400MPa级热轧带肋钢筋控轧控冷工艺应用试验

通过制定合理工艺参数,在生产线上对20MnSi连铸方坯进行了控轧控冷试验。试验结果表明,钢筋表层为回火索氏体+少量铁素体,过渡层为回火索氏体+珠光体+铁素体,半径1/2处为细小的珠光体+铁素体,晶粒度9.5级。轧制速度对控冷效果的影响最为明显,自回火温度对钢筋的组织和性能影响较大。     

轧后余热处理对20MnSi钢组织和性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜及拉伸试验等分析测试方法,研究了轧后余热处理工艺对20MnSi螺纹钢组织及力学性能的影响。研究表明：与传统生产方法相比,轧后余热处理工艺显著改善了20MnSi螺纹钢的组织特征,使其表层为保留马氏体位向的回火索氏体组织,心部为细化的铁素体加珠光体组织,且珠光体相对含量有所增加。通过拉伸实验表明,轧后余热处理工艺可以明显提高20MnSi钢的力学性能。     

热轧带肋钢筋端面淬火试验

采用控温轧制及控制冷却的方法生产高强度细晶粒热轧带肋钢筋,关键在于控制穿水冷却时钢筋上冷床冷却的温度,使钢筋穿水层（表面淬火和自回火层）的厚度适宜。本文通过试验,研究了加热温度争添加Nb、V对20MnSi淬透性的影响规律,为高强度细晶粒热轧带肋钢筋的控轧控冷提供参考。     

钒微合金化HRB400热轧带肋钢筋的生产实践

在20MnSi中添加适量VN合金,采用微合金化配合轧后快速冷却工艺生产φ22～φ32mmHRB400热轧带肋钢筋,分析VN合金对热轧带肋钢筋组织和性能的影响,确定V的加入量为0.04%～0.06%。生产中严格控制轧制节奏、负公差轧制,控制开轧温度为1070～1150℃,配合在终轧后控制冷却,产品力学性能均达到了国家标准要求。     

锰含量对15MnV钢组织性能的影响

采用热膨胀、热模拟和控轧控冷试验,研究了不同锰含量对15MnV钢相变点、组织和性能的影响。测试了不同锰含量钢的临界点、等温转变开始时间,观察了显微组织。确定了化学成分与15MnV钢临界点的回归公式,找出了锰含量及控轧后的终冷温度与组织细化的关系,并在此基础上进行了控轧控冷试验。试验表明,通过合适的控轧控冷,降锰后的15MnV钢性能可达原15MnV钢的水平。     

铬、锰对HRB400钢筋力学性能的影响

针对钢中残留铬元素含量高的特点,在试验室条件下分析研究了几组不同Cr、Mn含量试验用钢,铬、锰合金元素含量对HRB400试验钢筋力学性能及显微组织的影响;并利用扫描电镜、电子探针等手段分析了HRB400试验钢筋力学性能与珠光体含量、析出物微观组织的关系。结果表明,在锰含量分别为1.15%、1.25%、1.35%低、中、高锰条件下,随Cr含量的增加,试验钢筋屈服强度、抗拉强度随之提高,微量铬元素起一定的强化作用,从而可减少Mn元素加入量;Cr含量由0.1%增加至0.3%珠光体含量增加,且晶粒度平均在8～9级,钢中有Cr-Fe-Mn复合合金渗碳体和铬碳化物析出;0.125～0.135%Mn,0.20%Cr试验钢筋组织和力学性能达到国标规定的要求;且根据试验结果并结合当前合金元素的价格,吨钢可节约成本约20元。     

TR2Ⅱ级钢筋的研制

TR2Ⅱ级钢筋是采用加钛微合金化和轧后控制冷却相结合的工艺研制的。本文着重叙述了TR2钢筋的生产工艺、金相组织和性能。以及TR2钢筋和现行Ⅱ级20MnSi钢筋力学性能与应用性能的对比研究,从而得知:TR2钢筋的研制可以节省Si-Mn合金,充分利用我国富有的钛资源,使其综合性能达到或超过20MnSi钢筋。     

20MnSi钢筋热连轧及轧后分级控冷过程温度变化模拟

 建立温度计算模型针对22 mm和28 mm规格20MnSi棒材热连轧及控制冷却过程温度场进行了计算机模拟分析,获得了棒材精轧及轧后分级控冷过程的温度变化规律。对轧制圆钢和螺纹钢筋不同条件下成品道次温度变化特点进行了研究。研究结果是,轧制22 mm和28 mm规格20MnSi螺纹钢筋时的终轧温度比轧制相同规格圆钢时显著升高。轧制螺纹钢筋时精轧末道次轧材表层形成螺纹出现较大的局部应变量和应变速率,由此产生大量变形热是终轧钢筋表层急速升温的根本原因。与轧制圆钢相比,为完成同等控冷效果及有效控制轧后组织性能,20MnSi螺纹钢筋精轧后第1水冷段的换热系数明显较高,因此需要相应采用较大的冷却水量。     

钒对20MnSi钢组织和CCT曲线的影响

通过在Gleeble-1500热模拟实验机上进行的双道次压缩变形实验,得到了20MnSi和20MnSiV钢在不同冷速下的显微组织和CCT曲线,对显微组织和CCT曲线进行比较,得到了微合金元素钒对20MnSi钢组织和CCT曲线的影响.     

600 MPa级高强抗震钢筋热模拟试验研究

利用Gleeble3 800热模拟试验机,进行600 MPa级高强抗震钢筋连续冷却转变曲线和热变形工艺试验,测定600MPa级高强抗震钢筋的动态CCT曲线。通过显微组织观察、硬度测试,研究了不同冷却速度和控制冷终止温度对钢筋显微组织和性能的影响。结果表明:贝氏体转变临界冷却速度为2℃/s;马氏体转变临界冷却速度为5℃/s;钢筋轧后理想控冷速度为≤2℃/s。为保证钢筋综合力学性能及组织安全,理想的轧后控冷工艺为:轧后快速冷却,控冷终止温度700～730℃,钢筋冷床冷却速度≤2℃/s。     

控冷返红温度对Q460GJE高建钢组织和力学性能的影响

利用Gleeble热力学模拟机、扫描电镜、透射电镜、着色腐蚀金相等方法研究了控冷返红温度对TMCP交货态低屈强比(不大于0.80)Q460GJE高建钢组织和力学性能的影响。结果表明:随着返红温度的升高,一方面,粒状贝氏体数量减少,针状铁素体数量增加,晶粒显著粗化,屈服强度降低;另一方面,硬相M-A岛的数量增多、尺寸增大,抗拉强度略有上升,屈强比和冲击功(-40℃)降低。拉伸和冲击性能均满足低屈强比Q460GJE钢要求的返红温度范围是590~620℃。     

经济型铁素体/贝氏体高扩孔钢的组织与性能

 通过TMCP工艺实验,研究了Si、Mn含量对低碳Si Mn钢显微组织、力学及成形性能的影响,探讨了铁素体/贝氏体双相钢(FB钢)在扩孔过程中的裂纹形成及扩展行为。研究结果表明,增加Si含量,实验钢中等轴铁素体的体积分数增加,扩孔性能得到改善;而增加Mn含量,实验钢的强度和韧性显著提高,但塑性和扩孔性能有所下降。FB钢中的裂纹扩展主要是以微孔聚集机制进行,当遇到贝氏体时,裂纹通过铁素体 贝氏体相界面并剪断铁素体进行扩展。合理选择Si、Mn含量和TMCP工艺参数,可以获得690 MPa级的经济型热轧FB高扩孔钢,扩孔率达到了95%,综合性能较好。     

20MnSi 钢脱氧合金化工艺优化的研究

进行了转炉冶炼２０ＭｎＳＩ应用７０％ＳｉＣ及７５％ＳｉＣ和铁－锰－硅合金替代以往的高碳铁一锰与部分铁一硅脱氧的工艺试验,结果表明：应用７５％或以上品位的碳化硅合 铁－锰－硅合金脱氧化金化,在保证钢质和钢材力学性能的同时,可大幅度降低合金消耗成本,获得可观的经济效益。     

连续退火过时效工艺对碳锰钢组织和性能的影响

 在热模拟实验机上模拟了连续退火过时效工艺,研究了过时效温度和过时效时间对008C 015Si 150Mn钢组织和性能的影响。结果表明：过时效温度为350~550 ℃,保温时间1~20 min时,实验钢组织均由铁素体及分布在铁素体晶粒间的贝氏体组成;实验钢抗拉强度与贝氏体中M A岛含量和M A岛中的碳含量有关;随过时效温度升高,M A岛含量出现“峰值”,随过时效时间延长,M A岛中的碳含量也出现“峰值”。     

工艺参数对800 MPa热镀锌双相钢组织性能的影响

 在实验室试制了低Si 的C Mn Cr Mo系的800 MPa级冷轧热镀锌双相钢,研究了卷取温度、退火温度、退火时间等工艺参数对双相钢微观组织和力学性能的影响。试验结果表明：试验用钢在820~850 ℃退火,保温100 s以上,抗拉强度可以达到800 MPa级以上。随着退火温度的升高,强度升高,但综合性能以退火温度为820 ℃时为最佳。在820 ℃退火时,随着保温时间的增加,双相钢的强度显著增加,当保温时间超过100 s以后,强度增加缓慢。690 ℃高温卷取有利于获得最终力学性能良好的双相钢组织。     

固相烧结制备半导体用Mn–Si粉末多孔合金的性能表征

以高纯Si粉和Mn粉为原料, 利用固相烧结技术制备得到Mn-Si粉末多孔合金, 对其组织结构及性能进行表征, 分析烧结过程中孔隙形成机理。结果表明: 600℃烧结温度可得到MnSi粉末, 烧结温度升高到1000℃后, 原有的Si与MnSi衍射峰已全部消失, 烧结体中只剩下Mn₅Si₃物相成分; 烧结体膨胀率和孔隙率都随烧结温度的增加表现出先增加后减小的变化规律, 在烧结温度800℃时取得最大值, 分别为8.86%和54.26%;在Mn颗粒和MnSi相之间存在明显空隙, 随着Si与Mn元素之间扩散的继续, 空隙持续增大进而连通形成层状, 随着烧结温度增加到1000℃, Mn、Si、MnSi被消耗殆尽, 合金中形成Mn₅Si₃结构。     

V含量对高氮20MnSi钢自然时效性能的影响

试验钢（/%:0.22C,1.46~1.66Mn,0.45~0.58Si,0.011~0.013S,0.010~0.012P,0.014~0.047V,0.040~0.044N）由真空感应炉冶炼,浇铸成10 kg锭,锻成25 mm×25 mm坯,并进行870℃ 40 min空冷热处理,经180天自然时效后,观察该钢的组织和测试其力学性能。结果表明,自然时效后高氮20MnSi螺纹钢晶粒变细小,晶粒尺寸为0.8~6μm,带状组织消失,因V（CN）析出,钢的屈服强度提高25~93 MPa,抗拉强度提高17~157 MPa,伸长率由9%~15%提高至26.0%~31.5%,并且自然时效后试验钢的脆性区消失。     

460MPa级螺纹钢筋的成分设计与生产工艺优化

天钢采用20MnSi连铸方坯生产m25mm、①40mm460MPa级英标螺纹钢筋。通过调整20MnSi连铸方坯Mn、si的含量,调整冷却器的开启程度和压力以提高冷却强度,降低回火温度等工艺优化措施,其产品不仅满足英国BS4449：1997标准,还降低了生产成本,提高了市场竞争力。     

20MnSi钢连铸方坯的原位统计分布分析

连铸方坯生产过程中由于连铸工艺参数的不合理会出现元素的偏析现象,严重的会导致裂纹或缩孔等缺陷的产生。选取存在明显纵向裂纹的20MnSi钢连铸方坯试样进行原位统计分布分析,实验表明裂纹的存在会导致元素含量的原位统计结果异常,从而影响元素含量统计分布分析。通过OPA-200软件的裁剪功能对异常数据进行处理是一种可行的处理方法。对20MnSi钢连铸方坯整个横截面进行原位统计分布分析, C、Si、Mn、P、S元素含量的二维等高图显示在中心区域以及距横截面边部1/4处元素存在富集的情况,通过统计偏析度定量分析表明,C、P、S元素的偏析情况较为严重,而Si、Mn元素的偏析不太严重。此外,通过在方坯横截面横向中心线位置进行钻孔取样分析C、P、S元素的含量,验证了传统偏析分析方法与原位统计分布分析技术的一致性。     

Dual Phase Heat Treatment of Low-Alloy Steel

Many researches on dual phase steel have beencarried out inthe past decades due to excellent prop-erties such as high work-hardening rate,highstrength and good ductility.Dual phase steels main-ly include three types of phase structure,ferrite-matensite,ma…