不同工艺对低碳钢钢板力学性能及屈强比的影响

本文研究了一种C-Mn-Nb-V成分体系低碳钢钢板在不同工艺条件下的力学性能。对比了TMCP控轧控冷,在线、离线淬火,亚温淬火工艺条件下钢板的力学性能及回火处理前后钢板屈强比。采用“TMCP+回火”工艺,钢板屈强比为0. 89;采用“在线、离线淬火+回火”工艺,钢板屈强比升至0. 92及以上;采用“亚温淬火+回火”工艺,得到了回火马氏体+亚临界铁素体的混合组织,钢板屈强比仅为0. 75。研究结果表明,采用“亚温淬火+回火”工艺,钢板综合力学性能良好且具有较低的屈强比。     

临界淬火+回火工艺对超高强海工钢屈强比的影响

对150 mm厚度连铸坯采用控轧-控冷轧制成20 mm钢板,通过淬火+回火热处理制备690 MPa级超高强海工钢。对比了高温淬火+回火、临界淬火+回火、两相区淬火+回火热处理工艺对690 MPa级超高强海工钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:经临界淬火+高温短时回火后,海工钢组织由回火马氏体和板条铁素体组成,可以大幅降低屈强比。同时,海工钢保持良好屈服强度和抗拉强度,韧性和塑性不降低或者稍微降低。     

Q550D低碳贝氏体钢特厚板热处理工艺研究

国内传统的特厚板热处理方式为调质处理,钢板表面为索氏体组织,心部为索氏体、贝氏体组织,可以获得较为理想的强度,但由于特厚板厚度较大,厚度方向组织不均匀,无法获得优良的韧性。采用Q550D低碳贝氏体钢的化学成分设计并采用QLT(淬火+两相区亚温淬火+回火)热处理工艺,引入未溶铁素体相,使钢板获得贝氏体+铁素体的均匀混合组织,在保证强度的基础上进一步提高了韧性,进而获得优良的综合性能。研究了不同单相区淬火温度、两相区亚温淬火温度及回火温度下试样的组织与性能,得出Q550D特厚板最佳的热处理工艺：925℃淬火+830℃两相区亚温淬火+640℃回火。     

热处理工艺对高压气瓶用34CrMo4钢屈强比的影响

为了改善高压气瓶用34CrMo4钢屈强比较高的问题,分别研究了调质处理(QT)、在浓度为7.5%PAG水溶性淬火剂中的淬火+回火(Q₁T)、亚温淬火+回火(IT)和淬火+亚温淬火+回火(QIT)4种不同热处理工艺对34CrMo4钢屈强比的影响,以及屈强比与微观组织之间的关系。结果表明:采用QT工艺得到回火索氏体组织,屈强比最高;采用Q₁T工艺得到较粗的回火索氏体组织,屈强比较高;采用IT工艺得到回火索氏体+块状及板条状铁素体两相组织,屈强比较低;采用QIT工艺得到回火索氏体+均匀分布的板条铁素体两相组织,屈强比最低。试样的组织为硬相回火索氏体上分布着软相铁素体时,有较低的屈强比。     

亚温淬火工艺对低碳低合金高强钢组织及性能的影响北大核心CSCD

对低合金高强钢分别进行淬火+回火(QT)热处理和淬火+两相区的亚温淬火+回火(QLT)三段式热处理,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)方法等观察分析其显微组织形貌、组成相和大角度晶界的密度分布,并测试其力学性能。结果表明:相比于QT工艺,低合金高强钢在QLT工艺后,强度虽稍有下降,但低温冲击韧性显著提高,而且屈强比降低,表现出良好的综合力学性能。在发生奥氏体逆转变以及两相区等温过程中,亚温淬火工艺细化新生成的奥氏体晶粒尺寸、增加大角度晶界密度,使有效晶粒尺寸明显减小,残留奥氏体的含量明显增加。     

热处理工艺对低屈强比高强度结构钢组织与性能的影响

采用两相区淬火+回火(L+T)、淬火+两相区淬火+回火(Q+L+T)和正火+回火(N+T)工艺,对实验室试制的低屈强比高强度结构钢进行系列热处理试验,并研究了3种热处理工艺对试验钢组织和性能的影响。结果表明,两相区淬火前,试验钢的初始组织及正火、淬火时冷却速率的差异决定了最终的组织性能,采用L+T工艺,试验钢的强度和屈强比最高;采用Q+L+T工艺,试验钢的屈强比略有下降,但强度却大幅下降;采用N+T工艺,试验钢的屈强比最低,强度与采用Q+L+T工艺相近。     

亚温淬火工艺对低碳低合金高强钢组织及性能的影响

对低合金高强钢分别进行淬火+回火(QT)热处理和淬火+两相区的亚温淬火+回火(QLT)三段式热处理,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)方法等观察分析其显微组织形貌、组成相和大角度晶界的密度分布,并测试其力学性能。结果表明:相比于QT工艺,低合金高强钢在QLT工艺后,强度虽稍有下降,但低温冲击韧性显著提高,而且屈强比降低,表现出良好的综合力学性能。在发生奥氏体逆转变以及两相区等温过程中,亚温淬火工艺细化新生成的奥氏体晶粒尺寸、增加大角度晶界密度,使有效晶粒尺寸明显减小,残留奥氏体的含量明显增加。     

亚温淬火工艺对EH47船板钢组织和性能的影响

采用力学性能测试和光学显微镜观察研究亚温淬火工艺对厚度为25 mm的控轧控冷(TMCP)态EH47船板钢组织与性能的影响。结果表明:热处理后TMCP态船板钢的综合性能有较大提高。最佳的亚温淬火工艺为850℃淬火/30 min+500℃回火/30 min,其显微组织为铁素体+回火索氏体。     

热处理工艺对30MnCrNiMo高强钢组织与性能的影响

借助全自动淬火膨胀仪测定钢的Ac₁、Ac₃相变点,通过对试验钢进行淬火+亚温淬火+回火热处理和淬火+回火热处理,研究了两种热处理工艺下30MnCrNiMo高强钢的组织与性能。结果表明:30MnCrNiMo高强钢的Ac₁、Ac₃相变点分别为653、807 ℃。采用淬火+亚温淬火+回火的热处理工艺所获得的马氏体和铁素体复相组织比直接淬火+回火得到的全马氏体组织更为细小、均匀,试验钢的屈服强度为1499 MPa,伸长率为14.0%,室温、-40 ℃冲击吸收能量分别为35.5和29.5 J,钢的塑性和冲击性能显著提升,有效改善了30MnCrNiMo高强钢的强韧性能。     

耐火耐候抗震高层建筑用Q460GJNHFREZ35特厚板的研制

针对我国亟需开发耐火耐候抗震高层建筑用钢板的现状,南阳汉冶特钢公司对Q460GJNHFREZ35特厚板化学成分进行了设计,满足了碳当量、焊接裂纹敏感性指数、耐候系数等条件的要求;通过水冷铜板结晶器锭模浇铸、采用0.25～0.60变形系数的“高温、低速、大压下”工艺及差温轧制工艺,保证了100～300 mm特厚板心部组织的致密性并为获得良好的低温冲击韧性提供了条件;轧后采用淬火+亚温淬火+回火的热处理工艺,获得了以贝氏体+铁素体为主的均匀组织,实现了软硬相的结合,满足了高强度和高韧性、屈强比不大于0.83,以及600 ℃保持 1~3 h 后强度不低于室温强度2/3的耐火性能要求。     

Q690EZ35特厚高强钢板的研究与开发

通过对Q690EZ35钢化学成分、冶炼、轧制、热处理工艺进行优化设计,充分发挥了组织强化、细晶强化、固溶强化、析出强化的作用,得到了性能优异的200 mm厚Q690EZ35高强度钢板,其组织为保持马氏体位向的索氏体。同时,探讨了淬火温度对钢板性能的影响,得到Q690EZ35钢板的合理淬火温度为930 ℃,回火温度为（650±10） ℃,进一步完善了生产工艺。     

60 mm 厚Q620MD钢板在线淬火+离线回火工艺研究

针对当前湘钢中厚板在线淬火工艺受限于45 mm以内厚度规格的局限,为提升厚规格钢板生产效率,采用在线淬火+离线回火热处理工艺对60 mm 厚Q620MD钢板进行了试制。介绍了Q620MD钢板化学成分设计,控制轧制、在线淬火工艺,主要研究了不同回火温度、相关保温时间下60 mm厚钢板的组织性能,以确定最佳回火工艺。结果表明:采用低碳、低合金化学成分设计、采用合理的控制轧制、在线淬火工艺,以及回火温度(650±10)℃、保温时间 (2.5 min/mm×板厚) min的回火工艺,60 mm厚Q620MD钢板组织为贝氏体,钢板强度富裕量及冲击性能较为理想。该规格钢板的试制成功,拓展了当前湘钢在线淬火钢板的厚度规格,为热处理厚板产能的发挥提供了技术支持。     

低温压力容器用SA537 CL2钢板的开发

为满足市场对低温压力容器用钢板强度高、可焊接性好、抗断裂性能优异、韧性转变温度低且生产成本低的要求,河北普阳钢铁有限公司开发了美标调质型低温压力容器用钢板SA537 CL2。其采用低碳成分设计,并添加Cr合金元素来提高钢板的淬透性;通过生产试验,获得了最佳生产工艺参数,即第1阶段开轧温度不小于1 050 ℃,终轧温度950～1 000 ℃;第2阶段开轧温度860~890 ℃,终轧温度820~850 ℃;钢板ACC冷却速率控制为5 ℃/s;轧后钢板淬火温度910～930 ℃,在炉时间为(2.2×板厚)min,回火温度(650±10)℃,在炉时间(3×板厚)min。对试制钢板组织、力学性能和模拟焊后热处理性能进行了研究。结果表明,试制钢板显微组织为回火索氏体,屈服强度均值为549 MPa,抗拉强度均值为643 MPa,断后伸长率均值为52.8%,-68 ℃低温冲击功均值为139.4 J,兼具良好的高温拉伸性能和模拟焊后热处理性能,满足了低温压力容器用钢板的要求。     

采用新型差温轧制工艺生产Q690级特厚钢板

为了实现在厚度方向上具有优异强度均匀性的Q690级特厚钢板的研发,采用一种新型的差温轧制工艺进行了实验室轧制,并研究了差温轧制工艺对钢板显微组织、厚度方向上强度均匀性和力学性能的影响。结果表明:差温轧制工艺能够显著细化钢板芯部和1/4厚度处的原始奥氏体组织,增加芯部和1/4厚度处淬火组织中的两相区铁素体体积分数。通过差温轧制工艺生产的Q690级钢板具有优异的力学性能,钢板的伸长率和-40℃冲击功分别大于16%和60J,从表面到芯部,钢板屈服强度差异小于10 MPa。     

两相区淬火对NV-F690钢性能与组织演变的影响

研究了一种低碳含铜NV-F690钢在固溶淬火+回火(QT)和固溶淬火+两相区淬火+回火(QIT)热处理过程中的组织演变与性能。使用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分别研究了QT态和QIT态钢板的精细组织,测试了钢板的室温拉伸性能,在-60℃下进行了Charpy冲击试验(CVN)。经QT处理的NV-F690钢板的屈强比为0.97,经QIT处理的钢板的显微组织为板条状的二次回火LM+铁素体,其屈强比为0.89,低温韧性显著提高。     

柔性轧制Q390C和Q420C钢板生产实践

目前市场对中厚板的订单具有个性化和多样化的特点，而对于不同强度级别的钢板，化学成分设计往往是不同的，这样会增加不同钢坯冶炼之间衔接的时间及化学成分控制的难度，导致冶炼成本增加，工序复杂化。结合市场需求与生产实际，采用同一Q390低合金高强度钢板坯，通过不同的控轧控冷工艺，对Q390C和Q420C两种强度级别热轧钢板进行了试制。结果表明，通过控轧控冷技术，可以充分发挥细晶强化作用，采用同一Q390低合金高强度钢板坯实现了Q390C和Q420C两个强度级别热轧钢板的柔性生产。试制生产的两种钢板，强塑性及0 ℃冲击功均满足标准要求，Q420C钢板屈服强度达441 MPa以上，抗拉强度达579 MPa以上。采用柔性轧制技术，降低了Q420C高强钢板的生产成本。     

柔性轧制Q390C和Q420C钢板生产实践

目前市场对中厚板的订单具有个性化和多样化的特点，而对于不同强度级别的钢板，化学成分设计往往是不同的，这样会增加不同钢坯冶炼之间衔接的时间及化学成分控制的难度，导致冶炼成本增加，工序复杂化。结合市场需求与生产实际，采用同一Q390低合金高强度钢板坯，通过不同的控轧控冷工艺，对Q390C和Q420C两种强度级别热轧钢板进行了试制。结果表明，通过控轧控冷技术，可以充分发挥细晶强化作用，采用同一Q390低合金高强度钢板坯实现了Q390C和Q420C两个强度级别热轧钢板的柔性生产。试制生产的两种钢板，强塑性及0 ℃冲击功均满足标准要求，Q420C钢板屈服强度达441 MPa以上，抗拉强度达579 MPa以上。采用柔性轧制技术，降低了Q420C高强钢板的生产成本。     

生产工艺对大厚度高性能船板组织性能的影响

研究了合金成分、轧制和回火工艺对大厚度高性能EH460船板组织性能的影响。结果表明,合金元素Mo、Cr扩大了针状铁素体的形成范围,使针状铁素体生成量增加,提高了钢板冲击性能;粗轧单道次压下率大于15%,可使钢板厚度方向变形深入芯部,有效改善芯部性能;在600～650℃进行回火处理,可使钢板厚度方向组织均匀,钢板抗拉强度基本不变,屈服强度提高60MPa左右,冲击性能更加稳定。     

轧制冷却工艺对低合金超高强钢Q1300组织性能的影响

以开发屈服强度大于1 300MPa低合金超高强结构钢为目的,采用不同的轧制及冷却工艺并进行再加热淬火和回火处理,研究了轧制冷却工艺对低合金超高强钢组织性能的影响规律。结果表明,试验钢经控制轧制后奥氏体晶粒被拉长成扁条状,水冷至600℃后再空冷至室温所得到的粒状贝氏体组织较直接空冷至室温的组织细小,高温连续轧制后空冷至室温得到的组织为粒状贝氏体+板条贝氏体;相比高温热轧工艺,采用控轧控冷工艺能增大轧态组织的原奥氏体晶界面积,能有效细化再加热原始奥氏体晶粒,晶粒尺寸可减小3.5μm;经控轧控冷及调质热处理后,钢板具有较好的强韧性,屈服强度为1 345MPa,抗拉强度为1 590MPa,-40℃冲击功为44J,各项性能指标均达到相关标准要求。