钒微合金化N80级无缝管成分和工艺优化的模拟研究

利用Gleeble模拟技术研究了不同N含量和热加工工艺对N80无缝管(33Mn2V成分)的影响.结果显示,在各种工艺条件下,N含量从0.005%增加至0.014%或0.021%,在保持钢的强度提高的同时,钢的韧性也显著增加.进一步研究表明,当降低再加热温度时,钢的强度略微损失,韧性提高;而钢的中间停冷温度从450℃提高至700℃,工艺从在线常化变化为非在线常化,则使钢的强度有较大提高的同时韧性明显降低.无缝管的上述力学性能变化和V在钢中的溶解和析出行为以及相应的显微组织变化有直接关系.N含量的增加则优化了V(CN)的析出行为.     

不同加热温度下钒对车轮钢强韧性的影响

研究了不同正火加热温度下钒对车轮钢强韧性的影响.结果表明,当加热温度较低时,在强度与无V钢相同的情况下,加钒可显著提高车轮钢的低温冲击韧性;当加热温度较高时,在韧性与无V钢相同的情况下,加钒可显著提高车轮钢的强度.含V车轮钢存在一个适中的加热温度,可获得较好的强韧性匹配.含V车轮钢力学性能的变化规律与V(C,N)的溶解与析出行为有关.     

热力学分析MnS夹杂物析出与控制

 为了深入研究与控制重轨钢中大尺寸MnS夹杂物,针对目前热力学计算MnS析出行为问题,提出在应用时需要根据实际条件做相应的选择进行计算。在比较了目前几个常用的热力学数据后,基于U75V钢中MnS夹杂物形成过程,建立了适合计算MnS夹杂物析出的分段计算方法。研究表明,采用FactSage 6.4商业软件计算MnS析出温度为1 631 K,与平衡热力学参数计算的结果1 694 K相差63 K。该方法可准确预测MnS的析出行为,降低了热力学分析MnS析出的难度。在1 473、1 573 和1 673 K 3个温度下固溶硫质量分数分别为0.000 67%、0.001 67%和0.010 8%。在铸坯轧制之前的开坯和保温温度为1 563 K时,需要将钢中硫质量分数降低到0.001 67%以下,才能有效控制大尺寸的MnS夹杂物。     

轧制工艺对VN微合金化厚钢板截面不均匀性的影响

在厚板轧制过程中,由于板厚所引起的由表面到心部变形不均匀,将导致组织与力学性能沿厚度方向上有较大差异,最终影响钢板的整体质量.因此合理选择控轧工艺对于厚板生产至关重要.该研究采用有限元方式模拟了50 mm厚板的轧制过程,得出了不同轧制条件下的厚板截面不同位置的变形情况.同时结合Gleeble热模拟实验,研究了不同控轧工艺对VN微合金化50 mm厚钢板截面效应的影响.结果表明,对于VN微合金化厚板,870 ℃终轧并保温可得到最佳的截面均匀性.     

工业纯钛TA2热变形过程的流变行为本构方程

利用Gleeble-3800热模拟实验机研究了工业纯钛TA2的热变形行为.变形温度为750~1000℃，步长50℃，应变速率分别为0.01、0.1、1和10 s-1.实验结果表明，TA2在热压缩变形过程中发生了加工硬化以及动态回复、动态再结晶.随着变形温度的降低和应变速率的增加，流变应力逐渐增加.为了准确预测TA2的高温流变行为，基于实验数据和双曲正弦Arrhenius模型构建了考虑应变影响的本构方程，本构方程中材料常数α、n、Q、lnA与应变之间存在6阶多项式关系.本文所提出考虑应变影响的本构方程可以用于研究工业纯钛TA2的高温流变行为.      

汽车用含铜高强度薄钢板

介绍了最新开发的汽车用含铜高强度热轧薄板和冷轧薄板。在超低碳钢中添加１％以上的铜，利用含铜相的沉淀硬化，获得了高强度和优良成形性兼备的冷轧和热轧薄板。含铜热轧薄板是一种热处理强化类型钢，经时效热处理使铜析出，产生强烈沉淀硬化，钢的抗拉强度在原基础上提高２００ＭＰａ以上。     

V - N钢焊接粗晶区的组织和韧性研究

在不同焊接工艺下对V钢、V—N钢和V—Ti—N钢三种钢的焊接粗晶热影响区的组织和韧性进行了研究。利用Gleeble3500模拟粗晶区的焊接过程，将锻后试样重新加热到峰值温度1350℃后给以不同的热输入量并以相应的t8/5冷却速度进行冷却。结果表明热输入量高时容易得到粒状贝氏体和晶界上的侧板条铁素体组织。随着热输入的降低会出现大量的多边形铁素体和晶界铁素体，并且明显长大。对于含氮量较高的V—N钢来说，容易形成马氏体-奥氏体岛，这种组织降低了粗晶区的韧性。在高氮的情况下添加另一种微合金化元素Ti，钛可以提高HAZ的相变温度，使铁素体和贝氏体连续冷却转变曲线的鼻点左移，细化奥氏体晶粒，促进铁素体和贝氏体的形核，改善粗晶区的韧性。     

超低碳铜时效强化钢的热稳定性

研究了400℃至800℃再加热处理后超低碳铜时效强化钢组织和性能的变化.利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜观察和X射线衍射分析了不同温度再加热处理后钢显微组织和ε-Cu沉淀的特征.结果表明,再加热温度不高于650℃的条件下,钢的强度和韧性未明显下降,即具有优良的热稳定性；再加热温度高于650℃则钢的屈服强度明显降低,这是由于基体组织发生明显的回复以及ε-Cu沉淀粗化；再加热温度高于700℃钢的韧性明显降低,这是大量高硬度M/A岛组织出现所造成.分析表明基体组织的回复,ε-Cu沉淀的数量和尺寸及M/A岛组织是影响超低碳铜时效强化钢热稳定性的主要因素.     

经济型建筑用Ⅲ级钢筋的研究

研究了在２０ＭｎＳｉ钢中添加高氮钒合金Ｎｉｔｒｏｖａｎ１２对钢的力学性能的影响。结果表明，在钒含量相同的情况下，添加Ｎｉｔｒｏｖａｎ１２的钢，抗拉强度可提高１３５ＭＰａ，屈服强度可提高１１７．５ＭＰａ；在保持强度相同或相近的情况下，添加Ｎｉｔｒｏｖａｎ１２的钢可节约３３．３％以上的钒。钢中添加Ｎｉｔｒｏｖａｎ１２合金，充分利用了廉价的氮元素，促进了Ｖ（Ｃ，Ｎ）的析出，提高了钒的沉淀强化效果。研制出     

新一代易焊接高强度高韧性船体钢的研究

介绍了新一代高强度船体钢的最新发展、强韧性特点及其强韧化机理。通过大幅度降低钢中碳含量，利用铜的时效析出强化作用以及铌的微合金化作用，获得了具有高强度、高韧性和良好焊接性的新一代船体钢。铜的时效硬化是该钢最显著的特点之一。钢中添加1％以上的铜，通过时效处理使其在基体中析出细小弥散的ε-Cu颗粒，可使钢的屈服强度提高270－350MPa。基于此研究结果，开发出了一种屈服强度高于600MPa、－40℃冲击功超过250J、同时具有优良焊接性能的新型船体结构钢。