超高强铁素体/贝氏体双相钢的控轧控冷实验研究

在实验室Φ450 mm轧机上进行了铁素体/贝氏体双相钢（/%:0.22C,0.47Si,2.50Mn,0.05Al,0.02Nb,0.41 Cu）终轧800～860℃的控轧控冷实验。结果表明,实验钢经控轧控冷后,获得以铁素体/贝氏体双相组织为主并含有少量残余奥氏体+马氏体的复相组织。降低终轧温度、加快冷却速度可使铁素体晶粒细化。800℃终轧后层流冷却到560℃,然后空冷到室温的实验钢组织中残余奥氏体含量为11.4%,对强度和韧性的良好匹配贡献很大,其力学性能为:抗拉强度（R_m）1131MPa ,屈强比(R_p0.2/R_m)0.61,伸长率(A₅₀)16%,强塑积(Rm×A₅₀)18096 MPa·%     

高强焊管用薄规格热轧卷板试验开发

采用低碳、铌钛微合金化成分设计及控轧控冷工艺在包钢2250 mm热轧生产线成功开发出3~6 mm厚高强焊管用热轧卷板,该钢屈服强度≥670 MPa,抗拉强度≥750 MPa,断后伸长率≥19%,强韧性匹配良好,具有良好的冷弯性能和焊接性能,能够满足客户高强焊管的生产。实现了包钢高强焊管用薄规格热轧卷板产品的批量生产和供货。     

超高强铁素体/贝氏体双相钢的控轧控冷

通过实验室热轧机组的控轧控冷试验,研究了控轧控冷参数对超高强铁素体/贝氏体双相钢组织性能的影响。结果表明,采用不同温度终轧,轧后不同方式冷却,抗拉强度几乎都在1 000MPa以上,屈强比在0.54～0.62之间,伸长率在13%～17%之间。铁素体晶粒随终轧温度降低和冷却速度加快而细化;终冷温度降低,贝氏体量增多。经800℃终轧后层流冷却至560℃左右空冷,由于铁素体晶粒细化,组织中大量的粒状贝氏体、无碳化物贝氏体、少量的孪晶马氏体以及残余奥氏体的存在使抗拉强度达1 130MPa,伸长率达16%,强塑积达到18 080MPa.%的最高值。控轧控冷获得以铁素体/贝氏体双相组织为主并含有少量残余奥氏体+马氏体的复相组织,使试验钢具有了优异的力学性能。     

控轧控冷工艺对SCM435钢盘条组织和性能的影响

试验钢SCM435（/%:0.33~0.38C,0.15~0.35Si,0.60~0.85Mn,≤0.025P,≤0.025S,0.90~1.20Cr,0.15~0.30Mo）盘条的生产流程为80t BOF-LF-280 mm×325 mm铸坯-160 mm×160 mm热轧坯-热连轧成Φ16 mm盘条。试验研究了160 mm×160 mm热轧坯由常规轧制工艺（开轧1060℃,精轧930~950℃,吐丝860~900℃,冷却速度0.5~0.6℃/s）和控轧控冷工艺（开轧1060℃,精轧820~850℃,吐丝780~820℃,冷却速度0.4~0.5℃/s）对SCM435钢热轧盘条组织和力学性能的影响。结果表明,随着精轧温度的降低和冷却速度的减小,钢热轧盘条的组织得到改善,抗拉强度明显降低;常规工艺轧制SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均952 MPa,组织为铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体,控轧控冷工艺轧制的SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均817 MPa,组织为均匀的铁素体+珠光体。结合控轧控冷工艺原理对钢的组织和性能变化进行了分析。     

轧制与冷却工艺对X65薄规格管线钢组织与性能的影响

系统研究了控轧及控轧控冷工艺对9.5mm薄规格X65管线钢组织和性能的影响。结果表明:控轧控冷生产的钢的强度、韧性及微观组织整体优于控轧型X65管线钢。对于控轧工艺,降低轧制温度,晶粒细化,强度提高至550MPa,屈强比有增大趋势(0.90～0.95),但韧性较差;轧后配合水冷,通过优化冷却温度和精轧开轧厚度,组织明显细化,混晶程度和带状组织均改善,强度提高至580～620MPa,-20℃冲击韧性稳定在130～150J,屈强比稳定在0.83～0.9。无论是控轧工艺还是控轧控冷工艺,仅通过降低轧制温度、冷却温度对钢的强度提高幅度有限。     

400MPa细晶粒热轧钢筋的轧制工艺开发实践

介绍了在连续式小型轧机上综合应用控轧控冷（TMCP）技术和形变诱导铁素体相变（DIFT）理论,研究临界奥氏体区低温精轧和轧后控冷新工艺的试验情况。利用335MPa级的20MnSi钢坯,成功轧制出~b18mm规格和d~25mm规格400MPa级细晶粒热轧钢筋,铁素体晶粒度9．5～10级,尺寸为13～11Ixm,屈服强度425～470MPa,各项性能指标达到GB1499．2—2007《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》标准要求。     

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。     

超快冷+层流冷却工艺试制Q500q

研究了Q500q钢动态连续冷却转变规律,提出了采用超快冷+层流冷却工艺试制Q500q,试制工艺为第一阶段即粗轧开轧温度≥1 050℃,粗轧阶段累计压下率≥60%,待温厚度为2.5倍成品厚度;第二阶段即精轧开轧温度830～860℃,终轧温度780～810℃;采用超快冷+层流冷却联动方式进行冷却,终冷温度630～650℃,冷却速率在15℃/s。试验钢的金相显微组织由AF+B构成,晶粒度在13级左右,试验钢的屈服强度为538～560 MPa,抗拉强度为647～668 MPa,延伸率≥21%,-40℃低温冲击韧性≥160 J,Z向断面收缩率≥75%。试验钢板具有非常优异的强韧性配比,采用此工艺生产减少了传统工艺中的热处理的工序,降低了工序生产成本,而且试制的钢板仍然能满足国家相关标准的要求。     

汽车螺旋悬架弹簧用钢55SiCrA组织和性能研究

采用热膨胀法结合显微金相与硬度法,在LINSEIS L78 RITA相变仪上测定了55Si Cr A弹簧钢的临界点温度和连续冷却转变曲线,研究了冷却速度对组织和硬度的影响规律。在此基础上,进行了控轧控冷工业试验。结果表明,当冷速≤2℃/s时,转变产物为少量铁素体、珠光体,珠光体硬度随冷速增大而增大;当冷速≥5℃/s时,转变产物为珠光体、马氏体;当冷速≥20℃/s时,转变产物为马氏体,硬度随冷速增大而增大;现场控轧控冷的试验钢抗拉强度达到1 163 MPa,伸长率为13%,面缩率为49%,综合力学性能良好,满足了用户的使用要求。     

V-N-Cr微合金化Q550E高强钢组织性能控制研究

对低碳V-N-Cr微合金化钢进行了控轧控冷实验,终冷后采用了随炉冷、保温毡缓冷、空冷三种冷却制度,9mm厚钢板获得了细小多边形铁素体及针状铁素体复相组织,铁素体晶粒尺寸5～8μm,针状铁素体由交织的板条组成,宽度1～3μm,在随炉冷及保温毡缓冷时,由于冷却速率缓慢,多边形铁素体及针状铁素体发生了回火,并析出细小弥散的碳化物。三种冷却条件下,屈服强度均≥585MPa,抗拉强度≥694MPa,延伸率≥27%,而且1/2试样-60℃冲击功≥36J,综合力学性能优于Q550F级国标要求。细晶强化、析出强化、组织强化为主要强化方式,冲击断口均由韧窝组成,呈现韧性断裂模式,控轧控冷引起的晶粒细化及针状铁素体的形成有效阻碍解理裂纹的扩展,从而增强低温韧性。本次实验室组织性能研究工作为V-N-Cr微合金化钢的工业化试制提供工艺参考。     

屈服强度750 MPa低合金钢高强度集装箱用钢的开发

设计和开发了屈服强度750 MPa低合金高强度集装箱用钢(/%:0.06～0.09C,0.25～0.35Si,1.60～1.80Mn, ≤0.015P,≤0.003S,0.10～0.20Mo,0.05～0.06Nb,0.09～0.11Ti,≥0.0015Ca,≥0.015Alt)。试验钢的工艺流程为260 t BOF-LF-RH-230 mm板坯连铸-热轧成2～6 mm板。通过Nb-Ti复合微合金化和Ca处理,控制精轧结束温度840～880℃,层流冷却速度≥60℃/s,卷取520～580℃,热轧钢卷的冷却速度≤10℃/h等工艺措施,热轧带钢具有良好的表面质量,组织为细晶铁素体+Nb-Ti碳氮化物,力学性能为上屈服强度760～790 MPa,抗拉强度860～910 MPa,伸长率21%～25%,满足用户要求。     

轧制工艺对高强度车轮AG650LW轮辋钢的组织和性能的影响

通过Gleeble-3800热模拟试验机对AG650LW钢进行动态CCT曲线测定和轧制工艺模拟试验，得出满足650 MPa轮辋钢性能要求的组织为由铁素体+贝氏体+少量的珠光体，其终轧温度840～880℃,卷取温度480℃,轧后层流冷却速率≥10℃/s,硬度≥220HV。试验钢卷的综合开裂率4.3‰,满足了用户的加工期望要求。     

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。     

超细晶粒38SiMnVB弹簧钢的控制轧制

高强韧性弹簧钢 38SiMnVB(% :0.39C ,1.48Mn ,1.21Si ,0.09V ,0.0019B)经750～820℃温度精轧 ,终轧温度700～720℃轧后缓冷 ,控制轧制后得到的组织为珠光体 +铁素体 ,晶粒度≥ 10级 ,HRC硬度值26 ,抗拉强度 925～1010 MPa ,延伸率45 %～58% ,可以直接进行冷拔。经控制轧制的轿车弹簧用超细晶粒38SiMnVB弹簧钢经 870℃淬火 ,320℃回火后具有极好的综合力学性能 :抗拉强度 2030～2140 MPa ,屈服强度1900～2010 MPa ,延伸率12 %～15 % ,断面收缩率48%～55 %。     

高强度低合金钢Q420N轧制工艺优化实践

试验高强度低合金钢Q420N(/％:0.16C,0.28Si,1.39Mn,0.015P,0.003S,0.11Cr,0.009N)的生产流程为120 t转炉-LF精炼-RH真空脱气-连铸300 mm×340 mm方坯-热连轧成Φ90 mm棒材.试验研究了普通轧制工艺(开轧1100～1150℃,终轧950～1000℃,...     

轧制工艺对L450M管线钢组织和性能的影响

通过对压缩比、压下率和轧制温度的控制,使L450M管线钢(/％:0.06C,1.52Mn,0.19Si,0.017Ti,0.048Nb,0.028Als)获得了良好的强韧性.结果表明,200 mm坯粗轧末3道次和精轧前3道次达到20％以上的大压下率,可以使12 mm钢板在随后的冷却过程中形成细小的微米级晶粒.晶粒尺寸基...     

精轧工艺对30 mm厚X65管线钢板组织和性能的影响

Nb-Ti微合金化X65管线钢(/%:0.07C、1.60Mn、0.35Mo)的生产工艺流程为130 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-LF-RH-250 mm×1500 mm板坯连铸-连轧至30 mm板-控冷工艺。研究了第Ⅱ阶段开轧(890～940℃)轧后冷却温度(780～850℃)和冷却速度(8～20℃/s)对X65钢厚板拉伸、落锤性能和组织的影响。结果表明,Ⅱ阶段开轧温度为940℃,轧后冷却速度为20℃/s可以使X65钢厚板得到以针状铁素体和粒状贝氏体为主的组织,钢板抗拉强度665～695 MPa,屈服强度495～520 MPa,落锤纤维组织率约为92%,满足标准要求。     

HRB335热轧带肋钢筋轧后双线穿水冷却技术的应用

针对轧机产量提高后冷床冷却能力不足的问题,安装了轧后棒材穿水冷却装置。生产结果表明,HRB335Φ16 mm热轧带肋钢筋(/%:0.20C、0.20～0.40Si、0.4～1.2Mn),原终轧速度10.5～11.0 m/s,钢材至冷床温度1020～1050℃,钢筋的屈服、抗拉强度和伸长率分别为342 MPa、520 MPa和16.5%;使用穿水系统后终轧速度提高至11.5～12.0 m/s,钢材至冷床的温度降至880～900℃,通过冷床后降至260℃,钢筋的屈服、抗拉强度和伸长率分别为360 MPa,556 MPa和16.9%,生产率提高3%～5%。     

微合金化HRB400高强度热轧钢筋的试制

HRB400高强度钢筋(％:0.19～0.25C、0.40～0.60Si、1.20～1.50Mn、≤0.040P、≤0.040S)由120 t转炉—钢包吹氩-120 mm×120 mm连铸工艺冶炼.为提高HRB400Φ12 ～22 mm热轧带肋钢筋的综合力学性能,冶炼时进行加5 kg/t钢MnSiN+0.4～0.9 k...     

Effect of Hot Rolling Practice on Microstructure and Mechanical Properties of Fire-Resistant Steel

Trials to develop a C-Mn-Mo-Nb type fire-resistant steel have been carried out by adopting recrystallization rolling (RCR) + air cooling (AC),two-stage rolling (TSR) + AC and RCR + water cooling (WC).Both RCR and TSR followed by AC resulted in polygonal ferrite (F) + pearlite (P) microstructure,while F + bainite (B) microstructure was formed by RCR + WC.The plates with F+P microstructure show tensile strengths ≥490MPa,while those with F+B exhibit tensile strengths ≥590MPa.All the plates show favorable low yield ratios ≤ 0.75,good charpy v-notch impact property >101J at 0℃ and satisfactory high temperature strength (≥2/3 of room temperature yield strength retained at 600℃).