A Novel Multiphase Stainless Steel with Ultra-Low Yield Ratio and High Ductility

This study focuses on developing a novel multiphase stainless steel with enhanced ductility and an ultralow yield ratio achieved through solid-solution treatment.The steel exhibits remarkable mechanical properties:a tensile strength of approximately 1114 MPa,an ultralow yield ratio of 0.36,exceptional uniform elongation of approximately 17.48%,and total elongation of approximately 21.73%.The remarkable ductility of the steel can be attributed to the transformation-induced plasticity(TRIP)effect observed in the retained austenite,while its exceptional strength results from the combined effects of TRIP and the martensite phase.

低循环比下1.5Mt/a原油延迟焦化的产物分布预测及前景分析

中石油克拉玛依石化有限责任公司150×10^(4)t/a延迟焦化装置目前循环比为0.54,焦炭收率高,生焦比达1.88,严重影响了延迟焦化装置经济效益,急需进行低循环比改造。以装置上的焦化原料与辐射进料通过比例复配为不同循环比的焦化试验油样,通过实验室静态小试延迟焦化装置模拟评价了R=0.3、R=0.2和R=0.1三种循环比下焦化产物分布情况。结果 表明,随着循环比的降低,焦炭收率下降,液体收率增加,循环比从现在的0.54降至0.1,可降低石油焦产率2.64%,蜡油收率提高5.77%,生焦比由1.88降至1.50,循环比降至0.2时,焦炭收率下降1.99%,汽油、柴油、蜡油液体收率提高2.84%,干气液化气降低0.85%,装置年产焦炭将降低3×104t,生焦比降至1.59。按照目前市场石油焦与液体产品均价差值计算,循环比降至0.2后效益可达1.11亿元/a,为改造设计提供了基础数据。

低水胶比水泥浆体静动态流变行为的经时变化

基于浆体流动度、静态屈服应力以及小振幅振荡模式下储能模量,研究不同水胶比以及减水剂用量对浆体静动态流变行为经时变化的影响机制,探讨低水胶比浆体的静动态流变行为。研究结果表明:通过调整减水剂用量获得的初始流动度相同但水胶比不同的浆体,流动性经时变化存在显著的差异。极低水胶比浆体的流动性经时损失更为显著;但高减水剂用量时,浆体的流动性经时损失较小。基于静态屈服应力和储能模量G′表征了浆体静态流变行为的发展,发现颗粒胶体作用力和水化产物的桥接作用共同决定了浆体微观结构强度发展。低水胶比浆体的静态屈服应力和储能模量随时间延长增长更加显著。增加减水剂用量,可增大颗粒间距,抑制早期水化,有利于延缓颗粒网络强度发展。影响静动态流变行为内在机制的不同导致了浆体的静动态性能经时变化存在显著差异,其中水化产物的桥接作用是关键因素。

微波辅助低液固比水剂法提取青梅核仁油

探索青梅核仁油的新型提取方法对拓展该新资源油脂的用途具有重要意义。通过探究液固比(加入水的体积与固体质量的比值)、NaCl质量浓度(NaCl溶解在水中的质量与溶液总体积之比)、微波预处理的功率和时间对青梅核仁油提取率的影响;以有机溶剂提取法作为参照,研究微波辅助低液固比水剂法对青梅核仁油的提取率以及理化指标的影响。结果表明,在低液固比(mL∶g)0.14时青梅核仁油提取率最高,比高液固比(mL∶g)1(传统水剂法)时增加了21.28%;与无预处理相比,微波(420 W,80 s)预处理显著提高了青梅核仁油的提取率(增加了11.34%)。此外,与有机溶剂提取法相比,微波辅助低液固比水剂法获得的青梅核仁油具有更低的酸价(2.22 mg/g)、硫代巴比妥酸值(0.014 mg/kg)、过氧化值(0.17 mmol/kg)和更高的皂化价(179.82 mg/g);且这2种方法对青梅核仁油的脂肪酸组成、色泽和DPPH自由基清除率无显著差异。研究表明,微波辅助低液固比水剂法可以有效提取青梅核仁油,且提取率和油脂品质表现良好,这为提高青梅核仁的附加值打下了基础。

不同开轧温度对薄规格500 MPa级桥梁钢组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计、拉伸和冲击试验机,研究了不同开轧温度对以铁素体和贝氏体为基体组织的薄规格500 MPa级桥梁钢组织性能的影响。结果表明:在终轧温度不变的条件下,开轧温度由960℃降低至900℃,钢中铁素体含量由60%增加至70%,并且其显微硬度由190±7 HV25g提高至241±18 HV25g,贝氏体组织逐渐由尺寸较大的粒状贝氏体向上贝氏体和板条贝氏体转变,拉伸曲线由吕德斯带不连续屈服型向连续屈服型转变。当开轧温度为900℃,钢的屈强比为0.79,−40℃夏比冲击功达147 J,满足低屈a强比500 MPa级桥梁钢的力学性能要求。

高性能Q500qE桥梁钢的开发

介绍了高性能Q500qE桥梁钢的技术要求、实物质量,并进行了力学性能试验,结果表明,开发的Q500qE桥梁钢集高强度、低屈强比和高韧性、易焊接为一体,完全满足桥梁钢的技术要求,已成功向国内外用户批量供货。

低屈强比高强钢箱形柱抗震性能试验研究

钢结构的材料高强化是发展趋势,目前高强钢存在屈强比过高的问题,限制了高强钢在建筑结构中的抗震设计应用。对低合金高强度结构钢进行材性改良,研发出一种新型低屈强比Q620E高强钢。对此新型高强钢的抗震性能进行试验研究,根据壁板宽厚比等级设计截面尺寸不同的箱形截面柱,对轴压比为0.2和0.35的高强钢箱形柱进行低周往复加载试验。通过观察试件的破坏模式、提取滞回曲线和骨架曲线,从承载力、延性、耗能性能与损伤发展等方面对钢柱的抗震性能进行分析,并与Q690D普通高强钢柱抗震性能进行比较。试验结果表明,低屈强比高强钢柱具有良好的滞回性能和塑性变形能力;壁板宽厚比对构件承载力及延性影响显著;壁板宽厚比越大则刚度下降越快、损伤发展不连续;相较于Q690D普通高强钢,Q620E新型钢在力学性能与构件抗震方面均体现出较大的优势,可考虑在高强钢建筑结构中拓展应用。

Q420GJDZ25高强度抗撕裂高建钢开发与实践

基于装配式建筑结构用钢的高速发展要求,酒钢开发了适合西北地区温差大环境下的高强度、抗温差、抗撕裂建筑结构用高建钢Q420GJDZ25,掌握了高建钢生产技术,产品的力学性能、屈强比、抗层状撕裂等性能指标优于标准要求,实现了批量供货并得到用户的高度认可。

轧制及冷却工艺对特厚Q500qE桥梁钢板组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸、冲击试验机,研究不同轧制道次和冷却工艺对100 mm厚Q500qE桥梁钢板组织和性能的影响。结果表明:大压下轧制可细化钢板心部组织,提高钢板强度和低温韧性;间歇冷却工艺可调控特厚板组织类型,提高冷却能力,改善性能均匀性,细化心部M/A岛组织,最终获得具有高强度、高韧性且低屈强比的等轴铁素体+板条贝氏体+少量粒状贝氏体组织。

回火热处理对低屈强比高强钢组织与性能的影响

利用力学性能测试、光学显微镜、透射电镜观察等方法,阐明了回火热处理对低屈强比高强度钢组织与力学性能的影响规律。研究表明,回火温度对低屈强比高强度钢的组织和力学性能具有决定性影响。回火前,试验钢显微组织主要由细小板条状和粒状贝氏体组成,还含有少量铁素体及一些M/A岛。随回火温度提升,板条贝氏体逐渐合并长大,板条宽度增加,M/A岛分解,抗拉强度和冲击韧性下降,而屈服强度保持稳定,导致屈强比升高。M/A岛以块状和链条状形态存在,位于板条之间或贝氏体/铁素体边界。较低的回火温度可获得高强度、高韧性和低屈强比钢,这主要归功于其细小的板条组织和稳定的M/A岛。

针状铁素体/马氏体高强度低屈强比双相钢的EBSD研究

应用电子背散射衍射技术研究了具有针状铁素体/马氏体双相组织的高强度低合金钢的显微组织结构,且对其力学性能进行了检验.结果表明,这种钢种的平均晶粒尺寸达到了2μm级,属于细晶粒钢;双相组织中的马氏体相的体积分数为27.6%,铁素体相的体积分数为70.9%,且两相晶界取向差的半数为小角度晶界,有利于提高材料的塑性性能和形变能力,屈强比达到了0.674.讨论了晶粒尺寸、相体积分数和晶界取向差与材料力学性能的关系.

高强度低屈强比建筑用钢板的研究开发

随钢结构建筑的迅猛发展,对建筑用钢板的强韧度、屈强比、焊接性等提出了更高的要求。本文介绍了高强度低屈强比建筑用钢板的特点,化学成分设计和组织控制的要点,以及Q-Q′-T和Super-OLAC& HOP两种生产工艺。

冷却工艺对低碳钢屈强比的影响机制

采用复合冷却方法进行了低碳钢板的热轧冷却试验。考察了4种冷却工艺(包括一段冷却、后段冷却、两段冷却和前段冷却)对低碳钢力学性能、显微组织和晶粒间取向差分布的影响。研究结果表明,与一段冷却相比,后段冷却或两段冷却的屈服应力和屈强比较低。但两者的影响机制不同。后段冷却的屈强比较低的原因是晶粒尺寸较大,而两段冷却的屈强比较低的原因是小角度晶界比例较低。

800MPa级双相组织低屈服比钢厚板试制

对基本成分为Fe-0.1C-Mo的微合金HSLA钢进行了变化轧制与冷却参数的试验,分析了钢的组织形貌及微观结构;研究了变形和冷却参数与钢的屈服比、缺口冲击功、延伸率等的关系。指出:通过轧制、冷却工艺的组合与变化,可以实现钢的强度、塑性、屈服比的控制,抗拉强度800 MPa级的厚钢板,其屈服比可控制在0.75以下,低温冲击韧性良好。钢的组织主要由针状铁素体和马氏体两相组成。

低屈强比590/780MPa建筑用钢DL-T工艺研究

采用Nb-V-Ti低成本成分设计及两相区直接淬火回火(DL-T)工艺,在实验室成功开发了低屈强比590/780MPa高强度建筑用钢。实验结果表明,直接淬火温度在750℃以下时可以得到一定量的铁素体,满足低屈强比双相组织的要求;在600～750℃直接淬火时,随着直接淬火温度的升高,钢板强度增加,伸长率降低;在600～700℃淬火时屈强比基本保持不变,当淬火温度升高到750℃时,组织中的铁素体和贝氏体共同对屈服强度产生影响,造成屈强比由0.76上升到0.82。

600MPa级煤巷支护锚杆钢的开发与质量控制

针对我国锚杆用钢长期处于低强度、安全性能较差的现状,研发了屈服强度为600 MPa级的低屈强比、高强韧塑性煤巷支护锚杆钢。阐述了该钢种化学成分、微观物质结构、生产工艺路线设计思路;研究了热轧工艺下的低屈强比和高冲击韧性的影响因素,提出通过缩小动态再结晶区间降低混晶、控冷细化晶粒、洁净钢路线提高纯净度的生产控制工艺,实现了良好塑韧性。同时还提出通过控制多相钢组织为F(铁素体,53%)+P(珠光体)+M(马氏体)/A(奥氏体)、第二相纳米颗粒(10～30 nm)析出强化抗拉强度、F直径10～15μm,达到了屈强比不大于0.72的设计要求。并对钢中夹杂物实际控制水平、性能指标进行了评价。

铌钒复合对高安全性能矿用锚杆钢屈强比的影响

通过50k真空炉冶炼不同含量铌钒复合的矿用锚杆钢，经中试轧制后，研究了铌钒含量对低碳微合金钢的组织及力学性能的影响。结果表明：铌钒复合锚杆钢比钒微合金锚杆钢的屈强比低0.3～0．4．晶粒度高0．5～1级。晶粒细化明显，易出现贝氏体，但经低温轧制＋超快冷技术即可达到500MPa级性能要求。采用0．026％铌＋0．03％V含量铌钒复合替代0．07％-0．08％V生产可获得高强度更高安全性能的低碳微合金锚杆钢。

低屈强比X70M钢的工艺和组织性能

通过热模拟实验研究了不同变形温度和终冷温度工艺对X70M管线钢显微组织和硬度的影响。结果表明:奥氏体非再结晶区的大变形和变形后快速冷却有助于针状铁素体的形成。经生产验证,采用含有0.065%Nb和0.20%Cr的较为简单的化学成分设计,X70M可以获得屈服强度均值537 MPa、抗拉强度均值663 MPa和-60℃夏比V型冲击功最小值380 J的强韧性能。低屈强比的X70M高强韧性的主要机制在于晶粒细化。当减小碳含量至0.065%以下并且增加针状铁素体的比例,可以将钢管和板卷之间屈服强度的变化控制在约10 MPa水平。

高强度低屈强比铆螺钢轧制工艺的研究

为消除螺栓在热处理中产生的各种缺陷,缩短生产周期,使铆螺钢免热处理.采用热模拟试验机、实验室轧机和多工位冷镦机对铆螺钢轧制实验,铆螺钢原料和成品分别在拉力试验机和万能试验机上进行拉力试验,并对其组织进行了分析.结果表明,铆螺钢经过控轧控冷,获得具有多边形铁素体、细片状珠光体、粒状贝氏体、残余奥氏体和少量MA岛的多相组织.由于控轧控冷后的多相组织及TRIP效应,改善了螺栓的强韧性.铆螺钢因低的屈强比可以直接由热轧棒材冷镦成螺栓,螺栓无需最终热处理,产品的力学性能满足8.8级螺栓国家标准的相应要求.

影响低碳钢屈强比的显微因素

为保证后续加工的成形性和使用过程的安全性,近年来新研发的一些钢种对屈强比也有一定要求。探讨了不仅对强度有要求,而且对屈强比也有规定的主要钢种,分析了多种显微因素对屈强比的影响,归纳了降低屈强比的三类措施。