屈服强度450 MPa级新型耐候钢研制

 通过连续冷却相转变行为研究,成功试制了20 mm厚屈服强度450 MPa级耐候钢板,并对钢板的显微组织、力学性能、耐腐蚀性能及焊接性能进行了分析。连续冷却相变行为和钢板试制结果表明：精轧温度约为850 ℃、累计压下率不小于0.6、轧后冷速为15～30 ℃/s、终冷温度不大于579 ℃可以得到以多边形铁素体（晶粒尺寸为3～10 μm）和退化珠光体为主并含有少量马奥岛（M-A组元）的钢板,其屈服强度和抗拉强度分别为458和557 MPa,伸长率不小于 28%,－60 ℃冲击功不小于 287 J,其优异的低温冲击韧性与钢板有效晶粒尺寸较小以及大角度晶界所占比例较高有关。72 h亚硫酸氢钠和氯化钠溶液周期性浸润试验结果显示,试制钢板的耐蚀性能比Q345B分别提高了约49%和40%。对试制钢板进行线能量为30 kJ/cm的埋弧焊焊接试验,得到的焊接接头热影响区熔合线处－40 ℃冲击功为156 J。     

屈服强度460MPa级耐候钢及其焊接性能

通过连续冷却相转变行为的研究,利用试验轧机成功试制了24mm厚,屈服强度460MPa级耐候钢板,并分析了钢板微观组织、力学性能、腐蚀性能以及焊接性能。连续相转变行为和钢板试制结果表明:精轧温度不大于850℃,厚度压下率不小于0.6,冷速为4~15℃/s和终冷温度不大于465℃可得到以针状铁素体(3~10μm)和多边形铁素体(5~15μm)为主的钢板,其屈服强度不小于480MPa,抗拉强度不小于635MPa,伸长率不小于23%,-40℃冲击功不小于209J。对试制钢板进行了热输入量为72kJ/cm的双丝埋弧焊接试验,无焊前预热和焊后热处理,得到了无缺陷焊接接头,焊接热影响区-40℃冲击功不小于100J;粗晶区的高韧性与其晶内铁素体为主以及少量晶界铁素体和上贝氏体的微观组织有关。72h周浸试验结果表明:试制钢种的耐大气腐蚀能力比普碳钢Q345B提高了46%。     

海洋平台用高强度齿条钢的研制

自升式海洋平台桩腿用厚规格A517Q高强度结构钢,要求具有高的强度及优良的低温冲击韧性。为了满足上述要求,在工艺上采用模铸、初轧及厚板轧制,并采用淬火加回火的调质工艺;在成分设计上,为得到回火后组织,保证高的强度和一定的淬透性能,主要通过Mo、B、Cr等元素的作用,同时加入一定数量的Ni。通过成分与相应的调质工艺配合,保证A517Q钢具有高的强度、高的冲击韧性及良好焊接性能。宝钢生产的127、152.4 mm厚的A517Q钢板制造的齿条已经成功应用在中海油923、924自升式海洋平台。     

210 t BOF-LF-RH-300 mm板坯CC流程高韧性Q420qE钢板的研发

为满足桥梁结构用Q420qE钢板抗拉强度Rm ≥540 MPa、-40℃Ⅴ型冲击功≥120 J的要求,通过采用0.05～0.11C,Nb-Ti微合金化成分设计以及深脱硫模式、LF+RH精炼和电磁搅拌等工艺,确保300 mm×2 010 mm铸坯质量良好.利用TMCP(thermomechanical control p...     

经TMCP处理的ABS-EQ47海工厚板钢的组织性能

 以工业生产的ABS-EQ47钢为对象,研究了奥氏体连续冷却相变行为,在中试工厂使用热机轧制（thermo-mechanical control process, TMCP）工艺成功开发出35mm和40mm 厚钢板,考察了钢板经单道次模拟焊接热循环后的组织性能。结果表明,所开发钢板的组织为针状铁素体+细粒状贝氏体,屈服强度(Rp0.2)高于500MPa,抗拉强度(Rm)高于630MPa,伸长率(A)大于20%,在-60℃下横向Charpy冲击吸收能量(KV2)大于200J。TMCP型钢板的屈强比低于同成分调质（QT）钢板的屈强比,但其Rm高于QT型钢板。模拟焊接热输入为30kJ/cm时,粗晶区HAZ试样的KV2不低于40J。     

160MPa级建筑抗震用极低屈服点钢板的开发

选择合理成分设计及轧制工艺,开发出满足GB/T28905—2012要求的40 mm和80 mm厚160 MPa级建筑抗震用低屈服点钢。所开发的40 mm钢板的微观组织为F+B,晶粒度为7~7.5级,屈服强度在157~168 MPa,抗拉强度在291~304 MPa,0℃下冲击功在289~311 J;所开发的80 mm钢板微观组织为F,晶粒度为5~5.5级,屈服强度在150~163 MPa,抗拉强度为280~285 MPa,0℃下冲击功在73~92 J。试制的LY160钢板具有良好的高应变低周疲劳性能和焊接性能,为160 MPa级低屈服点钢的工业试制提供了依据。     

钛微合金中锰钢强韧化机制研究

低碳中锰钢因为其优异的力学性能及低成本的成分设计逐渐被应用到海洋平台用厚板生产制备中，通过对钛微合金化低碳中锰钢进行控轧控冷工业试验，观察不同厚度位置的显微组织及析出物形貌，测定了室温拉伸及低温冲击韧性，并对其强韧化机制进行了分析。结果表明，试验钢基体为板条宽度200～400nm的回火马氏体和宽度为50～100nm的逆? 浒率咸甯春喜阕醋橹胰穸确较蜃橹阅芫刃越虾茫慷染笥?60MPa、屈强比均小于等于0. 88、伸长率均大于20%、-60℃冲击功均大于200J。试验钢的主要强韧化机制有亚微米尺度的复合层状组织、大角度晶界韧化机制、亚稳态逆? 浒率咸錞RIP效应、Ti（C，N）粒子的细晶强化及析出强化效应，多种强化机制叠加作用，最终获得高强韧的中锰钢厚板。     

低成本海洋平台用钢E420的研制与开发

作为1种低成本生产E420级别海洋平台用钢的工艺路线,采用添加少量微合金元素的成分设计,利用超快冷技术,有效控制冷却过程以改善钢材的微观组织。采用以上工艺试制的50mm海洋平台钢板,获得了良好的综合力学性能,屈服强度大于445MPa,抗拉强度大于578MPa,-40℃冲击功大于200J。     

工程机械用钢Q800D/E直接淬火工艺研究及应用

 采用低碳Mn-Mo-Nb-Cr-Ni系的成分设计,并通过炉卷轧机高密层流冷却装置直接淬火工艺,配以合适的回火制度,生产了屈服强度高于800MPa,-40℃冲击功达到100J以上的高强工程机械用Q800D/E钢板。回火温度升高过程中,Q800D/E钢板中的析出物呈现先长大而后重新形核析出随后再粗化的过程,是其强度随回火温度升高呈现先下降后上升而后再下降的原因所在。     

400mm特厚低合金结构钢Q345E的研发

通过合理的钢种成分设计,模铸、钢锭加热和3 800mm轧机轧制及热处理工艺设计,采用晶粒细化、固溶强化、析出强化等手段,研发了厚度400mm的特厚板Q345E。钢板的屈服强度控制在305～350MPa,平均为335MPa;抗拉强度控制在470～555MPa,平均达到530MPa;伸长率控制在23%～28%,平均达到26%;-40℃纵向冲击功控制在109～287J,平均达到了198J,实现了强度和韧性的良好匹配,并具有较高的内部质量。     

185mm厚S355JR+N-Z35欧标结构钢板的研发

通过成分设计以及复合制坯、轧制、热处理工艺设计,采用Nb、V、Ti微合金化、高温低速大压下、轧后钢板缓冷、正火处理等工艺手段,成功研发了185 mm厚S355JR+N-Z35结构钢板,屈服强度富裕量在40MPa以上,抗拉强度富裕量在50 MPa以上,20℃冲击功平均值大于200 J,平均断面收缩率≥45%,探伤满足"EN10160 S1/E1"标准,钢板的力学性能优良,内部质量良好。     

Development of JG785E High Strength High Toughness Steel Plates

A high strength structure steel plate --brand JG785E, which with more than 690MPa yield strength ,more than 47 joules toughness at minus 40℃ has been developed by Jigang of Shandong Steel Group P. R. China. The steel plates can be easily welded in engineering structure due to its lower carbon equivalent value. The maximum thickness of heavy plate is 50.88mm (2 inch), the yield strength is 710-860MPa, the toughness of steel plate is 139~336J at the temperature of - 40℃ . The microstructure of steel plate is lower carbon Bainite. The main solid dissolve elements are silicon and manganese. All parameters of reheating, rolling and accelerating cooling are controlled strictly. This TMCP procedure can ensure to get better mechanical properties of steel plates, and to keep the market competitive power and lower cost of manufacture. The cleanness of steel is high by refined in ladle furnace (LF), the contents of P and S is lower. It is the low carbon Bainite microstructure that possesses the high strength, excellent lower temperature toughness and better weld-ability without preheat process. The JG785E is typical brand of the Jigang’s high strength steel brands as the S690QL conforms to EN10025-6 and as the ASTM A514M conforms to USA quenching and tempering steel specification.     

回火温度对Q960级高强结构钢组织及力学性能的影响

 以屈服强度960MPa级高强调质结构钢板开发为目标,研究了在相同轧制及淬火条件下,回火温度对试验钢显微结构及力学性能的影响。结果表明：随回火温度的升高,试验钢强度下降,韧塑性总体上呈现升高趋势,其中在300~450℃范围内出现一个韧塑性能的恶化区。当回火温度为600℃时,试验钢呈回火索氏体组织,屈服强度为1030MPa,抗拉强度为1080MPa,伸长率为15.9%,-40℃冲击功达144J,各项指标均满足国标GB/T 16270—2009要求。并对试验钢的拉伸力学性能进行了探讨。     

新型V-Ti-B微合金化调质Q690E钢板的开发

通过低碳及"Mn-Cr-Mo-B-V-Ti"微合金化成分设计及轧制、热处理工艺选择,成功开发出工程机械用Q690E钢板(/%:0.10～0. 15 C,0. 20～0.40 Si,≤0.015 P,≤0.005 S,0.30～0.40 Cr,0.20～0. 30 Mo,0.035～0.045 V,0.01～0.02 Ti,0.001～0.002 B)。Q690E钢板880～910℃淬火+570～610℃回火的微观组织为回火索氏体,屈服强度811～891 MPa,抗拉强度852～938 MPa,-40℃冲击功在132～167 J,满足GB/T16270-2009对Q690E工程机械用钢力学性能的要求,结果满足用户严格使用要求,同时降低了生产成本。     

大型扁钢锭水冷制造技术

 大型扁钢锭主要用于生产特厚板,随着钢锭吨位增大,钢锭上部缩孔较深,影响成材率,同时疏松等级高,偏析严重,因此大型扁钢锭的质量问题成为发挥特厚板轧机能力的瓶颈。针对该难题,采用大型钢锭水冷模铸装置,成功地浇注了60 t级大型扁钢锭。钢锭被轧制成220 mm厚钢板,尽管钢种成分为Q345B,但各项性能指标达到了超厚板Q345E-Z35的要求,屈服强度为348～373 MPa,抗拉强度为562～588 MPa,伸长率为17%～28.5%,－40 ℃横向冲击功为56.57～71.65 J、纵向冲击功为40.76～88.80 J,1/2处断面收缩率平均为63.04%,1/4处断面收缩率为57.93%,夹杂物级别总和不超过2.0,晶粒度达到8.0～9.0级。表明该大型扁钢锭水冷模铸技术具备为高品质特厚板提供坯料的能力。     

实验室模拟控制轧制和调质处理对桥梁钢Q690q组织和性能的影响

研究了920℃精轧,830℃终轧以12℃/s冷至590℃,空冷的TMCP控制轧制工艺和TMCP+940℃淬火-630℃回火两工艺的桥梁钢Q690q(/%:0.05C、0.30Si、1.40Mn、1.10Cu、0.50Cr、0.80Ni、0.07V、0.55Mo,焊接冷裂纹敏感指数P_cm≤0.267)15mm板组织和力学性能。结果表明,TMCP工艺生产的桥梁钢Q690q组织主要由粒状贝氏体和少量铁素体组成,TMCP+调质处理后的组织为多边形铁素体和少量渗碳体,其屈服强度R_p0.2为845～870MPa,抗拉强度Rm895～900MPa,-20℃冲击功153～186J, -40℃为141～155 J。调质处理减小了钢材的M/A岛尺寸和位错密度,使Q690_q钢保持高强度的同时也具有较好的冲击韧性。     

60 mm厚低屈强比高强钢板Q500qE组织与性能研究

通过JMatpro软件、扫描电镜、力学性能测试,对Q500qE 60 mm厚度500 MPa级低屈强比高强钢板进行了连续冷却转变(CCT)曲线、钢板显微组织与力学性能、焊接接头力学性能分析。结果表明,通过控轧控冷工艺：终轧温度800～840℃,入水温度660～680℃和终冷温度400～450℃,该钢组织为铁素体+贝氏体+马氏体/奥氏体岛,两相交界处和贝氏体内部存在大量大角度晶界。钢板1/4和1/2厚度位置屈服强度≥500 MPa,抗拉强度≥640 MPa,屈强比≤0.80,-40℃低温冲击功≥200 J,焊接热影响区-40℃低温冲击功≥100 J。     

终轧温度和冷却速度对Q550D钢组织和力学性能的影响

通过Gleeble-3800热模拟试验机,研究了终轧温度(800～950℃)和冷却速度(2～20℃/s)对Q550D微合金钢板(/%:0.06C、0.20Si、1.60Mn、0.010P、0 001S、0.10Mo、0.06Nb、0.01V、0.02Ti)的组织和力学性能的影响。结果表明,随着终轧温度的降低和轧后冷却速度的增加,粒状贝氏体逐渐减少,板条贝氏体逐渐增多,钢的屈服和抗拉强度提高的趋势比较明显,-20℃韧性得到改善,但伸长率呈下降趋势;在终轧温度为850℃、冷却速度为15～20℃/s时,Q550D钢具有较好的综合强韧性,即抗拉强度约为750 MPa,屈服强度650 MPa,伸长率39%,-20℃冲击功65 J。     

应用DQ工艺研发调质高强钢的生产实践

舞钢新宽厚板生产线MULPIC在线快冷装备具有高速冷却等技术特点,结合控制轧制和在线快冷装备,采用直接淬火（DQ）工艺,研究开发了最高级别至960 MPa的系列高强工程机械用钢。结果表明：利用直接淬火和离线回火的工艺,可生产出40 mm厚的WQ960E调质钢,屈服强度达到1 010 MPa,抗拉强度达到1 070 MPa,-40℃横向冲击功均值达到41 J以上。     

鞍钢17Mn阻尼钢4 ~ 100 mm板的研制

鞍钢研制的 17Mn 阻尼钢(/% ：0.02C, 0.08Si, 17.53Mn, 0.014P, 0.002S, 0.005Als) 4 ~ 100 mm 板,其 屈服强度311 ~4O7 MPa,15~100 mm板-20°C. V型缺口冲击吸收能量113-144 J,焊接后焊接接头抗拉强度651 ~ 654 MPa,焊接后-20 °C V型缺口冲击吸收能量66~84JO 17Mn阻尼钢组织为残余奥氏体和e马氏体,使用动态机 械热分析仪检测其阻尼性能。在30 °C ,50 Hz双悬臂应变扫描条件下,不同厚度阻尼钢阻尼值均大于0.02;在100 Hz 下测试不同厚度阻尼钢阻尼值均大于0.05,阻尼值高于传统的低合金结构钢Q235、Q345(0.008和0.010 ~0.013)。