国产低焊接裂纹敏感性高强钢的应用

响水水电站岔管及下平段部分圆管采用武汉钢铁（集团）公司研制开发的低焊裂纹敏感性０７ＭｎＮｉＣｒＭｏＶＤＲ ６００ＭＰａ级高强钢制造，这是该系列钢种首次应用到内加强月牙肋型“Ｙ”形岔管上，实践证明该钢种具有十分优异的性能指标，在本工程建设中得到了成功的应用，值得大力推广。     

低焊接裂纹敏感性高能量焊接用钢的应变时效行为

研制了一种低焊接裂纹敏感性高能量输入焊接用低合金高强钢,并研究了其冷应变时效行为.结果表明,该钢经2.5%及5%拉伸冷应变和应变时效后在常温及-40℃冲击吸收功分别高于100 J和47 J,与基材的冲击吸收功相近,试验钢时效脆性倾向不显著.金相组织观察显示,2.5%及5%拉伸冷应变试样中亚晶粒发生了塑性应变,原奥氏体晶粒未发生明显应变.     

异种钢焊接裂纹研究

采用 Cr29—Ni9型及 LZ60焊条焊接易淬火钢时,发现了三种形态的裂纹:底层焊道中部贯通裂纹、综合区奥氏体晶带裂纹和层间裂纹。它们与异种钢焊缝中马氏体层的存在,氢在奥氏体晶带和马氏体层交界处的富集,以及复杂的应力状态等有关。本文根据裂纹的特性,研究了它们的生成条件和影响因素,并提出了有效防止裂纹发生的低氢优化工艺。     

高强度桥梁钢焊接冷裂纹敏感性研究

通过冷裂纹敏感指数计算、热影响区最高硬度实验和斜Y型坡口实验分析了高强度桥梁钢Q460q的焊接冷裂纹敏感性。结果表明:Q460q冷裂纹敏感指数Pcm=0.17%,不产生冷裂纹的预热温度为60℃;常温和预热60℃条件下的热影响区最高硬度分别为282 HV和271 HV,均小于最大允许硬度410 HV;斜Y型坡口实验在室温条件下焊接时,焊缝表面裂纹率为0,平均断面裂纹率为7.8%,在60℃预热条件下焊接时,焊缝表面和断面裂纹率均为0。以上三种实验结果均表明高强度桥梁钢Q460q焊接冷裂纹敏感性较低。     

大线能量低焊接裂纹敏感性钢的显微组织

简要叙述了新研制的大线能量焊接低焊接裂纹敏感性调质高强度钢的特点.研制的新钢种属低碳低合金高强钢,集高强度(σs≥490 MPa、σb≥610 MPa)、高韧性(-20℃时横向Akv≥47 J)、优异的焊接性能(厚度≤50 mm钢板焊前不需预热或稍加预热而不产生冷裂纹)于一体,并能承受大线能量(≥50 kJ/cm)焊接.研究了模拟焊接热影响粗晶区(CGHAZ)的微观组织结构特征及其与力学性能的关系.结果表明:CGHAZ中复合夹杂物可促进针状铁素体的形成,针状铁素体的数量与输入线能量有关并显著影响CGHAZ的力学性能.     

高强度低焊接裂纹敏感性钢焊接热影响区的冲击韧度

采用埋弧自动焊接方法焊接高强度低焊接裂纹敏感性钢,分析了高强钢焊接热影响区中不同微区的显微组织特征与冲击韧度之间的关系.焊接接头粗晶区和细晶区的显微组织分别为粗大的粒状贝氏体和细小的准多边形铁素体组织,其-20℃的平均冲击吸收功分别为45 J和170 J.粗晶区中粒状贝氏体的有效晶界为原始奥氏体晶界,晶内存在大量的小角度晶界和亚晶界,有效晶粒尺寸较大,冲击韧度显著降低;细晶区中准多边形铁素体的平均有效晶粒尺寸约为5.3μm,大角度晶界可以有效阻碍了裂纹的扩展,具有较好的冲击韧度.     

直接淬火研制800MPa级低焊接裂纹敏感性高强钢厚板

采用低碳微合金成分体系和直接淬火工艺,研制了屈服强度超过800MPa,抗拉强度超过950MPa,-40℃冲击功超过90J且焊接裂纹敏感性指数Pcm小于0.2%的40mm低焊接裂纹敏感性厚板.厚板的微观组织为厚度小于1μm贝氏体铁素体板条和沿板条界面分布的M/A组元,贝氏体板条内部有亚板条.随着终冷温度的降低,贝氏体铁素体板条变细.不同终冷温度钢板的贝氏体板条内部均存在高密度位错.试验用钢的贝氏体形核长大过程可以用扩散机制较好的解释.     

HSLA80钢焊接冷裂纹敏感性研究

采用理论计算、热影响区最高硬度试验和小铁研试验方法研究了HSLA80钢的冷裂纹敏感性.结果表明,与强度级别相同的12Ni3CrMoV钢相比,HSLA80钢具有更为优异的抗冷裂纹敏感性,其焊接热影响区淬硬倾向较小,在-5℃～0℃以及低于4000Pa绝对湿度下不预热焊接均具有良好的焊接性能.     

Q345钢焊接裂纹分析

通过对Q345钢焊接裂纹处的金相组织检验、断口扫描分析及母材的化学成分检验,验证了生产过程中Q345钢焊接开裂主要是因母材中有害元素P含量较高,焊接的最后凝固位置形成低熔点的共晶组织,同时在焊接母材可焊性较差情况下,焊接工艺没有做出相应的调整而引起的.     

相变塑性钢的低周疲劳性能和裂纹扩展速率

通过对新型低碳低硅相变塑性钢(TRIP钢)的低周疲劳和裂纹扩展试验,得到试验TRIP钢循环应变硬化系数n’为0.1891,循环强度系数K’为1551MPa;疲劳强度指数b为-0.1123,疲劳强度系数fσ’为1266MPa;疲劳延性指数c为-0.5918,疲劳延性系数fε’为0.3374。裂纹扩展门槛值ΔKth为229MPa(mm)1/2,具有良好的疲劳性能。用试验得到的疲劳特性参数进行了相关零件的结构和疲劳仿真分析,指导汽车零件的设计。预测认为轻量化结构设计是合理的,轻量化后零件的疲劳台架试验结果也验证了预测的正确。     

超低碳不锈钢的铸态局部腐蚀行为研究

通过晶间腐蚀和点蚀等多种腐蚀试验方法,研究了含碳量对304型不锈钢局部腐蚀行为的影响。试验结果表明,超低碳不锈钢具有更好的抗晶间腐蚀与抗点蚀性能。     

含Ti超低碳钢的氢渗透实验研究

对含Ti量为0．043％和0．071％的二种超低碳钢，研究Ti化合物析出相和不同冷轧形变量对钢板贮氢性能的影响。结果表明，钢中含Ti量提高，含Ti化合物的析出量增加，钢板的氢穿透时间延长，氢扩散系数降低。钢板冷轧形变量的增加，其贮氢能力也随之提高。     

超低碳贝氏体钢形变奥氏体再结晶规律的研究

奥氏体热变形时再结晶规律是制定合理控制轧制工艺的理论基础。采用阶梯试样并通过光学显微镜来观察变形奥氏体的组织形貌,测量奥氏体再结晶百分数及晶粒尺寸。研究了道次变形量和变形温度对超低碳贝氏体钢变形奥氏体再结晶百分比影响规律,得到实验钢变形奥氏体再结晶图。实验证明试验钢的静态再结晶临界温度(SRCT)为950℃,在SRCT之上进行再结晶轧制,并利用随后的析出抑制再结晶和晶粒长大;在SRCT之下轧制,晶内产生大量的变形带,最后可以得到比较细小均匀的晶粒。但在部分再结晶区轧制时容易出现混晶组织恶化钢的性能,所以实际变形应该避开部分再结晶区域。     

影响低碳钢屈强比的显微因素

为保证后续加工的成形性和使用过程的安全性,近年来新研发的一些钢种对屈强比也有一定要求。探讨了不仅对强度有要求,而且对屈强比也有规定的主要钢种,分析了多种显微因素对屈强比的影响,归纳了降低屈强比的三类措施。     

大型管线用甚低碳高强韧性钢的研制

研究了3种管线用低合金钢的成分和工艺对组织和性能的影响。试验表明，通过复合微合金化和合适的控轧控冷工艺，可获得（超）细的针状铁素作组织，以及高的强韧性，可满足X60～X80级别的管线钢的要求。     

冷却工艺对低碳钢屈强比的影响机制

采用复合冷却方法进行了低碳钢板的热轧冷却试验.考察了4种冷却工艺(包括一段冷却、后段冷却、两段冷却和前段冷却)对低碳钢力学性能、显微组织和晶粒间取向差分布的影响.研究结果表明,与一段冷却相比,后段冷却或两段冷却的屈服应力和屈强比较低.但两者的影响机制不同.后段冷却的屈强比较低的原因是晶粒尺寸较大,而两段冷却的屈强比较低的原因是小角度晶界比例较低.     

无取向硅钢边部缺陷的分析与解决

从硅钢的化学成分、轧制工艺出发,对无取向硅钢的热轧板质量缺陷如边裂、翘皮、孔洞等做了详尽的统计分析,并据此提出了具体的改进措施,确保无取向硅钢在实际生产过程中的合格率达99％以上.     

中强低合金钢焊缝的人字裂纹

采用多层埋弧焊方法,研究了低合金钢焊缝人字裂纹。该裂纹的表面形态是:裂纹走向与焊缝纵向成45°角,并由焊缝柱晶界小段裂纹与穿柱晶小段裂纹连接成阶梯扩展途径,裂纹断口为韧窝或准解理。离子探针分析证实,锰、硫、磷、镍等元素与人字裂纹无直接联系;硅在断裂过程中析出:氢的增加有助于裂纹的产生。对人字裂纹的产生条件和形成机理作了探讨。提出人字裂纹断裂模型,屈服强度低于500N/mm~2的焊缝金属,在较大的塑性应变消耗和残余应力作用下,可能产生人字裂纹。     

高强奥氏体不锈钢丝的研究

为获得高强奥氏体不锈钢丝，进行了１８－８型不锈钢的成分和生产工艺的优化试验，讨论了钢了成分、冷变形、低温退火对抗拉强度的影响，得出获取抗拉强度超过２２３０ＭＰａ高强钢丝的最佳工艺。