低合金钢Q345D的控轧工艺研究（之一）

本文通过对Q345D钢加入微量合金元素V并进行控轧控冷试验。在此着重研究了未再结晶区的开轧温度和累积压下率对组织和性能的影响,以求找出合理的工艺参数,为细化钢的晶粒提高其强韧性提供了依据。     

超低碳贝氏体H型钢的试验研究

 以开发与研究超低碳贝氏体H型钢为目标,通过合金元素对组织性能影响的研究,设计了适应超低碳贝氏体H型钢要求的低成本的合金成分;采用控制轧制和空冷工艺使材料的性能大大超过贝氏体H型钢开发的目标值;研究了不同加热温度、不同非再结晶区变形量和不同终轧温度条件下材料组织和性能的变化。     

控轧工艺对小型型钢线Q235C冲击韧性的影响

采用降低C含量、增加Mn、V合金元素含量等成分优化设计,调整加热炉中的加热温度和均热温度,降低轧制温度和精轧轧制速度等工艺措施,研究了河北津西钢铁集团有限公司小型H型钢生产线Q235C低温冲击韧性批次合格率较低的问题.结果表明,经上述调整之后,试验钢的晶粒度由7.5级增加到8.5级～9.0级,混晶现象明显减弱,屈服强度...     

高强度桥梁钢板Q500qE的生产工艺研究

南钢采用低碳+微量合金成分设计,结合三种不同控轧控冷工艺,生产出屈服强度为500 MPa级别的8 mm厚度桥梁钢板Q500q E,并通过组织观察及性能检测,研究了控轧控冷工艺对高强度桥梁板组织和性能的影响。研究结果表明,试验钢的强度、延伸率、-40℃冲击功值均达到标准要求,其中以28 mm厚度中间坯、602℃返红温度工艺生产试验钢的综合性能和表面质量为最优,其表面到心部的显微组织均为铁素体+粒状贝氏体,晶粒尺寸均介于10~15μm之间,晶粒度为10级。     

微合金高强度钢连续冷却转变及显微组织研究

以国内某厂新型微合金高强度钢的开发研究为背景,在THERMECMASTOR-Z热模拟试验机上对试验钢种进行了不同变形程度、变形速率和冷却速度等工艺条件下的热模拟实验.分析比较了不同变形工艺参数对微合金高强度钢相变及组织的影响.实验结果表明,提高轧后冷却速度使 Ar3温度降低;高温加热抑制相变,变形促进相变;变形速率越大,相变开始温度越高,变形程度越大,相变开始温度越高.增大变形程度和轧后快速冷却有助于铁素体晶粒的细化和减少珠光体的含量.试验钢种的γ+α两相区的温度范围大于130℃.     

LCLA工艺Q345E耐低温H型钢开发生产实践

针对Q345E耐低温H型钢性能波动和产品表面质量差的问题,结合实际生产工艺条件,采用LCLA工艺生产,经过优化工业试验,并对产品进行金相、SEM、TEM及性能检验分析,结果表明,LCLA工艺设计完全满足H型钢Q345E级别产品性能指标要求,产品性能随终轧温度降低提升,随Nb合金含量增加,钢中第二相析出量细化组织的效果明显;产品力学性能指标波动更小,数值离散度减小;表面质量提升。     

含Nb-Ti微合金汽车用钢高温变形组织及力学性能的研究

研究了含Nb-Ti微合金汽车用钢高温变形时的软化行为和晶粒析出，对析出物的尺寸和分布进行了电镜分析。通过单道次和双道次压下模拟实验，分析了试验钢在不同温度和不同变形条件下的流动应力及显微组织。这些研究为制定最佳控轧工艺，得到细化奥氏体晶粒，获得良好的组织、性能打下了理论基础。     

JGR610E大型油罐用钢不同工艺下的显微结构特征

利用热模拟试验方法系统研究了在线淬火型油罐用钢在不同轧制工艺和不同热处理工艺下的组织特征,并分析了微合金元素碳氮化物的粒子析出行为,研究结果表明,随终轧温度的降低,油罐用钢晶粒尺寸逐渐细化,铁素体数量逐渐增多;随冷却速度的增大,JGR610E组织类型由针状铁素体向粒状贝氏体到板条状下贝氏体转变,晶粒越来越细小。     

JGR610E大型油罐用钢不同工艺下的显微结构特征简

 利用热模拟试验方法系统研究了在线淬火型油罐用钢在不同轧制工艺和不同热处理工艺下的组织特征，并分析了微合金元素碳氮化物的粒子析出行为，研究结果表明, 随终轧温度的降低，油罐用钢晶粒尺寸逐渐细化，铁素体数量逐渐增多；随冷却速度的增大，JGR610E组织类型由针状铁素体向粒状贝氏体到板条状下贝氏体转变，晶粒越来越细小。     

09V钢组织与性能的研究

研究了09V钢热轧工艺参数对奥氏体及铁素体晶粒的影响及铁素体晶粒对韧性的影响,以及冷速与组织性能的相互关系。试验结果表明:铁素体晶粒细化10μm,可使脆性转化温度下降8℃;控制热轧加热温度及形变量可有效地细化铁素体晶粒;提高轧后冷速可显著提高钢的强韧性。因此,09V钢在轧制型材时采用适宜的热轧工艺及轧后冷速,可全面提高钢的综合机械性能。     

钒氮微合金化高强度球扁钢的强韧化机制

针对球扁钢在孔型轧制时球头、腹板部位组织性能不均匀的问题,研究了钒氮微合金化技术改善高强度球扁钢截面均匀性的作用机制。采用ANSYS有限元模拟了球扁钢轧后冷却温度场的分布。结果表明,球扁钢轧后冷却过程中球头心部冷却较慢,腹板冷却较快。950℃终轧后冷却150S时,球头心部、腹板温度差异约为120℃;对比分析了钒和V—N...     

精轧入口温度对Nb-V-Ti微合金钢组织的影响

在Gleeble-3800热模拟试验机上模拟了Nb-V-Ti微合金钢不同精轧入口温度的轧制和卷取过程,并观察了最终试样的显微组织。同时进行了多道次变形的模拟试验,通过平均流变应力分析了不同应变量下的未再结晶温度。结果表明,当精轧入口温度在未再结晶温度以上时,针状铁素体和多边形铁素体相对粗大;精轧入口温度在未再结晶温度以下时,随着精轧入口温度的降低,针状铁素体和多边形铁素体均逐渐细化。     

直接轧制工艺对中厚板组织与性能的影响

 连铸坯直接轧制技术作为一种变革性的绿色钢铁生产流程,目前主要用于超薄带和线棒材生产,近年来国内外逐步开始了中厚板直接轧制工艺的探索性工作。直接轧制工艺与常规热轧工艺相比,具有不同的温度履历和物理冶金学过程。选取Nb-Ti微合金钢为研究对象,从产品组织与性能的角度,探讨中厚板直接轧制工艺的可行性。采用炼钢-连铸-轧制中试试验,对比研究了直接轧制工艺及常规热轧工艺下中厚板产品的组织和性能,并基于动态再结晶模型,探讨了直接轧制工艺下试验钢的组织细化机制。研究结果表明,直接轧制工艺下,虽然连铸坯轧前未经过γ-α-γ相变过程,仍保留铸态粗大的奥氏体晶粒,但轧制过程中较大的芯表温差有利于变形向芯部渗透,芯部再结晶进行得更加充分,可以用形变再结晶机制代替常规热轧工艺的相变机制细化成品芯部组织,获得与常规热轧工艺相近甚至更优的显微组织与力学性能。     

V-N微合金化高强度铁塔用角钢的研究

利用V-N微合金化技术,在16Mn钢基础上进行铁塔用角钢的合金设计,并结合角钢的孔型轧制要求,考察了V/N合金设计以及板坯加热温度、轧制工艺参数对角钢组织性能的影响。结果表明,随着钢中V/N含量的增加,钢中弥散析出的第二相粒子数量显著增加,屈服强度显著提高,其中0.01%的钒含量对屈服强度贡献约为23 MPa。V-N微合金化角钢坯料再加热过程中V(C,N)粒子的溶解温度低于1 150℃,控制低的坯料加热温度有利于提高角钢的低温冲击韧性。终轧温度对低钒钢的屈服强度和韧性存在显著影响,但对高钒钢的组织性能影响不大。采用V-N微合金化设计后,角钢的综合性能得到显著提高,且力学性能对轧制工艺参数变化不敏感,因此,V-N微合金化技术适用于角钢的实际生产应用。     

高效生产热轧H型钢的新工艺

随着H型钢轧制工艺的发展,先后出现了5种常见的工艺布置形式。基于对热轧H型钢生产线的研究,创新性地提出了热轧生产H型钢的新工艺。在生产线中通过采用新型万能轧机的型式达到提高生产效率和产品精度的目的。提出的2种新型万能轧机的型式改变了自1848年在德国发明以来至今在世界各地一直沿用的万能轧机的设计,均已申报了专利。     

高强韧性H型钢的再结晶区控制轧制试验研究

应用钢的控制轧制理论,在Gleeble-2000热模拟实验机上进行了H型钢的奥氏体再结晶模拟轧制,并配合必要的金相组织实验,研究了加热温度和再结晶区轧制道次变形量对最终组织及晶粒度的影响规律,为现场生产制订出比较合理的控轧工艺,开发出高强韧性H型钢产品。     

轧制比和Nb对V-Ti微合金非调质钢组织及性能的影响

通过金相、扫描、透射电镜研究不同轧制比工艺下V-Ti、Nb-V-Ti两种微合金化非调质钢的微观组织及机械性能。结果显示:Nb-V-Ti非调质钢轧制比大于10时,冲击韧性值可以达到50 J,而V-Ti非调质钢的轧制比却需要大于15以上,才能达到类似的冲击韧性值。从相同轧制比对比也可以发现,Nb-V-Ti非调质钢的冲击性能明显优于V-Ti非调质钢,这是因为Nb能够显著提高非调质钢的奥氏体粗化温度,有效阻止奥氏体晶粒的快速长大,细化非调质钢晶粒,降低珠光体片层间距,使渗碳体呈粒状或球状分布;另外,Nb能促进V-Ti非调质钢中细小含铌碳化物的弥散析出,细化基体组织,同时提高非调质钢的强度。因此,Nb-V-Ti复合非调质钢经过未再结晶区变形后可获得均匀细小的铁素体-珠光体组织,且在900℃未再结晶区进行大轧制比变形能够有效改善Nb-V-Ti非调质钢的强韧性。     

超细晶粒钢及其力学性能特征

探索了在新一代钢中获得超细晶粒的方法。通过低温轧制和应变诱导铁素体相变，可以在碳素结构钢中获得晶粒尺寸小于5μm的超细晶粒，屈服强度大于400MPa。采用应变诱导铁素体相变可以在微合金钢中得到晶粒尺寸为1μm的超细晶粒。低碳微合金钢的屈服强度达到了600MPa，超低碳微合金钢的屈服强度超过了800MPa。采用微合金化和循环热处理可以在合金结构钢中获得2μm的奥氏体晶粒，1500MPa级抗拉强度下改善了耐延迟断裂性能。     

Technology innovations on high quality special steel products

Because special steels are the basic materials for industrialization,a national R&D program on special steel technology for high quality products have been granted to promote the special steel production and applications since 2008.Since then,great progresses have been achieved on ferritic stainless steel sheets,heat resistance steel pipes and tubes,microalloyed forging steel bars,and mould steel forgings for hot working. The ratio of ferritic stainless steel sheets produced by TISCO and Baosteel has been promoted through technology innovations and increased 42%and 48 in 2009 respectively.439M steel sheets have been used to exhaust system,and 444 steel sheets have been applied to kitchen and architecture.The production technologies for heat resistance steel pipes and tubes(T/P92,S3043,S31042 steels) have been developed in Baosteel and Pansteel to meet the market requirements.Meanwhile,the round bloom technology has been initiated in Xingcheng Steel.The new technologies for microalloyed forging steels,low cost steel bar,and tailored steel and components,were proposed by CISRI based on the understanding of precise chemical composition and segregation control.And the applications of microalloyed forging steel bars have been promoted remarkably.The researchers have developed high quality mould steel technologies,heavy section forgings of 718 steel,high premium H13 steel blocks and large diameter mandrels used for seamless pipe rolling.The technology innovations of the program could lead to the progress of production technology in special steel sheets,pipes,bars and forgings,and meet the demands from market.For the moment,it is actually believed that there still strong requirements for the technology innovations on special steels.     

Effect of Heat Treatment Process on Properties of 1000 MPa Ultra-High Strength Steel

 Two types of steel, C-Mn-Cr-Mo-B microalloyed steel and C-Mn-Mo-Nb-Cu-B microalloyed steel, are designed to develop 1000 MPa ultra-high strength steel. Two kinds of processes, thermomechanical controlled process (TMCP) combined with traditional off-line quenching and tempering (QT) process versus controlled rolling process (CR) combined with direct quenching and tempering (DQ+T) process, are applied. The effect of heat treatment processing mode on the microstructure and mechanical properties is studied. The relationship between microstructure and mechanical properties is investigated by SEM and TEM. After tempering at 450 to 550 ℃ for 1 h, the steel produced by TMCP+QT process shows combination of excellent strength and low temperature toughness. The yield strength is above 1000 MPa, elongation above 15% and impact energy at -40 ℃ more than 30 J. After tempering at 450 ℃, a large number of ε-Cu particles precipitated in C-Mn-Mo-Nb-Cu-B steel produced by CR+DQ+T process lead to a significant increase in yield strength. And after tempering at 500 to 600 ℃, the yield strength of the steel is further improved to 1030 MPa because of precipitates, such as nitride or carbide of niobium, carbide of molybedenum and vanadium. When the tempering temperature is increased above 620 ℃, the yield strength is still higher than 1000 MPa and elongation is above 20% and impact energy at -40 ℃ is more than 35 J. After tempering at above 500 ℃, the toughness of the steel treated by TMCP+QT process is superior to that of steel by CR+DQ+T process.