C Si Mn Cr Nb钢双相组织性能的柔性控制

 根据C Si Mn Cr Nb试验钢的双道次变形和分段冷却热模拟试验结果,进行了试验钢控轧控冷试验,分析了工艺参数对试验钢组织和性能的影响,获得了具有不同力学性能的铁素体+马氏体或铁素体+贝氏体双相组织。结果表明,试验钢两段轧制分段冷却后550 ℃卷取获得铁素体+马氏体双相组织,屈服强度415 MPa,抗拉强度710 MPa,伸长率23.0％,屈强比0.59。500 ℃卷取得到铁素体加粒状贝氏体双相组织,与550 ℃卷取相比,屈服强度升高35 MPa,抗拉强度降低45 MPa,伸长率略微降低。     

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。     

低碳贝氏体钢的组织类型及其对性能的影响

低碳贝氏体钢受控冷工艺的影响会得到不同类型的组织，在较慢速冷却时，在奥氏体中先形成针状铁素体，残余奥氏体会被包裹在铁素体之中，形成粒状贝氏体团。工业轧制试验表明．不同控制冷却工艺可得到两类组织，一类出现黑珠组织(富碳马氏体组织)．具有该组织的钢轧态冲击韧性低。另外一类为细化的板条贝氏体组织，具有该组织的钢轧态强度高，冲击韧性好，但伸长率不足。通过回火处理，存在黑珠组织钢的冲击韧性能得到提高，超细化板条贝氏体组织钢的伸长率也能得到改善，但后者屈服强度会比前者高100MPa左右。     

等温时间对低硅含铝热轧TRIP钢组织性能的影响

 为了实现低硅含铝热轧TRIP钢的工业应用，以低硅含铝热轧TRIP钢为研究对象，采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉伸试验和X射线衍射等试验方法，研究了不同等温时间对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明，试验钢的显微组织主要由多边形铁素体、贝氏体铁素体和残余奥氏体组成，随着等温时间的增加，板条贝氏体的体积分数升高，粒状贝氏体的体积分数降低；当等温时间为20 min时，试验钢的综合力学性能最佳，抗拉强度为732.25 MPa，断后伸长率为36%，强塑积为26.36 GPa·%；残余奥氏体的体积分数和碳含量先升高后降低，等温时间为20 min时试验钢表现出较强的加工硬化行为。     

冷却工艺对抗大变形管线钢X70HD热涂敷性能的影响

抗大变形管线钢加热并保温一段时间后,钢管力学性能将发生变化,通常会有屈服强度、屈强比升高,均匀延伸率降低,应力—应变曲线形状改变等,这些性能变化将降低钢管抵抗变形的能力。利用扫描镜等设备研究了冷却工艺对21mmX70HD抗大变形管线钢组织、性能和应变时效硬化的影响。结果表明,随着开始冷却温度的降低,先共析铁素体含量逐渐增加,贝氏体组织含量逐渐降低,贝氏体的组织相态由粒状贝氏体逐渐向板条贝氏体转变。当开始冷却温度在700℃时,试验钢板具有最佳的综合力学性能。试验钢板制成1016mm钢管后,钢管在200℃时效保温5min下,纵向屈服强度Rt0.5为497MPa,抗拉强度Rm为695MPa,伸长率为41%,屈强比Rt0.5/Rm为0.72,Rt1.5/Rt0.5为1.24、Rt2.0/Rt1.0为1.09,均匀变形伸长率达到9.0%。     

回火温度对Q690D低碳贝氏体钢组织性能的影响

低碳贝氏体钢因强度高、韧性好，被广泛应用，Q690D是其中的高强度焊接结构钢。针对Q690D原生产工艺复杂、成本高、交货周期长、成品力学性能差等问题，通过金相显微镜和力学性能测试，研究了回火温度对Q690D低碳贝氏体钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：试验钢在450～550℃温度回火后，综合力学性能最佳，抗拉强度为817～838 MPa,屈服强度为718～722 MPa,屈强比≤0.86,伸长率为18.5%～20%,-20℃冲击吸收能量达到216～249 J,完全满足国标对Q690D的性能要求，此时试验钢显微组织以板条贝氏体为主，存在少量粒状贝氏体及残余奥氏体。随着回火温度的升高，试验钢中板条贝氏体发生分解，析出物逐渐增多，铁素体再结晶并长大；宏观上表现为试验钢的抗拉强度下降，伸长率逐渐升高，钢板的屈服强度先升高后降低。     

冷却工艺对汽车大梁钢510L组织性能的影响

对汽车大梁钢510L进行了实验室热轧试验,研究了轧后冷却工艺变化对试验钢组织和力学性能的影响.结果表明,在轧后4种不同的冷却模式中,超快冷-层流冷却模式所获得的组织最为细小,强度最高.在层流冷却-空冷-层流冷却模式下,随着卷取温度的降低,抗拉强度显著提高,屈强比降低,可实现510L的升级轧制.     

水电站用低碳贝氏体钢07MnCrMoVR的组织性能研究

摘要：采用不同的宽展比对水电站用低碳贝氏体钢07MnCrMoVR进行了轧制,对回火前后试验钢的微观组织形貌进行了观察,并对力学性能进行了检验,同时利用EDS能谱分析了回火过程中碳化物析出行为。结果表明：采用较小的宽展比能提高粗轧纵轧阶段的单道次压下率以及变形区系数,有效地破碎奥氏体再结晶晶粒,轧制后获得细小的粒状贝氏体组织,高温回火后析出大量的渗碳体和合金碳化物均匀弥散地分布在贝氏体铁素体基体上。随着回火温度的提高,试验钢强度性能呈现先升高再降低的现象,伸长率和低温冲击韧性持续升高。     

冷却速度对 900 MPa 级冷轧马氏体钢组织性能的影响

以高氢冷却工艺连退生产线为基础,以 900 MPa 级冷轧马氏体超高强钢为研究对象,研究了连续冷却相变区转变规律和连退快速冷却工艺对钢的力学性能和显微组织的影响。结果表明,连续冷却相变区由先共析铁素体转变区、贝氏体转变区和马氏体转变区组成,随着冷却速度的增加,先共析铁素体含量逐渐下降,贝氏体和马氏体含量逐渐上升,当冷却速度大于 40 ℃/s 时,不再有先共析铁素体生成;当冷却速度大于 80 ℃/s 时,则完全进入马氏体转变区。随着连退快冷工艺中冷却速度的增加,钢的屈服强度、抗拉强度和屈强比逐渐增加,断后伸长率逐渐下降。当冷却速度为 50 ℃/s 时,钢的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率就已经达到了 900 MPa 级冷轧马氏体超高强钢的力学性能要求。     

控冷冷速对高性能桥梁钢组织和力学性能的影响

 为了使控轧控冷工艺生产的高性能Q500qE桥梁钢具有较低的屈强比和良好的韧性,采用Gleeble-3800试验机模拟了试验钢不同冷速控冷工艺,研究了冷速对组织和力学性能的影响。结果表明：5~25 ℃/s冷却速率下形成针状铁素体、粒状贝氏体铁素体和少量弥散M-A岛构成的多相组织。随冷速增加,铁素体晶粒细化,M-A岛尺寸减小;强度和屈强比提高,冲击功先升高后降低。试验钢满足力学性能要求的控冷冷却速率范围是15~20 ℃/s。     

Effect of process parameters on microstructure and mechanical properties of non- annealed cold heading steel SWRCH35KM

In order to realize the on- line softening treatment of non- annealed cold heading steel SWRCH35KM, the influence of controlled rolling and controlled cooling process on the microstructure and mechanical properties of medium carbon cold heading steel was investigated. The results show that the microstructures of spherular pearlite dispersed in 60%-63% ferrite matrix are obtained after step slow cooling process. With the decrease of finish rolling temperature from 850?? to 750??, ferrite grain size refines from 15-16. 9??m to about 10??m, and spheroidization of pearlite tends to significantly. Tensile strength of test steel with step slow cooling process is about 490-510MPa, elongation is 36. 5%-40. 5%, and hardness is 73HRB-78HRB. Compared with the air cooling process, the tensile strength of test steel decreases by about 30-40MPa, elongation increases by 1%-3% and hardness decreases by about 2HRB-3HRB.     

轧后冷却工艺对V-N-Cr微合金化Q550E高强钢组织性能的影响

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3种冷却制度,并对3种不同冷却制度钢板进行了显微组织、综合力学性能和断口形貌的分析。研究表明,空冷钢板显微组织为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。3种冷却条件下,屈服强度均≥585 MPa,抗拉强度≥694 MPa,延伸率≥27%,而且1/2试样-60℃冲击功≥36 J,综合力学性能优于Q550F级国标要求。细晶强化、析出强化、组织强化为本钢种的主要强化方式,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。     

终轧温度对低合金铌钛贝氏体钢组织和性能的影响

 采用光学显微镜、透射电子显微镜（TEM）、EDS能谱分析仪和拉伸冲击试验机,研究了终轧温度对TMCP(thermo-mechanical controlled processing)低合金铌钛贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明：随着终轧温度的降低,强度和韧性先升高后降低。终轧温度为815 ℃时,由于冷却前温度已降低到奥氏体-铁素体两相区,在晶界形成大量先共析铁素体,造成了强度和韧性的下降。终轧温度为870 ℃时,得到细小的板条贝氏体＋少量的马氏体组织,在贝氏体板条上有30～50 nm的Nb、Ti析出相弥散分布,获得了最优异的性能,其屈服强度为805 MPa,抗拉强度为1 005 MPa,－20 ℃冲击功的平均值为197 J。     

热处理工艺对Fe-Mn-Al-C钢组织和性能的影响

利用SEM、XRD、EPMA等试验方法,对不同退火、固溶以及时效工艺下Fe-Mn-Al-C钢的组织演变规律和力学性能进行研究。结果表明,900～1050℃退火温度对试验钢的组织与性能影响较大,随着退火温度的升高晶粒尺寸增大、碳化物逐渐回溶,强度降低、塑韧性提高,在1050℃保温2 h空冷时抗拉强度为1036 MPa,断后伸长率为39%,冲击功41 J,强塑积40 GPa·%;经1050℃保温2 h水冷固溶后时效处理,试验钢组织为奥氏体+铁素体+κ碳化物,随着时效温度的增高,κ碳化物逐渐析出,使试验钢的强度增加、塑韧性降低。600℃时效时,抗拉强度1145 MPa、断后伸长率22%、冲击功28 J,综合力学性能全部满足设计要求。     

Nb微合金化对热轧700 MPa超高强耐候钢组织和性能的影响

试验超高强耐候钢(/%:0.062～0.065C、0.29～0.30Si、1.23～1.27Mn、0.49～0.52Cr、0.19～0.20Ni、0.29～0.31Cu、0～0.20Mo、0.035～0.060Nb)由50kg真空感应炉熔炼,在实验室锻成60mm×60 mm方坯并热轧成4 mm板材,末道次温度880℃,水冷至600℃炉冷。用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机研究了Nb和Nb-Mo微合金化对该钢组织和力学性能的影响。试验结果表明,0.060%Nb钢较0.035%Nb钢晶粒更细,强度提高～70 MPa,但伸长率相同;与未加Mo的0.035%Nb和0.060%Nb钢相比,0.035%Nb-O.20%Mo钢M/A相明显增加,并出现大量贝氏体组织,抗拉强度增加,但屈强比和伸长率降低。     

Fe-20Mn-0.6C TWIP钢力学性能和微观组织的演变

 研究一种Fe-Mn-C系新型TWIP钢的力学性能和微观变形机制。采用静态拉伸方法测试Fe-20Mn-0.6C钢在热轧和冷轧及热处理后的力学性能,通过金相、X-射线衍射、透射电镜观察等方法研究该钢的微观组织演变。结果表明：试验钢经过热轧后,表现出优异的综合力学性能,伸长率高达100%,抗拉强度达到924MPa。将热轧钢板经过适量冷轧后其抗拉强度提高到1210MPa。 热轧态组织为等轴的奥氏体基体及退火孪晶,拉伸变形后其微观组织中孪晶密度显著增加,晶粒内由一套孪晶系逐渐演化为两套孪晶系,而且因变形诱导马氏体相变产生大量马氏体组织。     

热轧工艺对390 MPa级高铁转向架用钢组织性能影响

高铁转向架的服役要求其屈服强度不低于390 MPa,抗拉强度不低于510 MPa,-40 ℃低温冲击功不低于34 J,满足30年服役寿命。研究设计了一种具有高韧性、耐腐蚀和易焊接的试验钢化学成分,通过控制轧制和控制冷却方法,调整其组织和力学性能。经过拉伸试验、冲击试验、扫描电镜对试验钢的力学性能和显微组织进行了检测与分析。结果表明,390 MPa高铁转向架用耐候钢的成分设计合理,各项力学性能符合要求,其中当终轧温度为850 ℃、以7 ℃/s的冷速冷却至550 ℃时综合性能最好,屈服强度为487 MPa,抗拉强度为596 MPa,-40 ℃低温冲击功为216 J。     

高强韧U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨热处理工艺的优化

研究正火-回火和等温热处理工艺对U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨显微组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢经900℃正火+300℃回火后的力学性能为抗拉强度为1396MPa,伸长率为16.0%,冲击吸收功K_U2为57J,HB硬度值402;试验钢经870～930℃加热空冷至300℃等温处理后,抗拉强度基本保持在1300 MPa左右,伸长率为17.0%,冲击吸收功K_U2≥80 J,HB硬度值375～395;和传统的正火+回火工艺相比,优化的等温热处理工艺可以大幅提高U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨的冲击韧性,室温冲击吸收功由57J提高到80J以上,提高40%～56%,而断后伸长率基本保持不变,抗拉强度和踏面硬度略有降低。最佳优化工艺为:870℃正火后空冷至300℃保温4h后空冷。     

高性能电力铁塔角钢Q460TE的研究

对开发高性能电力铁塔角钢Q460TE进行了研究,并讨论了合金成分、终轧温度以及轧后冷却方式等对其组织性能的影响。结果表明：Al元素可以改善角钢的冲击韧性;轧后经强制冷却,其边部组织为回火索氏体,晶粒度等级约为9.5级,心部组织为铁素体+珠光体;热轧钢材的显微组织与性能随终轧温度的降低均得到较大幅度的改善,当终轧温度为852 ℃时,其屈服强度为540 MPa,抗拉强度为660 MPa,-40℃时的冲击功为172.9 J。     

An Ultra-low Carbon, Thermomechanically Controlled Processed Microalloyed Steel: Microstructure and Mechanical Properties

In the current study, a novel ultra-low carbon, high-molybdenum-bearing microalloyed steel has been thermomechanically processed. Transformation of this steel during continuous cooling has been assessed. Variation in the microstructure and mechanical properties at different finish rolling temperatures has been studied. The average grain size, misorientation of grain boundary, and distribution of ferrite grains have been analyzed by using electron backscatter diffraction. The lower yield strength (251 to 377?MPa) with moderate tensile strength (406 to 506?MPa) along with high ductility (30 to 47?pct) has been achieved in the selected range of finish rolling temperatures. Superior impact toughness value in the range of 153 to 162?J is obtained in the subsize specimen even at subzero temperatures (233?K [?40?°C]), which is attributed to fine average ferrite grain size. The acicular ferrite dominated microstructure obtained at the 1023?K (750?°C) finish rolling temperature is the most attractive microstructure for pipeline applications due to its excellent combination of strength and toughness.