氮含量与终轧温度对钛微合金化高强钢CGLC700低温冲击韧性的影响

针对钛微合金化高强钢CGLC700低温冲击韧性差的问题,通过热力学计算与高温原位观察,采用电子背散射衍射、透射电镜、扫描电镜和光学显微镜对含Ti高强钢的夹杂物、第二相粒子、断口形貌和低温冲击韧性等进行了研究。结果表明,含Ti高强钢低温冲击韧性差的原因与钢中大尺寸脆性夹杂物和Ti(C,N)、TiN析出相有关。将钢中w[N]从0.0049%降低至≤0.0035%时,可以有效降低钢中脆性夹杂物的数量和尺寸,从而提高钢材冲击韧性;终轧温度从885~895℃降低至875~885℃,可以促使纳米级TiC第二相粒子析出和大角度晶界的生成,并降低有效晶粒尺寸,从而明显改善钢材的低温冲击韧性;同时降低氮含量至≤0.0035%与终轧温度在875~885℃时,钛微合金化高强钢中平均晶粒尺寸从3.1μm降至2.7μm,小尺寸有效晶粒占比高,大尺寸夹杂物及数密度降低,大角度晶界中占比增长了16.6%,钢材低温冲击功可以从14.75 J提高到37.35 J。

采用钒微合金化生产X60管线钢的生产实践

承钢克服半钢炼钢的缺点,利用现有的中厚板生产线生产X60管线钢,通过钒的微合金化、合理设计成分、优化冶炼和轧制工艺等开发的X60管线钢的化学成分和力学能完全达到标准要求,实现了钒资源的有效转化。

高强耐候钢焊接热影响区组织演变

利用热模拟试验机研究了Nb-Ti高强耐候钢在不同热输入条件下的热影响区组织演变和韧性变化,并采用热力学软件模拟计算了高强耐候钢的相变规律以及钢中第二相析出特征。结果表明,随着热输入量增加,焊接热影响区组织由板条贝氏体、针状铁素体向粒状贝氏体转变,且晶粒粗化程度增加;随着热输入量增加,焊接热模拟试样的低温冲击韧性逐渐降低,冲击断口中韧窝数量不断减少,在50 kJ/cm热输入条件下,冲击断口中存在大量的大尺寸解理面;高强耐候钢铁素体+奥氏体两相温度区间为684~830℃,钢中第二相主要以(Nb, Ti)(C,N)、NbN、TiN和Ti4C2S2形式存在,当温度高于1 200℃,钢中高熔点第二相为TiN和NbN。

轧后冷却工艺对V-N-Cr微合金化Q550E高强钢组织性能的影响

对低碳V-N-Cr微合金化钢进行了控轧控冷实验,终冷后采用了随炉冷、保温毡缓冷、空冷3种冷却制度,并对3种不同冷却制度钢板进行了显微组织、综合力学性能和断口形貌的分析。研究表明,空冷钢板显微组织为细小多边形铁素体及针状铁素体复相组织,铁素体晶粒尺寸5～8μm,针状铁素体由交织的板条组成,宽度1～3μm。在随炉冷及保温毡缓冷时,由于冷却速率缓慢,多边形铁素体及针状铁素体发生了回火,并析出细小弥散的碳化物。3种冷却条件下,屈服强度均≥585 MPa,抗拉强度≥694 MPa,延伸率≥27%,而且1/2试样-60℃冲击功≥36 J,综合力学性能优于Q550F级国标要求。细晶强化、析出强化、组织强化为本钢种的主要强化方式,冲击断口均由韧窝组成,呈现韧性断裂模式,控轧控冷引起的晶粒细化及针状铁素体的形成有效阻碍解理裂纹的扩展,从而增强低温韧性。

钒强化CZ440传动轴套管用热轧卷板的开发

详细介绍了传动轴套管用钢CZ440的技术要求,探讨了其控制工艺、加热工艺、轧制工艺和冷却工艺。通过制定合理的冶炼、连铸、轧制工艺参数,在1780生产线成功研制汽车传动轴套管用钢CZ440钢。该产品的综合性能完全满足客户的使用要求,冷成型性能良好,具有较高的屈服和抗拉强度,具备优良的焊接性能和均匀的显微组织,目前已经实现了批量生产。

38MnB5农机机械用带钢的生产实践

介绍了38MnB5高碳钢的冶炼控制材料的洁净度及轧制后冷却工艺制度等关键技术,成功的生产出38MnB5热轧卷板,并满足用户的要求。

C380CL钢车轮焊缝开裂原因分析

C380CL钢车轮焊接时焊缝易开裂。对焊缝开裂的原因进行了研究。结果表明:C380CL钢车轮焊缝开裂的原因为,母材采用较大量的锰进行固溶强化,导致其碳当量和裂纹敏感系数增大,焊接性能恶化;其次是焊接工艺参数不适用于母材。据此,将C380CL钢的C、Mn含量(质量分数)分别从最大0.08%和1.15%降低至最大0.07%和0.75%,并添加微量的Nb、Ti细晶强化,以使确保其力学性能不致降低。结果,钢的碳当量和裂纹敏感性指数分别降低了0.113%和0.055%。改进的焊接工艺参数为:闪光速度1.5mm/s,顶锻留量6mm,带电顶锻时间1.2s,焊接时间14.0s,钳口间距30mm。成分和焊接工艺参数优化后,焊缝开裂的C380CL钢车轮的百分率降低了近4.0%。

汽车传动轴套管用钢CZ440的开发

通过制定合理的冶炼、连铸、轧制工艺参数,在1780生产线研制成功汽车传动轴套管用钢CZ440钢,该产品的综合性能完全满足客户的使用要求,冷成型性能良好,目前已经实现了批量生产。

490CL焊缝拉薄原因分析

通过显微组织的分析来查找产生闪光焊焊接生产490CL钢轮辋焊缝热影响区拉薄的原因,结果表明:焊缝热影响区原始组织破坏,产生混晶现象,热影响区力学性能降低,在'扩胀定径'工序受拉伸变形中产生颈缩现象。通过成分优化,降低对焊接高温热影响区敏感微合金元素的含量,降低母材力学性能,以达到减少焊缝热影响区处力学性能变化的目的。

750L高强度汽车大梁钢的开发与性能研究

在700L钢化学成分的基础上,进一步优化化学成分,采用控轧控冷生产工艺,开发了更高强度750L汽车大梁用钢(750 M Pa级)。经检验:750L钢热轧卷板的力学性能、冷弯性能完全满足国家标准要求,显微组织符合预期设计目标。通过电镜分析,发现钢中存在大量的Ti N及V(C,N)、Ti(C,N)粒子,这些粒子起到了抑制奥氏体晶粒长大和析出强化作用。

承钢无取向硅钢CGW800A的研制实践

冷轧无取向硅钢是一种碳的质量分数极低的硅铁软磁合金,是发展电力电讯和军工事业必需的磁性材料。介绍了承钢1780线试制CGW800A钢的工艺过程。通过优化调整转炉、精炼、RH轧钢工艺工序,严格控制过程增碳、增氮,试制的4炉无取向硅钢钢水可浇性好,成分100%合格,轧制性能满足客户需求。

铁水脱硫改造实践与应用

根据产品提档升级需要,通过对现有单喷颗粒镁脱硫设备的给料系统、喷吹系统等关键设备进行了改造,铁水脱硫工艺由原有的单喷颗粒镁脱硫改为钙镁复合喷吹脱硫,改造后的脱硫设备投入使用后,脱硫后铁水S≤0.005%的脱硫周期由原来的42 min降至目前的36 min,铁水回硫量控制在0.002%以内,在实际生产使用过程中取得了较好的应用效果,满足了现有品种钢生产、开发的需要。

热轧厚带钢瓢曲研究

通过分析热轧厚带钢瓢曲产生的原因,对现场设备状态及参数进行了调整,并结合西门子层冷控制模型,对层冷各阀组的设置进行了试验和规范化,使得厚带钢的温度均匀性大大提高,解决了厚带钢轧制时的瓢曲问题。

钒合金化工艺研究

研究了不同种类的钒合金在钢水钒合金化时,钢水的终点氧化性、吹氩方式以及钒合金的加入方式对钒合金吸收率的影响,相关研究为实际生产提供了指导意义。

热浸镀锌对Nb-Ti微合金化S550GD+Z钢力学性能的影响

采用TEM、EBSD、物理化学相分析等技术分别对Nb-Ti微合金化S550GD+Z钢热轧板及热浸镀锌板的显微组织、析出相和强化机理进行分析,研究了微合金钢板镀锌后强度提升的机理。结果表明:拉伸测试得出镀锌板较热轧板的屈服强度提升约34.6 MPa,其中锌层强度增量贡献约15 MPa;通过计算得出镀锌板较热轧板的固溶强化增量、细晶强化增量、位错强化增量、析出强化增量、锌层强度增量提供的综合强度提升约47.8 MPa。锌层强度增量是Nb-Ti微合金化S550GD+Z钢板镀锌后强度提升的主要原因。

热轧60Si2Mn带钢的脆断特征及断裂行为

利用光学显微镜、扫描电镜和电子拉伸试验机等分析了某厂热轧60Si2Mn带钢脆断缺陷试样的脱碳、夹杂物、偏析和脆断断口等,表征了脆断处与远离断口处的显微组织和力学性能,并对热轧60Si2Mn带钢脆断特征及断裂行为进行了探究。结果表明,脆断处无明显的脱碳、夹杂物和偏析存在,断口呈现脆性断裂。脆断处与远离断口处试样的组织中先共析铁素体含量分别为12.45%和0.66%,珠光体片层间距分别为578和236 nm。60Si2Mn带钢热轧板脆断的主要诱因是脆断处相对远离断口处的先共析铁素体含量较多,珠光体片层间距较大,抵抗变形的能力差,容易在轧制过程中产生不均匀变形,并且粗大的铁素体与渗碳体片层间易产生应力差导致发生脆断,其裂纹沿两相界面进行扩展。然而细小的珠光体塑性变形较均匀,裂纹以穿过珠光体片层的方式进行扩展。

感应炉+井式炉复合加热工艺对40Cr钢调质组织和力学性能的影响

采用感应炉+井式炉复合加热方式(感应炉加热至870或900℃,到温后在860℃的井式炉内保温0.5 h)进行了40Cr钢的调质处理。通过显微组织观察、洛氏硬度和冲击性能测试,并与常规单一炉型淬火加热工艺进行对比分析,研究了感应炉+井式炉复合加热对40Cr钢组织与性能的影响。结果表明,复合加热工艺的硬度值为29~30 HRC,较常规工艺高4±2 HRC,且数据波动极小;复合加热工艺具有优良的冲击性能,采用回火水冷时可以得到最高的冲击吸收能量(118 J);复合加热工艺的试样均能够得到细小均匀的回火索氏体;最佳的复合加热工艺为,感应加热至900℃后移入860℃井式炉等温加热0.5 h,水淬,回火制度为580℃×1.5 h,水冷。对于细长轴类零件的调质处理,感应炉+井式炉复合加热方式具有较好的可行性,在改善材料综合力学性能的同时,可以大幅缩短加热保温时间,对于提高生产效率、降低能源成本、改善炉体寿命等具有重要的实际意义。

锻造温度与正火制度对SCr415H钢混晶缺陷和硬度的影响

针对SCr415H低合金钢锻造生产的环形零件进行连续正火处理时出现了硬度偏低和混晶缺陷,以1150、1200和1230℃锻造温度下的实物作为试料,自试料截取试样作常规正火和两段式冷却正火,常规正火加热温度为870、900、950和1000℃及保温时间90 min,在两段式正火加热温度950、1000和1050℃保温60 min后取出试样,转移至预热至870℃和900℃的箱式炉继续保温30 min后空冷。结果表明,针对SCr415H钢在实际生产中出现的硬度偏低和混晶缺陷,常规正火可采用锻造温度1200℃,正火加热温度900℃的热加工规范;两段式正火工艺参数为锻造温度1200℃,第一段加热温度1000℃,第二段加热温度870~900℃。考虑到生产效率、炉体寿命等生产实际,优选热加工工艺为锻造温度1200℃,正火温度900℃,由此,研究结果对于指导SCr415H钢的锻造、热处理生产有重要的实用意义。

板坯表面纵裂纹分析及控制措施

通过承钢板坯表面纵裂纹的产生原因,分析了结晶器冷却制度、连铸保护渣性能、钢水成分、浸入水口插入深度的影响因素,提出了改善纵裂纹的措施,表面纵裂纹得以有效的控制。