低合金钢氧化过程残余元素的富集

通过扫描电镜和XEDS分析,对含Cu、As和Sn残余元素的低合金连铸坯中Cu、As和Sn的氧化富集机理进行了研究。结果表明：氧化温度在1250～1150℃时,氧化层中包裹一定量的Cu、As和Sn残余元素;氧化温度在1100—1000℃时,氧化层与基体界面存在明显的Cu、As和Sn富集相;随氧化温度升高,氧化层厚度明显增加。影响连铸坯中Cu、As和Sn富集的主要因素是氧化温度。     

含钒低合金钢铸坯高温延塑性研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机测试了含钒低合金钢铸坯的高温延塑性,利用扫描电镜、金相显微镜对断口形貌及金相组织进行分析。低合金钢的第Ⅰ脆性温度区在Ts~1 370℃之间,第Ⅲ脆性温度区在915~710℃之间。第Ⅲ脆性区间由奥氏体低温域晶界滑移楔形裂纹造成的沿晶脆性断裂和奥氏体晶界先共析铁素体薄膜造成的沿晶韧性断裂两部分组成。钢中的V对钢的第Ⅲ脆性凹槽的影响比较大,脆化向低温区域延伸。     

钢中残余元素对连铸圆坯纵裂的影响

使用Gleeble机测定了不同残余元素含量的连铸圆坯试样的高温力学性能,结果表明:Cu当量(Cu+10Sn)＝0.32 %的试样在925～1 000 ℃,特别是在950 ℃的热塑性显著降低;扫描电镜和俄歇检验发现,此温度下试样为沿晶断裂,在奥氏体晶界有Sn偏析.分析连铸生产条件认为,如拉速较低,结晶器内初生坯壳温度处于此高温脆性区,圆铸坯将可能产生纵裂.     

中板表面微裂纹缺陷研究

通过金相观察、扫描电镜和XEDS分析,对低合金钢连铸板坯轧制中板出现的表面微裂纹进行研究,发现裂纹附近存在Cu和As元素,裂纹沿晶界延伸,确定钢中的Cu、As和Sn等元素在γ晶界偏聚和选择氧化在钢基体和氧化铁层间形成含Cu、As和Sn的富集相,钢的塑性恶化是导致中板表面微裂纹的主要原因.分析了Cu、As 和Sn对表面微裂纹的影响机理,提出了相应的防止措施.     

低合金钢残余元素Cu-As-Sn的晶界偏析对晶间脆性断裂的影响

用Gleeble-1500热模拟机、扫描电镜和俄歇能谱仪研究了0.10Cu-0.07As-0.05Sn对低合金钢(%:0.15C、0.36Si、1.40Mn、0.003S、0.019P)高温延塑性的影响,凝固过程中的偏析和热处理过程的晶界偏析。结果表明,Cu-As-Sn在晶界的偏析明显加剧第Ⅲ脆性凹槽区的深度和宽度,提高该区上限临界温度;连铸坯不存在明显的Cu-As-Sn晶界偏析,850℃拉伸至屈服的试样和热轧板试样存在明显的Cu-As-Sn晶界偏析,说明热变形加剧残余元素的晶界偏析。     

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。     

高洁净低合金钢16MnR连铸坯高温延塑性研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机测试了高洁净度16MnR钢连铸坏的高温延塑性。16MnR钢的第I脆性温度区在凝固温度-1360℃之间,第Ⅲ脆性温度区在750-700℃之间。由于钢中氮、氧、硫等杂质含量很低,因此第Ⅲ脆性温度度范围很窄,主要发生在γ α两相区,在该脆性区内钢的脆化程度很低。     

残余元素对涟钢CSP热冷轧卷质量的影响

钢中的残余元素问题是钢铁冶金面临的重要问题之一,高性能新钢种必须考虑残余元素的有害影响.涟钢矿石来源多而杂,导致铁水中As,Cu,Pb,Sn,Sb等残余元素增加.从残余元素(As,Cu,Pb,Sn,Sb等)对涟钢热轧卷、冷轧卷表面质量和力学性能的影响进行分析.分析结果表明:送检的热轧卷发现表面氧化铁与试样基体的界面有铜的富集;晶界处铜的富集会成为热轧卷产生裂纹的原因之一;冷轧卷酸洗后表面有黑点,黑点处发现有Cu,As,Sn,Sb等残余元素的富集;对特定时期的热轧卷力学性能进行多次逐步回归分析发现Sb对屈服强度有显著的负相关.     

铌钛微合金钢异型坯高温塑性研究

在GLLEEBLE3800热模拟试验机上进行了铌钛复合微合金化钢异型坯的高温拉伸试验,并对断口形貌进行了分析,确定了钢材的脆性温度区,第I脆性区的温度范围为1 300℃至熔点,高温塑性区的温度范围为950～1 300℃,第Ⅲ脆性区的温度范围为700～900℃,高温塑性区为微孔聚集韧性断裂,呈现典型的韧窝结构,在第Ⅲ脆性区为准解理断裂,呈现典型的河流花样结构。     

碳、铬和钼对冷微钢铸坯高温力学性能的影响

通过GLEEBLE-3500热模拟机,研究了六种不同碳、铬和钼含量对冷镦钢(/%:0.19C,0.36C,0.19C-0.96Cr,0.39C-0.98Cr,0.19C-0.91Cr-0.21Mo和0.37C-0.98Cr-0.22Mo)在650～1200℃温度内的高温力学性能的影响。结果表明,六种钢在650～850℃温度都存在明显的第Ⅲ脆性区。第Ⅲ脆性区的起始温度随着碳含量减少和铬含量的添加移向更高温度。铬的添加使得材料的高温塑性恶化,促进第Ⅲ脆性区扩大。而钼的添加可改善含铬冷镦钢的第Ⅲ脆性区塑性。     

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。     

低碳低合金钢的热延性及表面裂纹

本文介绍近年来有关低碳低合金钢的热延性、与热延性相关的表面裂纹以及裂纹形成机制等方面的研究结果。     

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。     

温度和变形参数对Q345C钢连铸坯热塑性的影响

用Gleeble-2000热模拟机研究了Q345C钢250 mm×1 300 mm连铸坯热履历-连铸坯冷却过程和冷坯加热过程(300～1 320℃)的温度变化,应变速度(3～3×10-4 s-1)和降温速率(1～20℃/s)对热塑性的影响。结果表明,Q345C钢从1320℃冷却到钢的第Ⅲ脆性区,冷却速度越高,钢在第Ⅲ脆性区塑性越差;在600～850℃,连铸坯冷装加热后的热塑性要好于从液态直接冷却到这个温度区间的热塑性;在钢的第Ⅲ脆性区内,钢的热塑性随变形速率增大而变好。     

X65、X70管线钢高温延塑性的对比分析

 讨论了X65、X70管线钢铸坯不同温度区间高温延塑性的差异。根据Gleeble 1500热/力模拟机得到的数据绘出X65、X70钢铸坯断面收缩率-温度曲线,利用扫描电镜、金相显微镜对断口形貌及组织进行分析,得出两钢种在各温度区间塑性差别的主要原因：①高温脆性区(tl~1 300 ℃)X70塑性较好,碳含量越高,硫、磷在奥氏体晶界的偏析量越多;②高温高塑性区(1 100~1 300 ℃)X65延塑性较好,钛含量越高,使得TiN析出物越粗大,分布越随机;③在塑性槽高温端(900~1 100 ℃),低熔点硫化物等析出,动态再结晶发生温度不同,导致两个钢种塑性明显有差别;④在塑性槽两相区(700~900 ℃),先共析铁素体的出现是两个钢种塑性低的共同原因,钛可以促进铁素体在晶内和晶界同时生成,最后X65塑性恢复较好。     

重载齿轮钢的高温性能

 通过Gleeble 1500D热模拟试验机高温拉伸试验,对比研究了17Cr2Ni2MoVNb和17Cr2Ni2Mo钢的高温性能。结果表明：因微合金元素V（0.1%,质量分数,下同）、Nb（0.036%）产生细晶强化及固溶强化,17Cr2Ni2MoVNb 钢的抗拉强度比17Cr2Ni2Mo钢稍高。在低N（0.0057%）含量的17Cr2Ni2MoVNb钢中,V和Nb对热塑性的危害很小。而高N（0.0130%）含量的17Cr2Ni2Mo钢在600～900 ℃及1050～1200 ℃温度区间塑性低于17Cr2Ni2MoVNb钢。N含量及相变温度不同导致第二期AlN析出量不同及铁素体先后析出,是造成两试验钢塑性差别的主要原因。     

High-Temperature Mechanical Properties of Shipbuilding Steel BC in Continuous Casting

The mechanical property of shipbuilding steel BC has been studied by means of tensile test at various temperatures from 700 ℃ to 1000℃ with theGleeble-1500D thermo-mechanical simulator.The results indicate that the yield strength and tensile strength of steel have an analogous change pattern as temperature decreasing,and the transition in variation rate of strength occurs at 800℃ in both of them;the hot ductility trough of steel BC is a temperature range from 725℃ to 800℃,while the best hot ductility ranges from 875℃ to 1000℃ with the ductility value over 80%.For the sake of understanding the fracture mechanism of the steel,fracture surface and microstructure of the specimens have been examined by scanning electron microscope and metalloscope correspondingly.The results show that both the second phase particles and the pro-eutectoid ferrite surrounding the austenite boundaries play a significant role to the variation of hot ductility of steel BC.Deservedly,the research is important to the improvement and the further studies on the quality of steel during slab continuous casting process.     

Characteristics of Hot Ductility in Steels Containing Nb,Ti

The hot ductility was measured for a series of steels containing Nb and/or Ti with Gleeble-3500 thermo-mechanical simulator.It is found that the effect of austenitizing temperature on hot ductility of Nb-containing steel is significant.As the austenitizing temperature rises up,the shape of embrittling curve (SEC) from V-shape gradually changes to U-shape,and the range of embrittling temperature widens out and the embrittling degree deepens.The SEC of Nb-containing steel is U-shaped and the embrittling temperature range is about 600-1050℃.The initial temperature of embrittlement on the right is nearly independent of carbon content.The SEC of Ti-containing steel is N-shaped and two lowest points are at about 600℃ and the A-F transformation temperature.The SEC of Nb-Ti-containing steel is basically the superposition of two shapes mentioned above.The crack on straightening in continuous casting belongs to intergranular fracture,and the crack on rolling (crack expansion) belongs to transgranular fracture.