热轧高强钢残余应力调控技术的研究现状及展望

残余应力是导致材料畸变、应力腐蚀以及疲劳性能降低的主要因素。其影响因素复杂,力学加工、温度变化和组织转变都能够直接改变材料内的应力分布并影响其服役性能,因此,残余应力一直以来都是材料研发、制备及应用领域极具挑战性的重要研究方向。受残余应力表征技术的制约,钢铁行业在该领域的研究相对滞后,使畸变、应力腐蚀等成为游离于钢铁产品质量管控体系之外的不可控因素。从残余应力三维表征技术出发,围绕残余应力问题最为突出的热轧板带生产流程,探讨了组织转变和力学冶金过程的塑性行为及其对残余应力的影响,展望了残余应力调控的工艺优化方向和技术发展趋势。     

热轧高强钢冷却板形控制技术的应用

针对热轧高强钢的板形缺陷问题,分析了轧制板形、冷却出口浪形以及成品实物浪形之间的关系。利用热成像仪,测量了层冷区域带钢的冷却温降、层冷集管两侧的流量偏差,确定了层流冷却不均问题是成品浪形产生的原因。实验研究表明,通过优化层冷集管流量分布的均匀性、调整侧喷水嘴的角度、优化侧喷吹扫效果、更改层冷上下水比,可以提高层冷区域带钢冷却的均匀性,改善热轧高强钢冷却过程中产生的板形质量缺陷,能够满足使用要求。     

700 MPa级厚规格高强钢板剪切分层原因分析

采用直读光谱仪、显微硬度计、金相显微镜、扫描电子显微镜等研究了700 MPa级高强钢板剪切分层的原因。结果显示：钢板1/2厚度处的带状组织、含铌和钛的第二相夹杂物是造成高强钢板剪切分层的主要原因,分层从剪切面的带状组织开始并沿其扩展。带状组织降低了钢板的低温冲击韧性,分层处-40℃横向冲击吸收能量的平均值仅为9 J,远小于正常部位的26 J,从而增加了钢板成形开裂的风险。钢板的带状组织及第二相夹杂物的产生与铸坯质量密切相关,提高连铸设备精度,控制钢水过热度,采用合理的动态轻压下及电磁搅拌工艺,增大热轧道次压下量,能改善或消除钢板的剪切分层。     

回火工艺对热轧低碳马氏体高强钢板残余应力的影响

用盲孔法对不同回火工艺下热轧低碳马氏体高强钢板进行了残余应力的测试。结果表明,450 ℃回火后,钢板的残余应力没有明显的降低,热应力的改变是影响此温度回火后残余应力分布的主要因素。500 ℃和550 ℃回火时,随着回火时间的延长,钢板的残余应力变得更加均匀。这是因为此温度下发生了组织转变,组织应力在回火过程中逐渐减小、均匀化。该钢种最佳回火工艺为回火温度500~550 ℃,保温时间3 h。     

超高强马氏体钢开裂失效分析

由于超高强马氏体钢零件安全服役期发生开裂,因而对失效及非失效的零件、基材进行分析。结果表明,通过恒应变试验中的U型弯梁试验得知失效及非失效的零件的基材都具有良好的抗氢致延迟开裂能力。基材由于生产工艺的差异造成组织结构不同,开裂基材组织为片状马氏体,未开裂基材组织为板条状马氏体。在加工成相同零件时,由于马氏体的组织结构差异,造成加工成形过程中内部协同变形均匀程度不同,开裂件内残留较大应力,且开裂件组织内部形成大量位错塞积后造成应力集中,局部应力率先达到极限,最终引发开裂。     

2030mm冷连轧机高强钢板形目标曲线优化研究

为解决宝钢2030mm冷轧机组高强钢的板形问题，提高实物板形质量，本文从板形控制目标曲线设定的基本原理出发，现场实测了高强钢温度场，考虑高强钢产品的不同用途，并结合板形屈曲临界值计算，对高强钢板形目标曲线进行了优化。优化后的高强钢板形目标曲线作为一项辅助措施已投入生产应用，取得明显效果。     

高强汽车钢板焊接接头的组织与性能

汽车用双相钢的焊接问题主要来自于焊接过程中的热影响区的软化行为。本文以汽车用DP980双相钢为研究对象,采用半导体激光焊与YAG激光焊接法分析了焊接过程中焊接接头的硬度分布特征及规律,并分析了焊接软化区的显微组织特征,研究了母材与焊接件的力学性能与断面形貌。试验材料DP980双相钢的YAG激光焊缝的硬度、软化区的硬度及焊缝的抗拉伸性能均优于半导体激光焊接。     

降低高强钢残余应力水平的关键技术

针对传统热轧平整工艺无法满足高强钢精整加工需求这一技术难题,开发出带压力增益调节功能的高强钢矫直平整工艺LTP-DSV(Leveler and Temper Passing Process with Dual Servo Valve)。LTP-DSV工艺利用矫直机降低高强钢的残余应力水平;利用双伺服变增益轧制力控制技术提升高强钢的性能稳定性;借助平整加工改善高强钢的表面质量。在保证高强钢性能的前提下充分降低产品的残余应力水平。实际生产表明,LTP-DS工艺能全面提升高强钢的性能及质量。     

碳素模具钢板瓢曲缺陷的研究与改善

针对沙钢所生产的碳素模具钢板在轧制过程中板形良好,轧后无水冷而产生瓢曲的问题,利用Gleeble3800热模拟试验机测定了 S45C碳素模具钢的相变膨胀量与热膨胀量;通过模拟轧制试验,研究了冷却过程中的相变膨胀力、热收缩力的相互作用机理.结果表明,相变过程中碳素模具钢膨胀系数约为-4.25×10-5/℃,而热胀冷缩引起...     

基于Dynaform的高强钢板冲压回弹补偿分析

对高强钢的冲压回弹及回弹补偿原理进行了分析。以某乘用车B柱高强钢加强板零件冲压加工工艺为例,在模具设计阶段对整个工艺过程进行CAE分析,在工艺参数优化前提下,对回弹进行全序计算和预测,并对模具进行回弹补偿。为高强钢冲压模具设计及工艺参数优化提供依据,从而降低模具开发风险,减少试模时间,缩短开发周期,提高产品质量,降低生产成本。模拟结果与实验较吻合,表明所采用回弹补偿方法是可靠的。     

高强度热轧钢板翻边性能数值仿真研究

对高强度热轧钢板QStE340TM的翻边性能进行了研究,总结了数值模拟的关键技术,包括板料的力学性能参数、流动应力模型、屈服准则及硬化模型等。对QStE340TM进行翻边模拟,通过对各个区域最大减薄率的分析,研究了翻边过程中材料的流动情况。通过不断优化模具几何尺寸及工艺参数,并以FLD图作为破裂准则,提出临界翻边高度作为评价高强度热轧钢板翻边性能的指标。     

高强度含铌船板钢二冷配水优化研究

通过对高强含铌船板钢高温应力应变测试及试样断口形貌分析,得到该钢种第三脆性温度区间为600℃～1000℃,通过对该钢种二冷配水进行优化,使铸坯矫直前表面温度达到1000℃以上,可有效减少表面横裂。     

核用SA508-3钢特厚板焊后热处理有限元分析

为了得到SA508-3钢特厚板焊接残余应力分布及焊后热处理对残余应力分布的影响,利用有限元方法对焊接及焊后热处理进行了模拟计算,计算结果表明:焊后热处理对试板焊接应力分布趋势影响较小,但焊后热处理可以大大减小接头应力数值,其中,纵向应力最大减小幅度为72%,横向应力最大减小幅度为70%;焊接接头存在应力分布准稳定区,且接头内部残余应力水平最小,其次为接头上表面,接头下表面应力水平最大;通过残余应力测定试验与模拟结果比对,两者结果吻合度很高,说明计算模型及计算方法可靠,可以指导实际SA508-3钢特厚板焊后热处理生产.     

焊接工艺对30mm厚Q690钢板焊接残余应力的影响

为了得到焊接工艺对30 mm厚Q690钢板焊后残余应力分布及大小的影响,实施了不同工艺条件下的焊接试验,并通过盲孔法对试板焊后应力进行测定,得到了不同工艺条件下的焊接残余应力。结果表明,在焊缝区,横向应力为压应力,最大为569 MPa,纵向应力为拉应力,最大为57 MPa;在热影响区,横向应力为拉应力,最大为143 MPa,纵向应力由压应力逐步变为拉应力,最大拉应力为75 MPa。焊材和焊接热输入对接头残余应力有一定影响,其中,焊接热输入增加,残余应力也逐步变大。采用"X"形坡口可以改善焊接接头残余应力分布,残余应力多为压应力,但残余压应力的存在会降低接头的局部稳定性,需进行焊后热处理,以减小其不利影响。在实际生产中优选药芯焊材和热输入为20.8 k J/cm的焊接工艺。     

大厚板高强钢补焊横向裂纹试验及产生机理

大厚板高强钢构件补焊易产生横向冷裂纹,为了探究其补焊横向裂纹的产生原因,设计了一种小窗口两端加强约束裂纹试验方法来模拟现场施工情况,预制出补焊的横向裂纹.通过金相观察和微观硬度测.试结果表明,在补焊区域出现较大横向裂纹,裂纹面与焊接方向呈45°,这主要是由于氢含量过高和拘束应力过大而引起的氢致裂纹,并在补焊底部熔合区出...     

590MPa级低合金高强度热镀锌钢板表面亮点缺陷分析

采用SEM、EDS分析了590 MPa级低合金高强度热镀锌钢板表面亮点缺陷的形貌及成分。结果表明,低合金高强钢中合金元素选择性氧化析出的颗粒物尺寸较小时,可以被Zn液中Al完全还原。对比正常位置,析出物颗粒位置没有形成完整致密的Fe₂Al₅Zn_x抑制层,在后续热镀锌过程中,该位置Zn-Fe反应扩散快,镀层生长厚。光整时,该位置形成的压缩片状结构相互连结,宏观表征为表面亮点缺陷。通过降低炉内露点可以抑制低合金高强钢表面合金元素外氧化,进而防止镀层表面亮点缺陷产生。     

高强度钢板汽车纵梁拉毛常见原因分析及处理措施

详细分析了高强度钢板汽车纵梁产生拉毛的原因,并针对拉毛原因从优化纵梁结构、冲模结构、模具材料选择、热处理工艺选择、表面热处理等方面提出了相对应的处理措施。实践证明,优化产品结构,提高模具表面硬度、抗磨损性和抗粘附性,对模具表面进行镀铬、TD处理、PVD处理等表面强化处理,可有效解决拉毛问题。     

Q345R��������쳤�ʲ��ϸ�ԭ�����

对伸长率不合格Q345R热轧板卷进行了分析。结果表明:部分Q345R钢热轧板卷伸长率不合格的主要原因是钢中出现较多的Mn S和Al2O3夹杂物;热轧板卷的显微组织沿厚度方向不均匀,上表面一侧出现大量的贝氏体+魏氏体组织,心部至下表面一侧仍以铁素体+珠光体组织为主。存在带状组织不是导致伸长率不合格的原因。