非调质钢F45MnVS热顶锻裂纹分析和改进工艺措施

非调质钢F45MnVS的生产流程为50 t UHP EAF-LF-VD-260 mm×300 mm,180 mm×220 mm坯连铸-Φ20~Φ160 mm材轧制。根据显微组织分析,热顶锻裂纹由块状和片状MnS和附着的Al₂O₃-MnO-FeO复合氧化物引起,通过控制钢中Al 0.010%~0.030%,电弧炉终点[C]≥0.20%,终点[P]≤0.025%,[Mn]/[S]＞20,LF精炼渣碱度≥3.0,VD后软吹氩时间≥12 min,保证钢中硫分布均匀;中间包钢水过热度20~30℃,控制连铸拉速防止MnS偏析;控制终轧温度850~1000℃,轧后冷速2~4℃/s等工艺措施,使钢中夹杂物主要为长条状MnS,热顶锻试验无裂纹和其他缺陷,全部合格。     

Te对46MnVS非调质钢中硫化物改质的工业实践

在Φ480 mm铸坯轧至Φ38 mm材的46MnVS钢中含0.0059％ Te(Te/S=0.098)钢MnS夹杂物平均等效直径和平均面积分别较未加Te(0Te)钢增大27％和72％,长宽比为1～3的球状或椭球状夹杂物数量增加了21％,硫化物评级由细系3.0级改质为细系2.0级;Te会固溶于MnS中形成(Mn,Te)S...     

含硫非调质钢中硫化锰夹杂物的控制

在非调质钢中加入硫元素用于改善钢材切削性能,但硫与锰结合形成MnS夹杂严重影响钢材的横向冲击性能,因此含硫钢中的MnS夹杂物的控制是该类钢种生产的主要难题之一。对含硫非调质钢中MnS进行研究发现,在铸坯的柱状晶区域,MnS夹杂物分布均匀、量多细小;在等轴晶区域,MnS夹杂物分布不均匀,量少粗大;MnS超标比例为45%。通过在连铸过程中降低拉速和过热度、调整冷却参数,控制铸坯冷却速度,MnS夹杂显著细化,主要以2.5～3.5为主;在热处理过程中,随着加热温度由800℃提高到1 200℃,MnS分裂球化逐渐明显。调整连铸和加热工艺参数后,MnS超标比例降至10%,铸坯不合格率大大降低。     

汽车用高品质非调质钢YF45MnVS的热变形行为

用Gleeble-1500热模拟实验机对YF45MnVS钢(%:0.48C、0.45Si、1.36Mn、0.009P、0.043S、0.086V)200 mm×200 mm铸坯上切取的Φ8mm试样进行950～1 200℃,变形速率10^-2～10¹s^-1变形量10%～50%的单道次等温压缩试验。结果表明,低应变速率和大变形量有利于实验用钢动态再结晶的发生。通过计算得到YF45MnVS钢在950～1 200℃的动态再结晶激活能为299.55 kJ/mol。     

微量碲对38MnVS6钢中MnS夹杂物塑性变形的影响

摘要：为探究微量碲改质对钢中硫化物塑性变形的影响机制,对38MnVS6非调质钢中MnS夹杂物进行了微量碲改质工业试验,并探讨了碲对钢中MnS夹杂物的改质机制和塑性变形行为的影响。结果表明,微量碲改质能明显降低试验钢铸坯中硫化物的长宽比,碲改质后不同变形量的轧材中硫化物评级亦有所改善;钢中碲主要固溶于MnS,形成Mn(S,Te)固溶夹杂物,当碲浓度达到析出过饱和度时,以MnTe形式析出于MnS表面并形成MnS MnTe夹杂物;碲良好的硫化物形态调控效果是由于形成显微硬度更高、相对塑性更低的Mn(S,Te)夹杂物;而夹杂物在大变形量轧制条件下的真应变增幅减小导致碲改质后试样中夹杂物的相对塑性反而有所增加;长条状硫化物夹杂在轧制时可能发生先碎化再经历Ostwald熟化的过程。     

非调质钢F45MnVS拉伸失效模式分析

利用GX-51型光学显微镜、JSM-6360LV型扫描电镜(SEM)、MH5L型维氏硬度测量仪等对其客户处F45MnVS异常拉伸断裂试样金相组织、断口形貌、截面硬度进行分析.结果 表明:该非调质钢在心部区域硫化物偏析严重,硬度较低,同时表面区域存在明显的加工刀痕,导致异常拉伸断裂.     

热轧工艺参数对非调质钢F45MnV力学性能的影响

用热模拟实验机Gleeble-1500模拟了F45MnV钢(%:0.44C、1.18Mn、0.10V)热轧过程中的加热、轧制及冷却参数。通过实验发现,加热温度由950℃增至1100℃,钢中奥氏体平均晶粒尺寸由25.7μm增加至84.3μm;加热温度为1000～1050℃时,奥氏体晶粒尺寸为64.0～62.8μm,在该温度范围内轧制,有利于钢的质量控制和保证性能的稳定;随冷速由0.25℃/s增加至2℃/s,变形量70% 900℃,终轧的F45MnV钢的抗拉强度由815 MPa迅速提高至960MPa。     

汽车用非调质钢38MnVS的研制

汽车用调质钢零件改用非调质钢材制造,具有节能增效等优点,我国正逐渐推广应用。本文将４０ＭｎＢ调质钢与试生产的３８ＭｎＶＳ易切削非调风性能进行比较,介绍了３８ＭｎＶＳ易切削非调质钢中的钒、硫等元素的作用,试生产情况及检测的各种性能。     

30MnVS非调质钢的开发

 采用100 t电炉→LF精炼炉→VD真空炉→320 mm×480 mm大方坯轻压下连铸-控轧控冷工艺流程,制定了30MnVS钢合理的化学成分,并强化电炉终点控制、LF造白渣脱氧、增氮增硫、夹杂物变性处理和低过热度全保护浇铸等关键生产工艺,开发生产了30MnVS非调质钢,横截面各部位碳质量分数差值（碳偏析）为0.02％,晶粒度为10级,具有优异的强韧性配合和热稳定性,热轧态冲击功大于160 J,在常规锻造加热温度为1 160～1 200 ℃正火后保持细晶,屈服强度大于620 MPa, 冲击值不小于120 J,伸长率大于20%,显著高于国内传统非调质圆钢。     

非调质钢研究与应用的新进展

评述了近几年国内外非调质钢的研究与应用状况。重点介绍低碳马氏体型和晶内铁素体型高强度高韧性非调质钢研究与应用的新进展，还讨论了非调质钢的标准化和商品化问题。     

F45MnVS钢热变形本构方程

为了建立可以满足计算精度的F45MnVS钢高温塑性变形本构关系模型,利用Gleeble-3500试验机完成了热模拟等温压缩试验,获得了变形温度为800～1 000℃、应变速率为0.01～10s-1、变形量为0～70%时的金属流变行为。结果表明,应力随应变的变化具有明显动态再结晶特征,应力随变形温度的降低、应变速率的增加而增大;基于对Arrhenius方程和Zener-Hollomon参数的解析,获得了热变形激活能Q,建立了峰值应力本构模型;基于应力-位错关系和动态再结晶动力学,建立了加工硬化-动态回复和动态再结晶两个阶段的机理型本构模型,用于描述不同变形温度和应变速率时应力与应变之间的关系;采用所建模型完成了不同变形条件的应力应变预测,与试验结果的对比分析表明,相关系数为0.997,吻合度高。     

新型易切削不锈钢TBPS中MnS夹杂相对热塑性的试验研究

试验易切削不锈钢TBPS（/%:0.02C,0.75Si,1.50Mn,0.008 P,0.21S,19.70Cr,1.10Mo,0.11Pb,0.008Te）由真空感应炉+电渣重熔（Φ350 mm,500kg锭）冶炼,用Gleeble 3800热模拟机试验研究900~1200℃、变形量10%~70%时电渣锭中MnS夹杂的相对热塑性。结果表明,在900~1100℃时,随着变形量的增加,MnS夹杂的相对变形指数γ变小;在1200℃,变形量对MnS央杂相对变形指数γ影响较小;且随着变形温度升高,MnS夹杂的相对变形指数γ减小,特别在1200℃,相对变形指数γ显著减小;为降低MnS延展变形以获得较好的易切削性能,TBPS宜采用高的温度和大的道次变形量进行热变形。     

含0.029%铌F40MnVS钢连铸坯微米级大颗粒NbC特征及生成机理研究

针对铌微合金化(加0.029%Nb)F40MnVS非调质钢(220 mm×260 mm)连铸坯中含铌相进行研究,结果表明：F40MnVS钢连铸坯中可见较多微米级大颗粒NbC相(/%:80～94Nb, 1.2～7.1V,1.6～17.1Ti)。大颗粒NbC分布在枝晶间,其形貌可呈块状、长条状或与钢基体的共晶形态,部分依附于硫化物存在。在连铸坯边部NbC多在5μm以下,形貌以点状居多;连铸坯中间及心部NbC可达数十微米,多为细长条。这些大颗粒NbC相在热轧材中仍然存在。依据Thermo-Calc计算结果,钢液凝固末期,当固相率达到0.961时,NbC可在元素富集的钢液中析出,其成分存在Ti可能是与先析出的TiN成分互溶的结果;通过将轧前铸坯加热温度提高至1200℃,可明显降低大颗粒NbC的尺寸。     

非调质36Mn2V石油套管钢连铸坯的高温延塑性

采用Gleeble-1500热模拟试验机,研究了石油套管用V微合金化非调质钢36Mn2V(%:0.36C、1.54Mn、0.12V、0.008～0.010N)260 mm×300 mm连铸方坯的650～1350℃的延塑性。结果表明,36Mn2V钢的零强度温度(ZST)为1440℃,零塑性温度(ZDT)为1400℃;36Mn2V钢在熔点(Ts)到650℃温度区间内存在两个脆性温度区,第Ⅰ脆性温度区为熔点～1350℃,第Ⅲ脆性温度区为925～650℃,因此,该钢的矫直温度应控制在925℃以上;由1350℃至试验温度(650～1050℃)的冷却速度(3～8℃/s)对36Mn2V钢高温延塑性没有影响。     

钢的脱氧与氧化物夹杂控制

分析了加铝脱氧工艺和控铝脱氧工艺的特点、析出的一次脱氧产物的性质和数量,以及从钢液中去除一次脱氧产物的精炼工艺要点。     

X80管线钢夹杂物控制工艺的研究

X80微合金化管线钢冶炼的工艺流程为300 t顶底复吹转炉-钢包吹氩微合金化-LF-RH。通过转炉气动挡渣法控制出钢下渣量≤4 kg/t;钢包顶底吹氩搅拌6 min铝粒脱氧;控制LF顶渣CaO/Al₂O₃=1.7～1.9,碱度(CaO/SiO₂) =4.5～6, (FeO+MnO)≤1.0%; RH喂FeCa线0.8 kg/t,使T[O]达到13×10^-6,夹杂物尺寸≤10μm, ≤5μm夹杂物占98.93%,钢中Al₂O₃尖晶石夹杂物转变为CaO-MgO-Al₂O₃系三元夹杂。分析了冶炼过程夹杂物数量、尺寸形态和组成,得出管线钢夹杂物变性的规律。