控轧控冷工艺对Nb-V钢的组织性能析出行为的影响

采用光学、电子显微技术和力学分析等方法 ,系统地研究了不同控轧控冷条件对铌钒复合微合金化低碳热轧钢板的组织和性能的影响规律 ,提出了较佳的控轧控冷工艺参数 。

中厚板在线控冷高密度管层流水冷装置的开发

钢板的轧后控冷可以获得良好的力学性能和焊接性能。介绍了在鞍钢厚板轧机后建立的用于轧后控冷的高密度管层流冷却系统 ,该系统采用了自主开发的高密度管层流冷却装置 ,具有冷却能力强、冷却均匀 ,冷却后板形不变、设备结构及维护简单等特点。通过鞍钢厚板厂的现场生产实践 ,该系统已达到了设计的要求。

Mn-Nb-Mo系X70级管线用钢板的相变

通过Gleeble 15 0 0热模拟试验机 ,用热膨胀法测定了成分 (% )为 0 0 7C ,1 5 2Mn ,0 0 6 4Nb ,0 2 1Mo ,0 0 15Ti,0 0 5 4V的X70管线用钢板分别在 85 0℃和 80 0℃ ,道次压下量 2 5 % ,变形速率 5s-1,变形后冷却速率为 1 0℃ /s至 10 0℃ /s时的奥氏体至铁素体的转变温度Ar3 ,并测定变形温度为 80 0℃时连续冷却转变 (CCT)曲线。试验结果表明 ,当 5℃ /s冷却时轧制温度由 80 0℃提高至 85 0℃时 ,Ar3 由 6 5 3℃降至 6 35℃ ;在低的冷却速度下 ,转变产物为多边形铁素体和针状铁素体 ,当冷却速度为 2 5℃ /s时 。

螺纹钢筋轧后控冷过程中的数学模型

根据螺纹钢筋轧后控冷中的热交换特点，从理论上进行了分析与推导，并利用数学方法进行简化，得到结构简单实用的数学模型。该套模型参数采用现场实测数据回归而得，并采用自学习方式进行跟踪修正，控制精度高，对现场环境变化适应性强，适合于现场控制。

舞钢轧钢厂轧后快冷ACC系统的研制与开发

介绍了新研制开发的中厚板轧后快冷系统的组成、特点和性能参数,该系统可冷却厚12～250mm的钢板,最大冷却速度可达30℃/s。

Mn-Nb-Mo系X70级管线钢奥氏体再结晶规律的研究

研究了Mn -Nb -Mo系X70级管线钢的再结晶规律 ,分析了变形温度、变形量等工艺参数对变形奥氏体再结晶百分数的影响 。

低合金钢棒材控轧工艺及设备的开发与应用

介绍了在石钢棒材连轧线上采用所开发的中间冷却装置及快速冷却导卫对低合金钢棒材进行控制轧制的原理及实践。采用该技术,使得终轧温度控制在950℃以下,从而达到经控轧后的钢材的室温组织晶粒度比未采用控轧工艺生产的室温组织晶粒度提高至少1个级别。

X70级针状铁素体类管线用钢板的生产研究

根据X70管线用钢的技术要求,进行了实验室研究和现场生产试验。确定采用低碳、低硫磷和Nb、V、Ti、Mo等微合金化成分;在试验中,分别采用三阶段控制轧制和二阶段控制轧制+轧后快冷技术,并对这两种工艺进行了分析与比较。最终采用二阶段控制轧制+轧后快冷技术进行试生产,获得了具有高强度、高韧性针状铁素体组织的X70管线钢。

42CrMo特厚板温度梯度轧制有限元模拟与实验研究

针对特厚板轧制中钢板心部变形小,中心晶粒粗大的问题。采用有限元MSC.Marc软件建立了特厚板轧制的仿真模型,研究了在42Cr Mo特厚板轧制过程中引入厚度方向上的温度梯度对钢板心部应变的影响,并与传统均温轧制进行对比,计算了两种温度场条件下奥氏体再结晶的晶粒尺寸。采用大试样平面应变实验对模拟结果进行验证。研究结果表明温度梯度轧制有利于减小特厚板心部晶粒尺寸,进而可以提高特厚板性能。

两相区热处理过程中回转奥氏体的形成规律及其对9Ni钢低温韧性的影响

通过XRD测定了9Ni钢中的回转奥氏体含量,并采用EBSD技术观察其在基体上的分布,研究了两相区热处理后回转奥氏体含量、分布及其稳定性的变化以及这些因素对9Ni钢低温韧性的影响.结果表明:经过两相区处理后,9Ni钢的低温韧性有不同程度的改善,其中两相区处理温度为650℃时,-196℃的冲击功最高,达到177J,此时测得的回转奥氏体含量也最多,达到10.15%,表明回转奥氏体含量对9Ni钢的低温韧性有重要的影响.EBSD结果则表明:经两相区处理,回转奥氏体不仅在晶界和板条束界形成,也在晶内的板条界上形成,因此即便在其含量低于淬火+回火处理的条件下,9Ni钢的低温韧性也有明显提高,证明同转奥氏体的分布也是影响9Ni钢低温韧性的一个主要因素.对稳定性的分析显示,在本文的工艺条件下,回转奥氏体的稳定性均未达到最佳.

低碳低合金钢的连续冷却相变组织特征及其形成机制

利用Formastor-Digital全自动相变仪测定低碳Mn,Ni,Mo,Cr,V,Ti等低合金化钢的静态CCT曲线,结合光学显微镜、透射电镜、显微硬度法分析冷却速率对相变组织演变规律的影响。结果表明:当冷速为0.03℃/s时,相变组织为多边形铁素体(PF)+珠光体(P);冷速为0.06℃/s时,出现退化珠光体(PD);冷速为0.29℃/s时,出现针状铁素体(AF);冷速为1.7℃/s时,组织为粒状贝氏体(GB)+板条贝氏体(LB);冷速为42℃/s时,出现马氏体(M)。提出极低冷速下低碳钢中出现退化珠光体是由于多元低合金元素的耦合交互作用,引起碳活度的变化所致。针状铁素体在晶内形核并长大,对后续相变组织起到分割作用,利于细化组织。低碳钢中局部孪生马氏体的形成归因于淬透性元素聚集对钢局域相变切应力过大所致。

轧后冷却制度对X80级抗大变形管线钢组织和屈强比的影响

利用SEM和TEM原位拉伸方法研究了轧后冷却制度对X80级抗大变形管线钢组织的影响及低屈强比的微观机理.结果表明:采用轧后弛豫+控制冷却的工艺可以获得铁素体+贝氏体双相组织,弛豫终止温度是影响铁索体体积含量和晶粒大小的决定因素.当弛豫终止温度区间为690—705℃时,试样的强度和塑性达到了较好的匹配,满足X80级抗大变形管线钢的性能要求.弛豫终止温度越低,铁索体体积含量越高,晶粒尺寸越大,屈强比越低.对拉伸过程进行动态原位观察的结果表明,铁素体(软相)和贝氏体(硬相)的协调变形机制是屈强比降低的原因.

空冷弛豫对X70级抗大变形管线钢组织性能的影响

用显微组织分析,力学性能检测以及SUPPA55场发射扫描电镜,研究轧后空冷弛豫对X70级抗大变形管线钢综合性能的影响。结果表明,在相同的轧制工艺下,试验钢随着空冷弛豫时间延长,入水温度降低,先共析铁素体的量和析出物的量都逐渐增多,前者的软化效果与后者的析出强化共同作用,使强度和塑性变化复杂化。试验钢存在最佳的一个入水温度区间,获得先共析铁素体+贝氏体的双相组织,两者呈层状交叠分布,在软化和强化效果的综合作用下得到了抗大变形管线钢X70级所要求的强度塑性最佳匹配。

Mo和Ni对高强无碳化物贝氏体钢组织转变与力学性能的影响

测定了不含Mo和Ni、含Ni和含Mo三种成分实验钢的CCT曲线,利用扫描电镜、透射电镜观察了连续冷却及轧后空冷条件下三种钢的显微组织变化,并对其力学性能进行了检测分析。结果表明:添加少量Mo和Ni能有效延迟高强无碳化物贝氏体钢CCT曲线中高温铁素体相变,降低Ms点,促进贝氏体相变。Mo和Ni的添加可使实验钢轧后空冷组织由铁素体+粒状贝氏体+M/A混合组织转变为无碳化物贝氏体组织(BF+AR),Ni对贝氏体板条的细化作用比Mo显著,但组织中会出现少量粗大贝氏体;Mo对轧后相变过程中粗大贝氏体的形成有一定抑制作用,可使获得的无碳化物贝氏体组织均匀性更好。Mo和Ni均可有效提高高强无碳化物贝氏体钢的力学性能,其中Ni对抗拉强度的提升作用强于Mo,而Mo则更有利于冲击韧性的提高。含Ni的2#实验钢抗拉强度比不加Ni和Mo的1#实验钢提高252MPa,含Mo的3#实验钢-20℃下冲击吸收功比1#提高11J。

回火温度对E690海洋用钢组织和显微硬度的影响

在Gleeble-3500型热模拟试验机上,对E690海洋用钢进行直接淬火及快速加热条件下不同温度的回火处理,并采用光学显微镜等设备研究了不同的回火温度对其组织、析出物及显微硬度的影响。结果表明:实验钢直接淬火态组织以板条贝氏体为主,经回火后,组织为板条贝氏体、粒状贝氏体、多边形铁素体的混合组织,不同的回火温度下各自所占比例不同;回火后的析出物主要是10 nm以内的ε-Cu颗粒和20 nm以内的Nb、Ti、Cu的复合析出颗粒,它们均匀、弥散、细小地分布于基体上;550、580和620℃回火时的晶界取向差以≤15°的小角度晶界较多,使材料具有优良的韧塑性;不同回火温度对试样的显微硬度值影响较大,其随回火温度的升高呈现先升高后下降再略微升高的趋势。

9Ni钢中回转奥氏体的形成规律及其稳定性

采用XRD法测定了不同温度回火后9Ni钢中的回转奥氏体含量,并结合显微组织的变化,研究了回转奥氏体的形成规律及其对性能的影响。同时,采用多种方法研究了所形成的回转奥氏体的稳定性。结果显示:540℃回火时,回转奥氏体的生成比较困难;570℃回火后其含量达到4.47%,且稳定性较高;570～600℃之间回火,测得的回转奥氏体缓慢增加,稳定性则逐步降低;600℃以上回火,回转奥氏体快速增加,并在630℃左右达到峰值,但稳定性显著降低;回火温度超过630℃,保温期间生成的奥氏体更多,但稳定性更低,其中很大一部分在水冷过程中又发生相变,使最终测得的回转奥氏体含量又快速降低。结果也表明,通过分析回转奥氏体和基体点阵常数的变化趋势能够更加准确地确定回转奥氏体的稳定性。

直接淬火-碳分配处理后高强度钢的组织与力学性能

采用一种中碳低合金高强度钢,在轧后进行直接淬火后再快速升温至400～600℃进行碳分配处理的直接淬火-碳分配(Quenching Partitioning)处理(DQP),研究DQP工艺对钢的组织与力学性能的影响。利用扫描电镜和透射电镜观察组织及析出物的变化,采用X射线衍射仪分析了钢中残留奥氏体体积分数。结果表明:DQP处理后,钢的组织为板条马氏体组织和残留奥氏体。马氏体板条宽150～250 nm;残留奥氏体位于马氏体板条间,随工艺参数不同,其体积分数在4%～8%。钢中析出物尺寸大多为20 nm左右。经过DQP处理后,钢的抗拉强度达到1200 MPa以上,伸长率15%～17%。-40℃冲击功达到30 J以上。合理的淬火终淬温度可以获得更多残留奥氏体,而升高分配温度会增加析出、并使析出物长大,这是提高钢的强度和韧性的主要原因。

Si对超高强钢残留奥氏体回火稳定性与力学性能的影响

采用XRD、TEM等实验方法研究了Si含量对超高强钢回火过程残留奥氏体稳定性及其力学性能的影响。结果表明,Si对抑制回火脆性和提高回火抗力具有有益作用;Si抑制残留奥氏体的分解,随Si含量提高,回火过程逐渐出现逆转奥氏体;Si对提高碳分配作用显著,可增强残留奥氏体的稳定性。马氏体板条内部,Si与C原子相互排斥;而奥氏体内Si与C相互吸引。发现1.8%Si钢250℃回火后出现ε-碳化物;400℃回火后ε-碳化物明显粗化,导致回火脆性。对0.4%Si钢而言,导致回火脆性的是回火后出现的大量针状或长条状碳化物,确定这类碳化物为非ε-碳化物。探讨了Si对回火过程残留奥氏体分解及逆转奥氏体形成的作用机理。

两相区热处理工艺对9Ni钢性能的影响

利用X射线衍射和扫描电子显微镜研究了不同热处理后9Ni钢中回转奥氏体的含量及其分布,并测定了两相区热处理(QLT)各阶段钢中的回转奥氏体含量,讨论了此过程中9Ni钢组织的演变,进而分析了该工艺对9Ni钢力学性能的影响规律及其机理。结果表明:经两相区热处理后,回转奥氏体的分布状态及稳定性对9Ni钢力学性能的影响更加显著。

超高强贝氏体钢的回火组织与力学性能

观察并研究了250～600℃区间回火对超高强贝氏体钢组织与力学性能的影响。结果表明:随回火温度升高,抗拉强度不断降低,屈服强度先升高后降低,伸长率和冲击功则呈先升高后降低然后再升高变化规律。250～350℃回火,残留奥氏体分解速率缓慢,抑制了板条合并粗化,组织为板条贝氏体+稳定膜状残留奥氏体,析出相粒子尺寸细小,具有良好的强度和塑韧性。特别是在350℃回火时,板条内部有ε碳化物析出,以及位错移动所形成的位错胞状亚结构细化了晶粒,使其具有最佳强韧配合。450℃回火,残留奥氏体大量分解导致组织内部出现链状分布的渗碳体,引起回火脆性。600℃回火,残留奥氏体几乎全部分解,部分区域发生再结晶,塑性和韧性提高而强度明显降低,析出物明显粗化。力学性能的非单调变化归因于钢在回火过程中,既包括板条贝氏体和位错亚结构的回复、再结晶软化过程,也包括残留奥氏体分解与析出相的强化机制。