300M超高强度钢电化学性能及应力腐蚀开裂

采用动电位扫描技术和慢应变速率拉伸试验研究了超高强度钢300M在3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀行为,并利用扫描电镜观察了不同外加电位下的断口形貌.300M钢在3.5%NaCl溶液中开路电位下的应力腐蚀开裂机制为阳极溶解型,Cl-的存在明显地增加了材料的应力腐蚀开裂敏感性.阳极电位-600 mV下300M钢溶解速率加快,表现出较高的应力腐蚀开裂敏感性,断面收缩率损失由开路电路下的52.6%升高至99.5%,裂纹起源于表面点蚀坑处,应力腐蚀开裂为阳极溶解型机制.阴极电位-800 mV下材料处于阴极保护电位范围,表现出较低的应力腐蚀开裂敏感性,强度和韧度与空气中拉伸的数值相近,开裂机制为阳极溶解和氢致开裂协同作用.在更低电位(低于-950 mV)下,300M钢的应力腐蚀开裂机制为氢致开裂,在氢和拉应力的共同作用下表现出很大的应力腐蚀开裂敏感性.      

20CrMnTi齿轮钢热镦开裂原因分析

20CrMnTi齿轮钢热镦时发生开裂,采用化学分析、金相观察等方法对热镦开裂原因进行了分析,发现裂纹具有明显的表面缺陷特征.结果表明,20CrMnTi齿轮钢热镦开裂是由于棒材表面的划伤引起的.     

高Nb、Ti含量钢坯开裂原因分析及控制措施

采用酸洗、金相检测、能谱分析等方法,对高Nb、Ti含量钢坯在轧钢过程中的开裂原因进行研究,结果表明:大量析出的碳氮化物引起的内部微裂纹是造成高Nb、Ti含量钢开裂的直接原因.高温热塑性试验证实,高Nb、Ti含量钢在660 ～910℃下存在脆性温度区间.通过成分控制、稳定拉速、降低二冷段冷却速率以及稳定结晶器液面,可基本消除高Nb、Ti含量钢轧钢开裂现象.     

管线钢在含氢气的煤制天然气中服役安全性评估

煤制天然气是我国煤炭清洁利用的重要发展方向.现有管道用于输送煤制天然气(最高氢分压为0.72 MPa)时需要考虑其中低压氢气的影响,因而需先进行氢致开裂安全性评估.本文利用高压釜环境下恒载荷实验和电化学充氢,模拟研究X-70管线钢和20#钢在不同氢含量下的氢损伤和氢致延迟开裂,并对其在煤制天然气中服役安全性进行评估.在总压12MPa(10 MPa N₂+2 MPa H₂)的高压釜中放置一个月,两种钢的金相试样均不出现氢损伤,U弯试样不开裂,加屈服强度σ_s的恒载荷试样不发生断裂.在含0.72 MPa的煤制天然气中长期服役时,进入两种钢的氢含量均远低于σ_s下发生氢致延迟开裂的门槛氢含量和出现氢损伤的门槛氢含量,因而X-70钢和20#钢在煤制天然气中长期服役均具有高的氢损伤和氢致开裂安全系数.      

65Mn钢板开裂原因分析

运用扫描电镜、金相检验、力学性能测试等手段,研究了65Mn钢板开裂的原因.结果表明:钢的组织中存在夹杂物(较大)、片状珠光体片间距偏大是导致65Mn钢板开裂的主要原因.通过降低钢中的夹杂物,调整热轧工艺,获得了良好的综合力学性能.     

浅谈氢含量对圆棒端部开裂的影响

宝武杰富意特钢有限公司中棒未过RH的200方45钢放量生产的圆棒,经过冷剪分段后打捆入库,在库内堆放2～3 d后,出现批量性45钢端部开裂现象。端部开裂的圆棒返修处理,修磨后的圆棒出现二次、三次开裂现象,端部裂纹深度0.1～5 mm,存在较大的质量管控风险。通过对45钢炼钢工艺分析,发现过RH的45钢在任何温度下剪切均不开裂,不过RH的45钢在200～300℃下剪切端部存在开裂缺陷;通过对比圆棒各规格剪切残留应力分布情况,发现大规格剪切后端部残留应力大,端部开裂率偏高,由此得出,圆棒端部开裂受残留氢量及残留应力影响。为了解决圆棒端部开裂问题,采用高温剪切方式对圆棒进行分段,高温剪切圆棒硬度小,可大幅度降低圆棒所受的剪切应力,且高温剪切后圆棒存在一个缓冷过程,能将残留氢去除,有效解决未过RH的45钢端部开裂问题。     

柳钢焊瓶钢冲压缺陷分析与工艺改进

通过对柳钢焊瓶钢冲压过程常见的缩口开裂、压延开裂、“黑线”三种缺陷进行综合分析,确定夹杂物与偏析、厚度超厚、划伤是上述三种缺陷产生的主要原因.通过工艺优化,焊瓶钢冲压缺陷率降低至千分之五以内.     

铁素体和珠光体含量影响变形过程的原位研究

在扫描电镜下原位观察了两种钢的拉伸变形过程,两种钢分别为以铁素体为主、含少量珠光体的纯净高强钢和以珠光体为主、含少量先共析铁素体的车轮钢.纯净钢拉伸时,不论试样厚度满足平面应变与否,均以铁素体的滑移变形为主,并最终导致韧性开裂,裂纹连续扩展,少量的珠光体对整个变形断裂过程几乎没有影响;断口呈现韧窝状.对于车轮钢,当试样厚度很薄不满足平面应变条件时,尽管先共析铁素体很少,拉伸时,仍以先共析铁素体的变形为先导过程,并在先共析铁素体与珠光体的界面处优先开裂,成为不连续微裂纹,断口呈现韧窝和准解理两种混合特征;当试样厚度满足平面应变条件时,则以珠光体中渗碳体片层的脆性开裂为主,断口呈现准解理特征.      

大厚度NM400耐磨钢板延迟裂纹成因浅析及改进措施初探

结合低倍检测、金相观察、能谱分析等手段,研究了大厚度NM400耐磨钢板的开裂原因.结果表明:钢板内部的残余应力与夹杂物共同作用导致延迟开裂.通过减少S偏析量,降低钢中S含量和Ti/N比值,可有效减少钢中TiS含量;同时,适当优化钢板淬火工艺和钢板热切割工艺,可以有效消除钢板中的残余应力,从而降低耐磨钢板的开裂敏感性.     

奥氏体耐热钢 HP40 离心铸造辐射管的失效分析

HP40钢(%:0.35～0.45C、24～27Cr、34～37Ni、≤0.5Mo)辐射管在≤980℃服役2年9个月后开裂失效.分析结果表明,服役过程σ-相的析出导致材料脆化是辐射管开裂的主要原因,开裂区服役温度高于未开裂区,开裂区析出σ-相粗大、数量增多、塑韧性显著降低,致使该区开裂失效.     

开发的石油化工抗HIC容器用SA-516Gr65钢板的组织和性能

开发的SA-516 Gr65钢板(12.70 ～28.58 mm)(/％:0.13C,0.26Si,0.89Mn,0.006P,0.0007S,0.33Ni,0.062Alt)经150 t BOF-LF-RH-CC-TMCP流程生产.结果 表明,经880 ～910℃正火后钢板屈服强度344～417MPa,抗拉强度485...     

组织结构及夹杂物对高强结构厚板冷弯开裂影响的研究

冷弯开裂一直是制约高强度结构厚板应用的关键,其影响因素较多。实验对Q690D厚板冷弯开裂原因开展了深入分析。通过金相组织分析发现厚板表面存在1层100μm左右、由粗大贝氏体和细晶铁素体所组成的带状组织是导致钢板冷弯开裂的主要原因。此外,对试验钢中氧、氮、氢含量进行化学检测,发现氧含量超标,且通过扫描电镜及能谱观察发现钢中存在较多氧化镁、氧化铝类夹杂,评级为D类和DS类1.0级。据此,提出增加试验钢中硅元素的含量,可以有效抑制锰元素偏聚造成的带状组织,同时可降低钢中的氧化物夹杂。     

Influence of Microstructures on Polarization Resistance and Hydrogen-Induced Cracking of a Micro-Alloyed Steel Submitted to Different Cooling Rates

The effect of different microstructures on the polarization resistance (Rp) and the hydrogen-induced cracking (HIC) of a micro-alloyed steel austenitized and submitted to different cooling rates was studied.Samples 19.1 x 6 x 2 mm,containing the whole thickness of the plate were extracted from a 20 mm plate and heat treated on a quenching dilatometer,were submitted to Rp and HIC corrosion tests.Both Rp and HIC tests followed as close as possible ASTM G59 and NACE standard TM0284-2003,in this case,modified only with regard to the size of the samples.Steel samples transformed from austenite by a slow cooling (cooling rate of 0.5℃.s-1) showed higher susceptibility to hydrogen-induced cracking,with large cracks in the middle of the sample propagating along segregation bands,corresponding to the centerline of the plate thickness.For cooling rates of 10℃.s-1,only small cracks were found in the matrix and micro cracks nucleated at non-metallic inclusions.For higher cooling rates (40℃.s-1) very few small cracks were detected,linked to non-metallic inclusions.This result suggests that structures formed by polygonal structures and segregation bands (were eutectoid microconstituents predominate) have higher susceptibility to HIC.Structures predominantly formed by acicular ferrite make it difficult to propagate the cracks among non-oriented and interlaced acicular ferrite crystals.Smaller segregation bands containing eutectoid products also help inhibit cracking and crack propagation;segregation bands can function as pipelines for hydrogen diffusion and offer a path of stress concentration for the propagation of cracks,frequently associated to non-metallic inclusions.Polarization resistance essays performed on the steel in theas received condition,prior to any heat treatment,showed larger differences between the regions of the plate,with a considerably lower Rp in the centerline.The austenitization heat treatments followed by cooling rates of 0.5 e 10℃.s-1 made more uniform the corrosion resistance along the thickne     

TMCP型超高强钢板中心开裂的分析研究

采用工艺分析、宏观和微观检验等手段对1000 MPa级高强钢板轧后中心裂纹的成因进行了研究。结果表明:引起裂纹的原因,除了中心偏析、夹杂外,冷却速度过快造成中心马氏体带过多,马氏体体积膨胀引起钢板中心应力过大也是裂纹形成的主要原因之一。并提出了系列工艺解决措施,使得高强钢板中心裂纹率大大降低。     

SPA-H钢弯曲开裂原因分析

SPA-H钢板在用户制作集装箱时出现弯曲开裂的质量问题,应用扫描电镜、能谱仪、光学显微镜对弯曲开裂样品开裂部位的非金属夹杂物、成分偏析等进行分析,并对比分析了弯曲未开裂样品。经过观察发现,弯曲开裂样品在钢板1/4厚度部位严重的磷偏析割裂了钢板组织的连续性和金属的流动性;以及裂纹源附近的硫化锰夹杂物较多,破坏了基体的连续性,大颗粒的氧化铝夹杂物易形成应力集中,成为裂纹源。严重的磷偏析和较多的非金属夹杂物共同作用致使钢板在弯曲时开裂。     

X80管线钢探伤不合的原因分析

通过取样分析,研究了冶炼、轧制及轧后控冷工艺对X80管线钢板微观组织及探伤的影响。结果表明中心偏析、裂纹、MnS等夹杂物以及氢均对钢板的探伤结果造成不利影响。     

提高W16MnRQ钢板超声波探伤合格率

对Ｗ１６ＭｎＲＱ钢板超声波探伤不合格的试样进行了分析研究，查明了探伤不合格的主要原因是裂纹与ＭｎＳ链状夹杂物。采取改进炉外精炼及轧制工艺等措施，提高了Ｗ１６ＭｎＲＱ钢板的超声波探伤合格率。     

改质工艺对高强度低合金钢夹杂物特性的影响

利用300 t钢包炉工业试验研究了不同夹杂物改质工艺(包括未改质、稀土处理和钙处理)对铝镇静高强度低合金钢夹杂物特征的影响.结果表明,未改质处理炉次钢板中夹杂物为高铝含量的Al-M g-Ca-O-S-M n复合夹杂物,夹杂数量密度最小(仅为7.4和9.5个/mm2),但夹杂物平均尺寸大于3μm,在轧板中检测到不小于20...     

提高Q345B钢板探伤合格率的工艺措施

针对南阳汉冶特钢有限公司250mm×1 650mm断面连铸坯生产的低合金Q345B钢板探伤不合格现象,通过对不合格钢板取样进行电镜检测分析,得出中心锰偏析、硫化锰夹杂、氧化铝夹杂是导致探伤不合格的主要原因。通过优化成分来降低钢中锰元素质量分数、提高钢水洁净度、降低钢水硫质量分数、优化连铸二冷制度、严控铸机开口度等措施,铸坯中心偏析得到了改善,轧后钢板探伤质量合格率得到了提高。     

中厚钢板中的硫化物夹杂及其对冷弯性能的影响

安钢中厚钢板中普遍分布有长条状硫化物夹杂。硫化物夹杂对中厚钢板冷弯性能的影响取决于其数量、尺寸和分布形态。尺寸较小且分散分布的硫化物夹杂对冷弯性能影响不大，而尺寸较大且集中分布的硫化物夹杂可作为裂纹源，直接引起中厚钢板冷弯开裂，对冷弯性能影响很大。在冷弯变形过程中，应力集中首先使硫化物夹杂裂开，或使夹杂与金属基体分离产生显微孔洞，这些孔洞随变形过程不断长大、联接形成显微裂纹和内裂，然后进一步扩展导致中厚钢板的冷弯开裂。因此，要提高中厚钢板的冷弯性能，必须采取一定的技术措施，降低钢中硫含量，减少硫化物夹杂的数量．改善硫化物夹杂的尺寸和分布形态，降低钢板冷弯对硫化物形态的敏感性。