不同上冷床温度对螺纹钢组织性能的影响

 为了研究不同上冷床温度对螺纹钢组织演化规律及性能的影响,利用拉伸试验机和扫描电子显微镜对不同上冷床温度的螺纹钢进行了力学性能检测和金相组织分析,并通过相变理论解释了发生相变的原因,探讨了上冷床温度对螺纹钢性能的影响。结果表明,为了发生相变,其体系化学驱动力减少必须克服体系弹性能的增加和形成新相引起表面能的增加。同时形变会使形变储存能ΔG_D增加。从而使相变驱动力增加,进而导致相变温度上升。随着螺纹钢上冷床温度的降低(不应低于临界相变温度),表面和中心均形成铁素体和珠光体,屈服强度由435升高到440 MPa,表面维氏硬度由207上升到257,这是因为随着上冷床温度降低,其表面形成越来越多的回火索氏体,抗拉强度有升有降无明显规律,而其晶粒度由10.5上升到13.5。     

两相区轧制对微铌低合金钢组织和性能的影响

结合Gleeble-3800热模拟试验机测定的微铌低合金钢CCT曲线,采用再结晶区轧制+未再结晶区轧制+(γ+α)两相区三阶段控制轧制工艺进行轧制试验,研究微铌低合金钢在(γ+α)两相区范围内不同变形率对组织和性能的影响,同时比较了两相区轧制与常规控轧控冷工艺轧制钢板的组织和性能。结果表明：微铌低合金钢两相区轧制工艺与常规控轧控冷工艺相比,屈服强度和抗拉强度升高,伸长率和冲击功有少许降低;两相区轧制工艺能够细化铁素体晶粒,但是也存在单个尺寸较大的铁素体晶粒。另外,随着(γ+α)两相区累计变形率的增加,微铌低合金钢的强度升高,韧塑性降低。     

奥氏体未再结晶区变形对连续冷却时相变影响的预测

以热力学软件Thermo-Calc所得到的热力学参数为基础,编制了一个对奥氏体连续冷却时的相变进行分析的程序。这一程序可以用于预测奥氏体非再结晶区变形并以不同速率冷却时的转变过程及最终组织。实验计算所得到的静态、动态CCT曲线与实验数据比较吻合。     

轧制比和Nb对V-Ti微合金非调质钢组织及性能的影响

通过金相、扫描、透射电镜研究不同轧制比工艺下V-Ti、Nb-V-Ti两种微合金化非调质钢的微观组织及机械性能。结果显示:Nb-V-Ti非调质钢轧制比大于10时,冲击韧性值可以达到50 J,而V-Ti非调质钢的轧制比却需要大于15以上,才能达到类似的冲击韧性值。从相同轧制比对比也可以发现,Nb-V-Ti非调质钢的冲击性能明显优于V-Ti非调质钢,这是因为Nb能够显著提高非调质钢的奥氏体粗化温度,有效阻止奥氏体晶粒的快速长大,细化非调质钢晶粒,降低珠光体片层间距,使渗碳体呈粒状或球状分布;另外,Nb能促进V-Ti非调质钢中细小含铌碳化物的弥散析出,细化基体组织,同时提高非调质钢的强度。因此,Nb-V-Ti复合非调质钢经过未再结晶区变形后可获得均匀细小的铁素体-珠光体组织,且在900℃未再结晶区进行大轧制比变形能够有效改善Nb-V-Ti非调质钢的强韧性。     

两相区位错增殖对低碳贝氏体/铁素体复相钢组织和性能的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子探针(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)、室温拉伸等手段, 通过两相区保温-淬火(IQ)、两相区形变后保温-淬火(DIQ)、两相区保温-淬火-配分-贝氏体区等温(IQ&PB)及两相区形变后保温-淬火-配分-贝氏体区等温(DIQ&PB)热处理工艺, 研究高温形变对室温组织、性能、残余奥氏体稳定性的综合影响作用.结果表明, 经15%的压缩形变后铁素体中位错密度由0.290×1014增加至1.286×1014 m-2, 马氏体(原奥氏体)中C、Cu元素富集浓度提高, 高温形变产生位错增殖对元素配分有明显促进作用.DIQ&PB工艺下, 形变后贝氏体板条尺寸变短且宽度增加0.1 μm左右, 贝氏体转变量较未变形时增加14%, 多边形铁素体尺寸明显减小.力学性能方面, 两相区形变热处理后抗拉强度增加132.85 MPa, 断后伸长率增加7%, 强塑积可达25435 MPa·%.形变后残余奥氏体体积分数由7.8%提高到8.99%, 残余奥氏体中碳质量分数由1.05%提高到1.31%.      

两相区位错增殖对低碳贝氏体/铁素体复相钢组织和性能的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子探针(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)、室温拉伸等手段,通过两相区保温-淬火(IQ)、两相区形变后保温-淬火(DIQ)、两相区保温-淬火-配分-贝氏体区等温(IQ&PB)及两相区形变后保温-淬火-配分-贝氏体区等温(DIQ&PB)热处理工艺,研究高温形变对室温组织、性能、残余奥氏体稳定性的综合影响作用.结果表明,经15%的压缩形变后铁素体中位错密度由0. 290×1014增加至1. 286×1014m-2,马氏体(原奥氏体)中C、Cu元素富集浓度提高,高温形变产生位错增殖对元素配分有明显促进作用. DIQ&PB工艺下,形变后贝氏体板条尺寸变短且宽度增加0. 1μm左右,贝氏体转变量较未变形时增加14%,多边形铁素体尺寸明显减小.力学性能方面,两相区形变热处理后抗拉强度增加132. 85 MPa,断后伸长率增加7%,强塑积可达25435 MPa·%.形变后残余奥氏体体积分数由7. 8%提高到8. 99%,残余奥氏体中碳质量分数由1. 05%提高到1. 31%.     

未再结晶区控轧工艺对HQ60钢的显微组织与力学性能的影响

研究了未再结晶区的不同压下率对含Ｎｂ－Ｖｉ的ＨＱ６０低合金钢的组织和性能的影响。结果表明，当未再结晶区的累计压下率由４０％提高到７０％时，ＨＱ６０钢的晶粒由４．８５μｍ细化到２．７７μｍ，强度和韧性都有较大提高，使得这种由铁素体、贝氏体和珠光体等复相组织组成的钢的强韧性得到了改善。     

硼对SD400螺纹钢物理性能的影响

研究了SD400螺纹钢加硼、不加硼的力学性能变化。在碳当量较低情况下,适当加硼可以降低螺纹钢的屈服强度、抗拉强度。通过调整加热温度增加其延伸率,从而提高螺纹钢的韧性,满足韩标KSD3524：2009的标准要求,对生产和研究有积极作用。     

采用全线奥氏体未再结晶区轧制生产超级钢

分析了高速线材轧机全程控轧控冷的可能性,开发了湍流式粗轧和中轧强制冷却器和斯太尔摩气雾冷却器,保证了线材全线在奥氏体未再结晶区的轧制和轧后冷却控制,成功地在鞍钢线材轧机上,将普碳钢轧成了"超级钢".最高的ReL达到470 MPa,Z达到67.5%,铁素体晶粒度最细达11.6级,线材同圈性能均匀性也得到提高.     

强化机制对高强度桥梁钢Q500qE屈强比的影响

通过化学成分设计以及TMCP过程控制研究了不同的强化机制对高强度桥梁钢Q500QE屈强比的影响.结果表明,通过增加固溶元素Mn、Cr的含量和降低析出强化元素Nb的含量,可有效降低屈强比.晶粒细化有利于强度和韧性的提高,但对屈强比不利.相比之下,相变强化是实现高强度和低屈强比的最佳途径.热轧后采用分段冷却工艺可获得铁素体...     

30 GPa·%级中碳贝氏体钢中残余奥氏体的调控机理

为了进一步提高中碳贝氏体钢的强塑性能,研究残余奥氏体的形态及分布对中碳贝氏体钢强塑积的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等测试技术对不同试样的显微组织进行观测对比,利用X射线衍射测试技术(XRD)对试样的组织含量进行检测,利用拉伸试验对试样的力学性能进行检测。结果表明,Al部分取代Si能够加速贝氏体相变过程,有效细化贝氏体板条尺寸和残余奥氏体尺寸,提升残余奥氏体中的碳含量,促使形成更稳定的尺寸更小的薄膜状残余奥氏体,推迟试样颈缩的发生,试样伸长率有大幅度的提升。其中,300 ℃等温淬火8 h工艺条件下,0.26Si-1.1Al试样的强塑积提升至30 GPa·%级别。     

磷、钛对含磷IF高强钢织构的影响

借助电子背散射衍射(EBSD)技术,以罩退生产的冷轧Ti-IF钢及含磷Ti-IF高强钢为目标,分析不同磷、钛合金质量分数对产品特征织构的影响。结果表明,磷元素虽然有利于γ取向线上{111}〈112〉织构的增加,但也增加了组分强度差,不利于塑性应变比r值,并且磷元素对{111}织构发展的促进作用取决于钢中过剰钛的质量分数,过剩钛质量分数过高会促进FeTiP二相粒子的析出,从而阻碍{111}取向再结晶晶粒的长大,弱化{111}面织构的强度。研究结果对该材料合金成分的调整起到了指导作用。为了保证所生产的含磷IF高强钢获得一定的强度,同时兼备良好的冲压性能,应降低IF钢中的钛质量分数,适当加入铌以弥补因钛减少对间隙原子固定产生的影响。     

不同钒微合金化方式对钢筋强屈比的影响

通过对热轧带肋螺纹钢筋实际生产数据的回归统计和分析,发现钒微合金化降低了钢筋强屈比。其中钒铁微合金化对降低钢筋强曲比的影响最小,氮化钒铁的影响最大。     

优化球团原料的配矿

为了获得低成本、质量好的球团矿产品,以两种铁精矿粉（低铁高硅磁铁矿和高铁低硅磁铁矿）和一种膨润土为原料,以生球落下强度、抗压强度以及焙烧后成品球团抗压强度为评价指标,在相同造球工艺和膨润土加入量的条件下,研究两种质量不同的铁精矿混合配料造球对球团性能的影响。研究表明,随着低铁高硅矿配比的增加,生球落下强度、抗压强度以及焙烧后成品球团抗压强度均随之降低。通过优化配矿,当低铁高硅矿配比达40%时,生球的落下强度达到3次以上,抗压强度达20N以上,焙烧后抗压强度为3850N,完全满足生产要求。     

莱钢高炉解剖软熔带含铁炉料特性分析

基于莱钢2007年120 m3生产高炉科学解剖研究内容,系统分析了含铁炉料在软熔带位置物化属性。结果表明,高炉软熔带呈不规则倒V形分布,软熔层矿石还原度由低温侧向高温侧逐渐增加,其中烧结矿的还原度由40%~70%增加至80%~95%,球团矿的还原度由40%~50%增加至70%。软熔层低温侧烧结矿金属化率为20%~45%,球团矿的金属化率为10%~20%,在高温侧烧结矿的金属化率为70%~95%,球团矿的金属化率约为50%~70%。含铁炉料在软熔带区域发生了剧烈的还原反应,其中烧结矿金属化率增加的幅度大于球团矿的主要原因为烧结矿的还原性好于球团矿的还原性。矿相分析表明软熔带中球团矿已没有Fe₂O₃、Fe₃O₄存在,铁主要以FeO和金属铁存在,在软熔带区域存在被还原生成中空的铁壳球团矿。     

1 800 MPa级微合金化热冲压钢的弯曲性能

通过力学性能3点弯曲试验和微观分析,研究了不同奥氏体化温度对1 800 MPa级微合金化热冲压钢弯曲性能的影响。结果表明,当奥氏体化温度为830～890 ℃时,试验钢的弯曲角度大于55°;当奥氏体化温度达到920 ℃时,试验钢的能量吸收能力和最大承载力明显降低。由于KAM升高引起的抗拉强度升高与由奥氏体晶粒尺寸增大和板条马氏体粗化引起的抗拉强度弱化相互作用,最终导致在不同奥氏体化温度和测试方向下试验钢的力学性能没有明显变化。     

几种高速列车用弹簧钢的奥氏体晶粒长大倾向

 弹簧钢的原奥氏体晶粒大小对其力学性能和疲劳性能有重要影响,采用光学显微镜研究了51CrV4、52CrMoV4、60Si2CrVA、60Si2MnA 4种高速列车用弹簧钢的原奥氏体晶粒在加热后的长大倾向,结合透射电镜的观察分析了4种弹簧钢具有不同奥氏体晶粒粗化温度的原因。试验结果表明,化学成分对其奥氏体晶粒长大倾向具有重要影响,弹簧钢中加入Cr、V、Mo能有效阻止原奥氏体晶粒的长大,奥氏体晶粒的粗化温度与微合金碳氮化合物的固溶温度有关。 在800~1100℃温度范围内加热,51CrV4中的奥氏体晶粒长大趋势最小,52CrMoV4和60Si2CrVA次之,60Si2MnA最大。