Q345A低碳钢厚板表层组织的超细化

用Q345A钢在实验室轧机和Gleeble3800热模拟试验机上,研究了中间坯冷却+回温的新型TMCP轧制工艺对低碳钢厚板表层组织的影响.应用TecnaiG220透射电镜观察了组织,探讨了组织细化机制.结果表明,钢板经过中间坯冷却+回温轧制后,可在距钢板表面2 mm内得到超细铁素体晶粒,晶粒平均直径在1μm左右,其间弥散分布着少量珠光体,靠近心部组织和常规TMCP轧制相似,是块状铁素体+珠光体的整合组织.表层组织超细化是多次相变细化作用的结果.     

再结晶控制轧制在高强度压力容器钢板研制中的应用

为了提高产品的性能,本试验对容器钢的化学成分进行了优化,并采用RCR(再结晶控制轧制)+ACC(加速冷却控制)工艺对250 mm厚的连铸坯轧制到30 mm厚,轧后进行了正火处理。通过对热轧板和正火板进行金相检验和力学性能测试,分析了轧制工艺与钢板组织和性能的关系。试验结果表明,采用RCR+ACC工艺生产的钢板正火后各项性能均满足技术要求。与常规工艺相比,RCR+ACC工艺生产的正火板组织分布更均匀,-40℃横向冲击功达到154 J,实现了组织和性能的良好匹配。     

组织特征对X70MS管线钢抗H2S腐蚀行为的影响

对X70MS钢铸坯采用TMCP和TMCP+ QT两种工艺生产,检测钢板的抗H2S腐蚀性能.采用光学电镜(OM)和扫描电镜(SEM)对不同工艺下钢的显微组织和断口形貌进行研究分析.试验结果表明,两种工艺条件下显微组织均由贝氏体、多边形铁素体和少量的珠光体组成.然而采用TMCP+ QT工艺生产的钢的显微组织比TMCP工艺条件下的显微组织分布更加均匀,且原存在于热轧态钢板中的MA岛组织消失,使得TMCP+ QT钢板的抗HIC性能得到有效提高.     

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。     

快速冷却工艺对Q420E钢板性能的影响

利用Q345D连铸坯料(0.16C,0.26Si,1.40Mn,Nb+Ti0.040)制备Q420E钢,采用不同冷却速率和终冷温度的快冷工艺进行了厚30 mmQ420E钢高强度板试验,研究了冷却速率和终冷温度对其强度及韧性的影响。结果表明,随着冷却速率的增大和终冷温度的降低,铁素体晶粒尺寸减小,钢板强度和韧性提高,伸长率下降;当终冷温度控制在480~520℃之间,冷却速度控制在8~15℃/s之间时,组织为铁素体+珠光体+贝氏体组织,心部铁素体晶粒尺寸为7.2μm,钢板综合性能达到国标Q420E级别的要求,成功实现采用Q345D轧制30 mm厚的Q420E钢板的低成本生产,并为更高级别钢种的性能提升提供了依据,但轧制过程中部分钢板出现了心部偏析,以及快冷工艺对于钢板焊接性能的影响,仍然需要做进一步研究。     

低合金耐硫酸露点腐蚀用钢板的试制及其性能研究

开发和使用低合金耐硫酸露点腐蚀钢板,对提高设备耐腐蚀性能、延长使用周期及降低材料成本非常重要。介绍了鞍钢低合金耐硫酸露点腐蚀用钢板的试制情况,本次试制通过添加Cu、Cr、Sb、Ti等合金元素并结合合理的轧制工艺,开发出4~12 mm厚耐硫酸露点腐蚀钢板。对试制钢板的显微组织以及力学性能进行了检测,同时采用硫酸浸泡腐蚀试验对试制钢板与Q235B钢板的腐蚀速率、锈层组成进行了研究。试验结果表明:试制钢板的组织以铁素体+珠光体为主、含有少量的贝氏体,其力学性能优异,远超性能设计要求;在相同腐蚀条件下,试制钢板表面生成一层均匀且致密的内锈层,其耐硫酸腐蚀性能是Q235B钢板的7倍左右。     

轧制工艺参数对Q345建筑钢组织和强度的影响

采用不同的TMCP工艺,轧制了16mm厚的Q345建筑钢板材。对钢材的金相组织进行了观察,对抗拉强度和屈服强度进行了测试。结果表明,随着精轧温度区间向较低的轧制温度推移时,钢材F+P(铁素体+珠光体)组织明显细化,抗拉强度和屈服强度均逐渐升高,屈强比小幅增加;随着冷却速度的增加,组织由F+P逐渐向F+B(铁素体+贝氏体)转变,抗拉强度和屈服强度均逐渐升高,屈强比明显增加,特别是当冷却速度超过40℃/s时屈强比大幅提高;随着终冷温度的增加,F组织尺寸增大,P含量降低,抗拉强度和屈服强度均线性降低,屈强比也几乎呈线性降低的趋势。     

高强度船板钢E40生产工艺模拟试验

采用250kg真空感应炉冶炼E40坯料,然后在实验室进行了控轧控冷的热轧试验和正火实验。对两种工艺生产的试样进行了力学性能测试。结果表明:与控轧控冷(TMCP)轧制的钢板相比,经同样轧制工艺后在910℃正火的钢,其屈服强度和抗拉强度均降低且低于船级社的标准;而控轧控冷(TMCP)的E40试验钢具有良好的综合力学性能。无论纵横向拉伸性能,以及-20～-60℃冲击韧性均完全满足船级社的性能标准。利用金相显微镜和扫描电镜对其组织进行检测。结果表明,两种工艺生产的钢板显微组织基本为多边形铁素体和无碳化物贝氏体及少量珠光体的复合组织;只不过经正火处理的钢板晶粒较细小,其内的混晶组织得到改善,伸长率和冲击韧性均有所提高。     

轧制复合Q235B特厚钢板组织和力学性能的研究

特厚板Q235B在真空组坯焊接后进行了多道次轧制复合,厚度从400mm轧制到80mn。结果表明:轧制复合钢板没有明显缺陷,超声波探伤、力学性能满足要求。轧制后的晶粒组织为均匀细小的铁素体+珠光体。拉伸断口宏观上比较平齐,缩颈不明显;从微观上看,断口存在一部分解理断裂,其余大部分是韧窝,韧窝底为夹杂物,能谱分析为氧化物+MnS。     

特厚锅炉和压力容器用钢Q370R的研制

介绍了100 mm特厚锅炉及压力容器用钢Q370R的研制过程。采用连铸-轧制-热处理工艺,通过成分设计、轧制及热处理工艺设计,得到细小、均匀的铁素体+珠光体组织,使各项性能指标均达到标准要求,且沿厚度方向钢板不同部位性能较均匀。     

不同热处理工艺对大厚度桥梁钢组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺对C-Mn-Nb-V成分体系大厚度耐候桥梁钢组织特征的影响。利用光学显微镜、扫描电镜(SEU)和背散射电子衍射(EBSD)研究了TMCP、TMCP+回火和TMCP+调质3种不同工艺下钢板的组织演变特征。结果表明，采用TMCP工艺处理后，钢板组织为粒状贝氏体、多边形铁素体以及M/A岛组成的复相组织；采用TMCP+回火工艺处理后，回复和再结晶程度高，M/A岛消失，组织细小均匀，最终组织为粒状贝氏体和多边形铁素体；采用TMCP+调质工艺处理后，得到了粒状贝氏体、多边形铁素体和少量的M/A岛的混合组织，晶粒在再结晶后略有长大。因此，TMCP+回火工艺后，钢板的显微组织最为优良，综合力学性能最好。     

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。     

高级别管线钢中几种常见带状组织浅析

通过光学显微镜和电子显微镜对管线钢中常见的带状组织形貌进行观察,发现低碳管线钢中通常含 有珠光体带、针状铁素体带、板条贝氏体带、先共析铁素体和贝氏体/马氏体带、MA带等。带状组织的形成与成分局部偏析和TMCP工艺关系密切,不同类型的带状组织形成的原因不同,同时对钢板的性能影响也不同,特别是对高级别管线钢的屈强比和落锤性能影响明显。本文结合工业生产的数据分析发现珠光体带和MA带是引起DWTT断口分离的原因之一;由于钢板终轧温度和入ACC温度偏低形成的多边形铁素体、针状铁素体、贝氏体/马氏体带以及因冷却速度过大形成的板条贝氏体带是导致屈强比超标的原因之一。     

薄规格X70M钢级管线钢板的开发与生产

介绍了X70M钢级11.91 mm薄规格管线钢板的开发与生产情况;通过设计合理的化学成分、炼钢工艺、厚板工艺,及采用TMCP(控制轧制+ACC)厚板轧制工艺,成功开发出出口的薄规格X70钢级11.91 mm×2 803 mm管线钢钢板;分析钢板屈强比超标的原因,确定了控制薄规格钢板屈强比的关键因素。分析认为:厚板精轧道次分配量对钢板性能影响较大。随精轧末道次压下量的减少,钢板变薄导致其温降增大,引起钢板变形抗力和位错密度的急剧上升,从而引起钢板强度的上升;同时,较低温度下的轧制使冷却后的晶粒更加细小,因此屈服强度上升的幅度较抗拉强度上升的幅度大,引起钢板屈强比的上升。     

结构用Q420E高强度厚板控轧控冷工艺研究

实验研究了Q420E厚100mm高强度厚板的TMCP工艺及其对组织性能的影响规律。结果表明,利用Nb、V、Ti复合微合金化成分设计,采用精轧开轧温度900℃,轧后冷却速度4.41℃/s的TMCP工艺或精轧开轧温度900～870℃的控制轧制工艺,均可使钢板性能达到标准要求。随着精轧开轧温度的降低,钢板屈服强度、抗拉强度和低温冲击韧性提高,伸长率变化不大;TMCP工艺与控制轧制工艺相比,钢板屈服强度、抗拉强度提高,伸长率降低幅度不大,但明显改善了钢板的低温冲击韧性。     

低合金特厚复合钢板的组织与性能

采用Q345B低合金连铸坯,经过表面清理、真空焊接及室式炉加热、宽厚板轧机轧制生产180~440 mm特厚复合钢板。用探伤、拉伸、冲击及冷弯等方法检验其结合度和力学性能,利用光学显微镜和扫描电镜分析特厚钢板的组织及拉伸断口。结果表明,该工艺生产的特厚钢板表面、厚度1/4及1/2位置组织均为铁素体+珠光体,晶粒度为5~8级,力学性能均匀合格,结合面及Z向性能优良,不存在裂纹、分层等缺陷。     

Q420qNHE耐候钢板的研发

通过对Q420qNHE耐候钢化学成分设计，确定合理的加热温度，以及对轧制工艺优化（采用非再结晶区控制轧制+细化晶粒控制轧制），获得了低碳贝氏体组织，有效地提高了钢板的综合力学性能和耐腐蚀性能，保证了80 mm厚及以下规格耐大气腐蚀用钢板Q420qNHE的各项性能均满足技术要求。     

Q420qNHE耐候钢板的研发

通过对Q420qNHE耐候钢化学成分设计，确定合理的加热温度，以及对轧制工艺优化（采用非再结晶区控制轧制+细化晶粒控制轧制），获得了低碳贝氏体组织，有效地提高了钢板的综合力学性能和耐腐蚀性能，保证了80 mm厚及以下规格耐大气腐蚀用钢板Q420qNHE的各项性能均满足技术要求。     

奥氏体不锈钢复合钢板焊接工艺及接头组织研究

对厚度为4mm+18mm的310S+Q235复合钢板进行焊接试验,通过对基层、覆层材料的焊接性分析,从而确定其焊接方法、焊接材料、焊接坡口、焊接顺序及焊接参数等,并对焊接接头的金相组织进行了分析.结果表明,Q235的焊缝组织主要是铁素体和珠光体,310S不锈钢的焊缝组织为单相奥氏体和少量的铁素体,过渡层焊缝组织为珠光体和铁素体.     

淬火冷却工艺对F460钢调质厚板组织与性能的影响

对120 mm厚的F460钢调质厚板采用相同的淬火回火温度,不同的淬火冷却速度处理,之后对钢板进行组织与性能对比,寻找该钢种的最佳热处理工艺。采用2 ℃/s冷速进行冷却的钢板,回火后强度最高,但是冲击性能不佳;适当降低淬火冷却速度后,钢板回火后强度有一定下降,但是冲击性能得到明显提升;继续降低淬火冷却速度,钢板回火后强度进一步下降,但是冲击性能提升有限。经组织分析,2 ℃/s冷速进行冷却淬火时,钢板回火后的组织为铁素体+贝氏体组织,组织中主要是贝氏体;冷却速度降低以后,钢板回火后组织为铁素体+退化珠光体组织,铁素体含量的增加,有利于钢板韧性的提升,残留奥氏体回火后形成的珠光体组织比较细小,能有效保证钢板的强度。通过对钢板的连续冷却转变曲线进行分析,钢板在冷却过程中先开始进行铁素体相变,溶质元素向奥氏体迁移。在钢板冷速较快时,铁素体中的碳化物迁移较少,奥氏体低温时转变成马氏体或者贝氏体;在钢板冷速较慢时,碳化物迁移到奥氏体内,提高奥氏体稳定性并保留到室温,形成残留奥氏体。残留奥氏体在后续的高温回火过程中,转变成珠光体。块状转变形成的铁素体组织与回火过程中形成的细小珠光体有利于钢板的强韧性匹配。