拉强度与电导率分别达到262 MPa及55.7% IACS,高于一般人工时效后的合金。当合金在180℃预时效2 h后经过60%冷轧变形,再在180℃时效6 h后,其抗拉强度与电导率进一步提升至289 MPa与58.0% IACS。引入预应变与预时效后所产生的应变强化与析出强化的交互作用,是合金的力学性能和导电性能得到提升的根本原因。      

自然时效对7N01铝合金组织和性能的影响

通过电导率、力学性能测试和高分辨电镜分析研究了自然时效对7N01合金组织和性能的影响。结果表明:在自然时效中,由于过饱和固溶体不均匀析出与基体共格的析出相,合金电导率随着自然时效时间的延长逐渐降低,时效20 d后基本达到稳定状态。合金的强度随着时效时间的延长逐渐增大,在20 d后达到稳定,抗拉强度在400 MP以上,屈服强度在260 MPa以上,合金的延伸率在自然时效1 d后达到稳定值(约为15.5%)。稳定态合金的强化相主要为尺寸较小的GPⅡ区。此外,弯折试验表明合金具有良好的弯折性能,在自然时效10～60 d内未出现肉眼可见的裂纹。     

600 MPa级复合微合金化高强钢筋的研制

采用V-N、Nb、Cr复合微合金化控冷工艺试制600 MPa级高强钢筋,并对钢筋力学性能、室温组织、时效及疲劳性能进行检验分析。结果表明:钢筋微合金化成分设计、轧制及控冷工艺合理,钢筋具有良好的力学性能、疲劳性能及低应变时效性能,综合性能优异。V-N、Cr复合微合金化控冷工艺钢筋室温组织为多边形铁素体+珠光体,组织细小均匀分布,有利于钢筋强韧性能的改善与发挥。V-N、Nb、Cr复合微合金化控冷工艺钢筋室温组织为多边形铁素体+珠光体+少量贝氏体,组织配比及形态较好,有利于钢筋抗拉强度的提高,促进了钢筋抗震性能及综合性能的改善。     

VN微合金化HRB400E抗震钢筋的研制

采用VN微合金化工艺进行HRB400E抗震钢筋的试制,通过对钢筋化学成分、冶炼工艺和轧制工艺的合理设计,成功试制出HRB400E抗震钢筋。对抗震钢筋的力学性能、应变时效性能、金相组织进行研究,结果表明试制的抗震钢筋具有较高的强度和塑性,以及良好的应变时效性能,金相组织正常,能满足GB 1499.2-2007抗震钢筋的要求。     

大厚度高层建筑用钢Q460GJC-Z35的研制

通过成分设计、轧制、热处理工艺设计,采用晶粒细化、固溶强化、析出强化等手段,对80、110mm的Q460GJC-Z35高强度钢板的研发工艺及过程进行试验设计。结果表明：通过Nb、V、Ti、Ni复合微合金化和控轧控冷、正火快冷（NAC）热处理相结合生产的模铸Q460GJE-Z35钢板具有晶粒细小、组织均匀,钢板屈服强度达到420~490 MPa,抗拉强度达到585~625 MPa,伸长率达到20%以上,0℃冲击功达到123 J以上,Z向断面收缩率大于35%,探伤达到1级探伤要求,实现了强度和韧性的良好匹配和较高的内部质量。     

钛含量对Inconel 690镍基合金力学性能的影响

研究了Ti含量(0.35%～1.10%)对Inconel 690镍基合金(%:0.034～0.036C、29.40～29.68Cr、9.11～9.22Fe、0.34～0.36A1、0.004 4～0.004 5N)950～1 100℃水冷+715℃15～100 h空冷后的室温和350℃的组织和力学性能。结果表明,含1.10%Ti合金的强度(Rm和Rp0.2)较含0.35%～0.70%Ti合金的强度高200～400 MPa,强度提高的主要原因为715℃时效后1.10%Ti合金析出3.70%～3.99%γ′强化相,而0.35%～0.70%Ti合金715℃时效后γ′强化相析出量仅为0～0.53%。     

C70250铜合金带材的研制

研究了高强度Cu-Ni-Si系代表性合金C70250铜合金带材的制备及热处理对组织和性能的影响,研究结果表明:C70250铜合金具有很好的固溶软化效果以及很好的时效强化性能,该合金的最佳时效温度为390~410℃,保温1~2 h,可获最佳的强化效果,抗拉强度可以达到728.8MPa,强化后的导电率可以达到36.37%。导电率随着强化效果的增加而降低,但可以通过调整时效热处理工艺获得强度和导电率的最佳匹配。     

铌微合金化400 MPa Ⅲ级钢筋的开发

采用40 t EBT电弧炉40 t LF 150mm × 150mm方坯连铸工艺 ,开发了成分(%)为: 0.17～0.25C,1.20～1.45Mn,0.02～0.04Nb的400 MPaⅢ级Φ10～25mm铌微合金化钢筋。钢筋的力学性能为σ_s 420～490 MPa ,σ_b 590～680 MPa ;δ₅ 24%～30% ,自然时效8周后屈服强度下降较少。生产的Nb微合金化400 MPa Ⅲ级钢筋符合GB1499-1998标准要求。用0.02 %～0.04%Nb取代0.05%～0.10%V时,吨钢成本显著降低。     

700 MPa级高强热轧双相钢DP700的开发

阐述了在宝钢梅山基地1780热轧机生产线上开发的700MPa级热轧双相钢DP700（/%:C 0.08～0.12,Si 0.08～0.12,Mn 1.30～1.150,P≤0.015,S≤0.005,Cr 0.50～0.70,Ca≥0.0015,Al≥0.015）工艺和性能,该钢板表面质量优良,屈服强度≥400 MPa,抗拉强度≥700 MPa,断后伸长率≥17%（b=20 mm,L₀=80 mm）,扩孔率≥35%,50%存活率的疲劳极限达475 MPa。结果表明,DP700钢是一种具有良好应用前景的新型汽车零部件材料。     

高强度GH2132合金棒材冷拔工艺的研究

在计算机模拟的基础上,研究了冷变形对优质高强合金GH2132组织、性能的影响,结果表明,在面缩率10%~40%范围内均可得到内外性能均匀的冷拉棒;然而随着冷拉变形量的增加,棒材强度和硬度提高,而塑性逐步显著降低。通过采用合理参数冷拉形变强化后进行时效处理,得到强度达到1100 MPa级别而塑性仍然优良的优质GH2132合金棒材。     

时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er铝合金组织与耐腐蚀性影响

采用剥落腐蚀、极化曲线、电导率、力学性能测试和TEM显微组织分析,研究T6、T74及RRA时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er铝合金的组织、力学性能与耐腐蚀性的影响.结果表明:①T6态合金的强韧性最高（σ_b:663.5 MPa、σ_0.2:625.4 MPa、δ:12.46 %）,但易腐蚀;与T6态合金相比,T74态合金（σ_b:640.2 MPa、σ_0.2:621.3 MPa、δ:11.34 %）的耐腐蚀性最好,但以牺牲强度为代价,而RRA态合金（σ_b:657.8 MPa、σ_0.2:628.8 MPa、δ:11.98 %）虽强韧性略低于T6态合金,但耐腐蚀性明显改善,综合性能优异.②合金的强度及耐腐蚀性分别与晶内η′析出相和晶界η析出相有关.晶内大量的η′析出相分布越均匀、弥散,尺寸越细小,合金的强度越高;晶界粗大的η析出相分布越离散,合金的耐腐蚀性越好.这与第一性原理计算的η′相与η相的理化性质相吻合.      

A633GrD结构钢特厚板的研发

为拓宽公司的品种钢结构,满足工程制造行业客户的要求,南阳汉冶特钢有限责任公司采用锭模浇铸、3 800 mm轧机轧制、正火热处理工艺成功地开发并批量生产了150 mm厚A633GrD低合金高强度结构钢板,屈服强度控制在340～370 MPa,抗拉强度控制在495～520 MPa,伸长率控制在25%～35%,冲击功控制在122～167 J,各项指标均满足A633GrD的开发要求。     

HRB400钢Ti微合金化和轧后冷却工艺优化的生产实践

HRB400钢（/%:0.21～0.25C,0.35～0.60Si,1.30～1. 55Mn,≤0.045P,≤0.045S）Φ14 mm钢材的生产工艺为100 t BOF-吹氩-150 mm×150 mm坯连铸-轧制。为解决因提高HRB400钢屈服强度并减少因C、Mn元素过高导致的钢材冷弯开裂现象,采用添加氮化钛合金进行Ti微合金化和优化控轧控冷的工艺试验。结果表明,当钢中Mn和Si含量（/%）分别降低0. 35和0. 10,添加0.007%Ti（试验2）或控制钢筋上冷床温度670～690℃,成品钢筋强度均能达到460 MPa的试验目标值;而在采用Ti微合金化和优化的冷却工艺（上冷床钢筋温度670～710℃,/%:0.22C, 0.34Si, 1.00Mn, 0.007Ti,试验3）试验钢的平均屈服强度R_el达到485 MPa,原工艺（上冷床温度690～730℃, /%:0. 22C,0. 43Si,1. 37Mn）的平均屈服强度R_el,仅为435 MPa。     

热处理对压铸AlSi10MnMg合金组织和力学性能的影响

以国内某公司自主改进的非真空压铸AlSi10MnMg合金片状试样作为实验对象,研究不同的热处理制度对该合金组织和力学性能的影响.结果表明:非真空压铸件经高温固溶+淬火+人工时效处理后综合性能下降,容易发生弯曲变形和鼓泡现象.仅经低温时效处理的压铸件屈服强度和抗拉强度分别达到了251.8 MPa和327.1 MPa,较压...     

P110级25MnV钢石油套管热处理工艺的优化

通过CCT曲线测定和热处理正交试验,研究了890～930℃25～45 min淬火和570～610℃50～80min回火参数对25MnV钢(%:0.25～0.30C、1.50～1.80Mn、0.06～0.15V)245 mm×12 mm管组织和力学性能的影响。结果表明,采用910℃35 min水淬+590℃65 min回火,套管的综合力学性能最佳:屈服强度878～906MPa,抗拉强度923～963 MPa,伸长率16.6%～17.4%,满足标准要求。