钛微合金化和冷却工艺对建筑用钢屈服平台的影响

选取3种成分的建筑结构用钢,设计不同的层流冷却方式进行工业试制,分析化学成分、冷却速率对建筑用钢屈服平台长度的影响。结果表明:不同化学成分、不同工艺处理建筑用钢的屈服强度和抗拉强度由大到小的顺序为:钛微合金化钢、超快冷钢、稀疏冷却钢。稀疏冷却建筑用钢具有明显的屈服平台,Ae值2.0%,而超快冷钢和稀疏冷却Ti微合金钢基本无屈服平台,Ae大部分为0。对比3种试验钢的全拉伸曲线及其积分面积,稀疏冷却钢的全拉伸曲线的积分面积大于超快冷钢和钛微合金化钢,证明稀疏冷却钢吸收变形能量的能力大于超快冷钢和钛微合金化钢。     

V和Ti元素对耐候钢过冷奥氏体连续冷却相变行为的影响研究

进行了V、Ti元素含量不同的耐候钢的过冷奥氏体连续冷却转变热模拟试验并绘制了CCT曲线,研究了不同冷却速度以及V、Ti元素对耐候钢组织转变以及性能的影响。当V含量由0.03%提高至0.07%,马氏体转变开始温度Ms提高25℃,促进了马氏体相变。当Ti含量由0.03%提高至0.10%,扩大了贝氏体相变区、降低了贝氏体开始转变冷速,促进了贝氏体转变;同时,马氏体转变开始温度Ms降低22℃、马氏体转变终了温度Mf升高18℃,马氏体转变区域变窄,抑制了马氏体转变。随着冷却速率的提高,HV0.2硬度值逐渐增加。HV0.2硬度值主要受金相组织的尺寸和形貌影响,V、Ti的第二相析出物对HV0.2硬度值的影响不大。     

钒对低碳钢动态再结晶的影响规律研究

为研究钒对低碳钢动态再结晶的影响规律,选取4种对比成分的钒氮微合金化钢,测量动态再结晶的流变应力曲线,获得了峰值应力σ_p、应变速率ε及变形温度T的对应关系,分析了变形温度、V及N含量对流变应力曲线的影响。建立了钒氮微合金化钢及对比钢的热变形动态再结晶Avrami模型,回归得到其动态再结晶名义激活能。结果表明:V对动态再结晶临界温度提高有限,V和N复合后对动态再结晶临界温度提高明显,延迟再结晶能力增强。     

控制冷却工艺对厚规格X60管线钢板落锤性能的影响

在不同的控制冷却工艺下开展了厚规格X60管线钢的工业试验,分析了不同工艺下厚规格X60管线钢的显微组织和落锤性能。结果表明:在试验条件下,精轧入口温度偏高导致在部分再结晶区轧制,试样中出现混晶组织,落锤性能不合格;中间点温度偏高时,心部冷却强度不足,先共析铁素体生长粗大,试样中出现混晶组织、带状组织、马氏体等异常组织,落锤性能不合格;采用超快冷工艺时,通过提高相变过冷度细化晶粒,最终形成针状铁素体组织,落锤性能合格。     

退火工艺对E355汽车结构钢组织和性能的影响

以工业生产的E355汽车结构用热轧钢板为试验材料开展退火试验,分析不同试验条件下E355汽车结构用热轧钢的显微组织和力学性能。结果表明:在试验条件下,随着冷却速度的升高,试样的组织细化,屈服强度、抗拉强度升高,低温冲击吸收能量降低;随着保温温度由880℃升高至920℃,奥氏体晶粒度降低,空冷和400℃炉冷试验钢的铁素体组织略微粗化,炉冷试样铁素体组织明显粗化;随着保温时间增加,试样的力学性能变化不明显,低温冲击吸收能量降低。E355钢最佳退火工艺为:880、900℃保温20 min后空冷。     

锑和铝元素对耐候钢在模拟工业大气环境下耐腐蚀性能的影响

对自制的锑、铝复合添加Cr-Ni-Cu系耐候钢(1^#)、含铝Cr-Ni-Cu系耐候钢(2^#),市购S450AW含锑耐候钢、Q450EWR1高铬耐候钢以及Q355B低合金钢进行周期浸润腐蚀试验,对比研究了5种钢的耐腐蚀性能以及表面锈层的结构和物相组成,分析了锑和铝元素对耐腐蚀性能的影响。结果表明：4种耐候钢表面锈层均含有高含量α-FeOOH、Fe₃O₄和α-Fe₂O₃等具有保护作用的物相,耐腐蚀性能均优于Q355B低合金钢;1^#钢内锈层出现硅、铬、铜、锑、铝元素的富集,2^#钢内锈层出现硅、铝元素的富集,这些元素的富集提高了内锈层的耐腐蚀性能;1^#钢和2^#钢、S450AW钢的耐腐蚀性能相近,说明复合添加锑和铝可以在保证耐候钢良好耐腐蚀性能的同时减少铝、锑、铬元素的单独添加量。     

控轧控冷工艺对L415M管线钢组织性能的影响

在不同的控轧控冷工艺下开展L415M管线钢的试制,分析不同工艺条件下L415M管线钢的显微组织和力学性能。结果表明:增加中间坯厚度、降低精轧入口温度、适当降低卷取温度均有利于减少混晶组织,细化铁素体组织,提高落锤冲击性能。根据试验结果确定了L415M管线钢较优的控轧控冷工艺为:精轧入口温度≤1020℃,中间坯厚度≤60 mm,卷取温度≤620℃,在设备能力范围内,增加精轧后三机架未再结晶区变形量。     

回火工艺对Q125高强油井管用钢组织和性能的影响

采用工业试制的Cr-Mo-V微合金化Q125钢进行热处理工艺试验，研究了回火温度(580～630℃)对其组织和性能的影响。结果表明，采用920℃淬火和600～615℃回火的调质处理时，Q125钢的力学性能和低温冲击性能较好，可满足API 5CT标准要求。随着回火温度由580℃升高到630℃,屈服强度和抗拉强度降低，低温冲击吸收能量增加，同时由于温度升高促进碳的扩散，回火马氏体相界逐步外移，进而逐渐粗大，板条宽度由0.5μm增加到0.7μm,且小尺寸的岛状马氏体逐渐融合到板条状马氏体中，且板条界由锯齿状逐渐平直化，板条界上的析出相逐渐粗化，尺寸由100 nm增加到300 nm,形貌由球状转变成短棒状，板条内的细小析出相比例逐渐减少。