常规轧制和控制轧制高强韧船板钢组织与力学性能的对比

对相同成分的550 MPa级高强韧船板钢进行了常规轧制和控制轧制,对比了轧后试验钢的显微组织和力学性能。结果表明:两种工艺轧制试验钢的组织均为铁素体+M/A岛;控制轧制试验钢的晶粒更细小,铁素体含量更高;两种工艺轧制试验钢的强度和伸长率相差不大,但控制轧制试验钢在-40℃的低温冲击功更高,为常规轧制试验钢的2.4倍。     

热处理工艺对14Cr1MoR钢组织性能及腐蚀行为的影响

采用扫描电镜、透射电镜和电化学工作站,分析了控轧+回火、淬火+回火、正火+回火不同热处理工艺对14Cr1MoR钢显微组织、力学性能和腐蚀行为的影响。结果表明：控轧+回火和正火+回火后,试验钢的显微组织由多边形铁素体和贝氏体回火组织构成,但相比例不同。淬火+回火后,试验钢的显微组织为回火索氏体,该热处理工艺下的14Cr1MoR钢室温和高温强度最高,韧性最佳。耐蚀性能方面,淬火+回火态试验钢最佳;其次为正火+回火态试验钢;控轧+回火态试验钢最差。     

耐硫化氢腐蚀X80管线钢轧制工艺的模拟优化

采用热膨胀仪研究了耐硫化氢腐蚀X80管线钢在连续冷却过程中的相变行为,绘制了其连续冷却转变曲线(CCT曲线);并且利用热模拟试验机对其轧制工艺进行模拟,研究了变形温度、冷却速率和卷取温度对试验钢组织和硬度的影响,得到了较优化的轧制工艺;最后测试了在优化轧制工艺参数下轧制试验钢的力学性能和抗氢致开裂性能。结果表明:试验钢的相变温度主要发生在450~780℃之间;随着冷却速率增加,相变开始温度下降,并且当冷速为1.76~8.8℃·s~(-1)时可以得到以针状铁素体为主的组织;最佳的轧制工艺参数为变形温度(830±15)℃、冷却速率15℃·s~(-1)、卷取温度为(400±15)℃;在此工艺参数下轧制得到的试验钢具有优良的抗氢致开裂性能,并可以满足API5L标准对X80管线钢强度级别的要求。     

海洋工程用D36、F460和F690钢在模拟海水中的电化学腐蚀行为

研究了海洋工程用国产D36、F460和F690钢的显微组织,以及在20,50℃模拟海水(质量分数3.5%NaCl溶液)中的电化学腐蚀行为。结果表明:热机控制工艺轧制D36钢的显微组织为铁素体、珠光体和少量魏氏组织,经淬火+回火热处理的F460和F690钢的显微组织均为细小板条贝氏体;在NaCl溶液中,D36、F460和F690钢的耐腐蚀性能和抗点蚀能力依次增大;与20℃下的相比,3种试验钢在50℃下的自腐蚀电流密度明显增大,耐腐蚀性能降低;在NaCl溶液中长时间浸泡后,D36、F460和F690钢的表面腐蚀产物膜厚度依次降低,腐蚀产物膜内元素种类依次增多,3种试验钢整体上均呈现均匀腐蚀特征。     

CLF-1低活化铁素体/马氏体钢的热处理工艺

用显微硬度测试、微观组织观察、室温拉伸试验等方法研究了不同的热处理工艺参数对CLF-1低活化铁素体/马氏体钢(RAFM)显微组织与力学性能的影响,在此基础上确定了其适宜的热处理工艺。结果表明:经980℃×45 min固溶+740℃×90 min回火工艺热处理后,该钢显微组织良好且力学性能优异,抗拉强度达到760 MPa,伸长率为19.5%,可满足该钢的使用性能要求;其再结晶温度约为780℃;由α区进入α+γ两相区的相变点为820℃;在略高于920℃后将进入γ单相区。     

低成本Q345钢高强度厚板的开发

采用TMCP工艺制备了厚度为85 mm的Q345高强度钢板,通过拉伸和冲击试验、组织及断口形貌观察等对其组织和性能进行了分析。结果表明:制备的Q345钢厚板的表面组织为多边形铁素体+大量贝氏体的混合组织,其余部位均为铁素体+珠光体组织,屈服强度达到320 MPa以上,伸长率在29%以上,冲击韧性良好;该钢不添加微合金元素,轧后不进行热处理,降低了生产成本,实现了强韧性的良好匹配。     

Nb微合金低碳钢表层超细晶中厚板的研制

应用中间坯加速冷却-轧制-轧后加速冷却工艺轧制的10mm表层超细晶(1～5 μm)Nb微合金高强度钢板,超细晶层厚度为0.5～2.0 mm,其屈服强度达到640 MPa,抗拉强度740 MPa,伸长率达到27%,-40℃冲击吸收功大于130 J.利用光学电镜、扫描电镜和透射电镜观察分析组织,得到如下结论:铁素体晶粒超细化的机制是过冷奥氏体应变诱导铁素体相变,先共析和应变诱导的铁素体动态再结晶;强化机制为细晶强化,Nb析出物的弥散析出强化,位错及亚结构强化;在实施中间坯加速冷却前通过再结晶区轧制得到细化的奥氏体晶粒,或未再结晶区轧制获得形变奥氏体晶粒,或在中间坯加速冷却后增大轧制压缩比,和降低轧后加速冷却的终冷温度均有利于获得表层超细晶粒,同时增大整个厚向超细晶粒比例.     

温轧原始组织及冷却速率对低碳微合金钢终态组织的影响

为了研究温轧原始组织及冷却速率对材料终态组织的影响,利用两种低碳微合金钢在不施加变形的前提下结合快速加热及冷却工艺,对不同条件下的终态组织进行了比较。结果表明：舍金元素含量较高的钢中,温轧组织不同对终态组织的影响比较显著,其中以原始组织为温轧回火马氏体的更能有效获得细化和多相的终态组织;随着冷却速率的增加,铁素体平均晶粒尺寸减小,且在合金元素含量较高的钢中,更容易获得贝氏体和马氏体组织,而合金元素含量较低的钢中,冷却速率对终态组织的影响不大。     

800MPa级冷轧相变诱发塑性钢的组织与性能

采用全自动热模拟试验机测定了新开发的800 MPa级相变诱发塑性钢的CCT曲线,据此制定了12种工艺对试验钢进行退火处理;通过拉伸试验测定了经不同工艺退火处理试验钢的力学性能,确定出了最优热处理工艺;对经最优工艺退火处理钢的显微组织和残余奥氏体的稳定性进行了研究。结果表明:各种工艺处理钢均获得了800 MPa以上的抗拉强度,获得最佳综合力学性能(强塑积最大)的热处理工艺为830℃退火120 s后,先以20℃.s-1的速率缓冷至700℃,再以40℃.s-1的速率冷至400℃,并在400℃等温处理400 s,最后以20℃.s-1的速率冷至室温;经最优工艺退火处理后钢的显微组织为50%铁素体+38%贝氏体+12%残余奥氏体,残余奥氏体主要分布在铁素体晶界处,或铁素体与贝氏体的晶界处,还有小部分存在于大的铁素体晶粒内;在拉伸过程中试验钢中残余奥氏体的相变大部分发生变形量为10%~20%阶段。     

温轧原始组织及冷却速率对低碳微合金钢终态组织的影响

为了研究温轧原始组织及冷却速率对材料终态组织的影响,利用两种低碳微合金钢在不施加变形的前提下结合快速加热及冷却工艺,对不同条件下的终态组织进行了比较。结果表明:合金元素含量较高的钢中,温轧组织不同对终态组织的影响比较显著,其中以原始组织为温轧回火马氏体的更能有效获得细化和多相的终态组织;随着冷却速率的增加,铁素体平均晶粒尺寸减小,且在合金元素含量较高的钢中,更容易获得贝氏体和马氏体组织,而合金元素含量较低的钢中,冷却速率对终态组织的影响不大。     

轧制工艺对含铌J55石油套管钢力学性能的影响

采用两类四种轧制工艺制备了含铌J55石油套管钢,分析了不同轧制工艺对钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:高温精轧开轧工艺制备钢的显微组织为准多边形铁素体(QF)+珠光体(P)+少量粒状贝氏体(GB),其强度和韧性均可达到GB/T 19830—2005规定值;低温精轧开轧工艺制备钢的显微组织为针状铁素体(AF)+GB+QF,其强度和韧性均有明显提高,改善了钢的力学性能;其夹杂物主要为硫化物和高熔点氧化物,可通过控制夹杂物的含量来提高钢的韧性。     

含铜低碳硅锰钢的连续冷却转变曲线及显微组织

通过Gleeble-3800型热模拟试验机测出含铜低碳硅锰钢在不同冷却速率(1~150℃·s~(-1))下连续冷却的热膨胀曲线,绘制出该钢的连续冷却转变(CCT)曲线;结合金相观察及显微硬度测试分析了冷却速率对相变组织及硬度的影响。结果表明:冷却速率在1~5℃·s~(-1)时,显微组织主要为铁素体+珠光体;当冷速为10℃·s~(-1)时组织中出现马氏体,随着冷速增大,马氏体含量增多,珠光体发生退化并逐渐减少,铁素体总量减少,其中针状铁素体增加而多边形铁素体减少并消失;冷却速率超过120℃·s~(-1)后,针状铁素体基本消失,显微组织为马氏体+少量残余奥氏体;试验钢显微硬度随冷却速率的增大而增加。     

14Cr1MoR(H)钢奥氏体化后冷却方式对组织和性能的影响

通过控制奥氏体化后的冷却方式获得了14Cr1MoR(H)钢三种原始组织,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸和冲击试验机研究了组织对14Cr1MoR(H)钢力学性能的影响。结果表明,14Cr1MoR(H)钢奥氏体化后以风冷的方式冷却时获得板条贝氏体组织,以12℃/min控冷方式冷却时获得铁素体+粒状贝氏体组织,这两种组织690℃保温20 h时效处理前后抗拉强度均高于540 MPa、-10℃冲击吸收能量均不低于160 J;14Cr1MoR(H)钢奥氏体化后以2℃/min控冷方式冷却,获得铁素体+珠光体组织,抗拉强度为480 MPa,低于标准要求30 MPa,经时效处理,钢的-10℃冲击吸收能量从154 J降低至58 J。     

冶金锯片用65Mn钢轧制工艺参数的热模拟优化

为制定65Mn钢窄范围实验室控轧控冷工艺参数,采用热模拟试验机研究了开轧温度、终轧温度、卷取温度、终轧至卷取冷速以及卷取后冷速对其显微组织与硬度的影响。结果表明:影响65Mn钢硬度最显著的工艺参数为卷取后冷速;较高的开轧温度、终轧温度和卷取温度使得65Mn钢原始奥氏体晶粒和再结晶晶粒长大,从而使轧制变形后的晶粒尺寸也较大,进而降低了最终产品的硬度和强度;在相同的工艺参数下,随着卷取后冷速降低,65Mn钢的平均晶粒尺寸明显变大,先共析铁素体含量有所增加;最佳的控轧控冷工艺参数为开轧温度1 170℃,终轧温度890℃,卷取温度680℃,终轧至卷取冷速10℃·s-1,卷取后冷速0.05℃·s-1;在此工艺下试验钢的硬度为19.9 HRC。     

轧后超快速冷却终冷温度对780MPa级建筑用钢屈强比的影响

利用实验室Ф450mm二辊可逆式热轧机及超快速冷却设备研究了轧后超快速冷却终冷温度对780MPa级高强度低屈强比建筑用钢显微组织及屈强比的影响。结果表明：随着轧后终冷温度由630℃降低至360℃，试验钢的强度和屈强比均呈上升趋势，显微组织则由以贝氏体铁素体为软相基体、M／A岛为硬质弥散第二相的复相组织向板条贝氏体占主体...     

QLT工艺热处理后X80管线钢的显微组织和力学性能

对X80管线钢进行920℃淬火+830℃临界淬火+不同温度回火(QLT工艺)的热处理,研究了热处理后试验钢的显微组织和力学性能。结果表明:试验钢经QLT工艺热处理后,形成了由铁素体、贝氏体与M/A岛等组成的混合组织;随着回火温度升高,铁素体的数量增多,尺寸增大,M/A岛的数量显著减少,试验钢的屈服强度与抗拉强度均下降,屈强比增大;回火温度的升高加快了M/A岛的分解,使试验钢在-20℃的冲击功也随之增大;将QLT工艺的回火温度控制在430~490℃时,可使试验钢得到良好的强韧性匹配。     

模拟热成形后的热处理对08Ni3DR钢性能的影响

国产08Ni3DR钢为-100℃低温用钢,通过制定不同的热处理冷却方式,研究正火+回火后对母材组织和性能的影响。结果表明,经正火水冷+回火的热处理制度后,其强度及冲击韧性综合性能最佳,金相显微组织为贝氏体+少量铁素体,晶粒度达到9级。     

热处理工艺对工程机械用1000MPa级高强钢组织与性能的影响

对工程机械用1 000MPa级高强钢进行不同温度的淬火和回火热处理,研究了热处理工艺对其力学性能和显微组织的影响,并得到了试验钢较佳的淬火和回火温度。结果表明:随着淬火温度升高,试验钢的强度先增大后降低,并在900℃时达到最大;830℃以下淬火后,组织中存在未溶铁素体,组织为铁素体和板条马氏体;900℃以上淬火后,组织为板条马氏体;随着回火温度的升高,试验钢的强度下降,塑、韧性提高,当回火温度达到450℃以上时,组织转变为回火索氏体,冲击韧性大幅提高;较优的热处理工艺为900℃淬火后在500℃回火。     

GB 1499.2-2007浅析暨热机轧制工艺对Ⅳ级盘螺组织性能的影响

采用热机轧制工艺生产HRB400盘螺,使盘螺组织细化,提高屈服强度和抗拉强度,在同样的轧后冷却工艺下,避免了在盘螺纵肋产生针状铁素体.     

低成本780 MPa级热轧高强钢的组织与性能

采用热连轧机组和控轧控冷工艺轧制出780MPa级高强钢;并用光学显微镜、透射电子显微镜和拉伸试验机等对其组织与性能进行了研究。结果表明:试验钢的组织主要为细晶铁素体和分布在铁素体晶界处的碳化物;试验钢的屈服强度为730MPa,抗拉强度达到790MPa,应变硬化指数和塑性应变比分别为0.12和0.85,达到了很好的强韧性匹配;细化的铁素体晶粒及尺寸细小的(Nb,Ti)(C,N)析出物有效提高了试验钢的强度。