大规格贝氏体型非调质钢XGMnVS的开发实践

设计开发贝氏体型非调质钢XGMnVS(质量分数,%:0.12~0.14 C,0.80~0.90 Si,2.65~2.75 Mn,0.010~0.020 S,0.08~0.15 V,0.64~0.72 Cr,0.19~0.25 Ni,0.015~0.025 Ti,0.010~0.030 Nb),尺寸为φ175 mm圆钢。该钢组织为板条状下贝氏体+粒状贝氏体的混合组织,其综合机械性能良好,抗拉强度1 100~1 200 MPa,屈服强度780~880 MPa,断后伸长率≥15%,断面收缩率≥35%,冲击功≥35 J,布氏硬度300~330 HB。该大规格贝氏体型非调质钢XGMnVS可广泛应用于塑机液压杆、汽车前轴和转向节的制造。

C70S6非调质钢连杆胀断缺陷分析

通过力学性能测试、显微组织定量分析和断口观察,对比了国产非调质钢C70S6掉渣连杆与正常连杆的各项性能,分析了缺陷的成因。结果表明：C70S6钢掉渣连杆显微组织为铁素体＋粗片层珠光体＋索氏体,无异常组织。晶粒度、抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率和硬度与正常连杆无明显差别。连杆胀断面掉渣处索氏体含量比正常连杆高,导致发生塑性断裂,最终造成连杆发生掉渣现象。在锻后冷却过程中适当降低冷速可以减少连杆中索氏体的含量,降低材料塑性,从而避免断后掉渣。

小直径不锈钢棒样品的火花源原子发射光谱分析

采用自制特制模具制取样品后,把待测样品放入仪器自带的小样品夹具中进行分析,实现了火花源原子发射光谱法对小直径不锈钢棒状样品中碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍、钼、铜等元素含量的准确测定。由于目前尚无各种小直径光谱分析标准样品,因此实验从送检的直径6和8mm钢棒中选择表面质量好,经光谱分析检验均匀性良好的棒材,经化学分析定值作为光谱分析的内部控制样品,试验表明应用"控样系数法"修正用块状光谱标样绘制的校准曲线的标准化数据,用以分析棒状样品可消除分析的系统偏差而提高分析的准确度,从而解决了棒状光谱标样绘制校准曲线的困难。对直径6和8mm的不锈钢棒进行精密度考察,结果的相对标准偏差分别在0.51%~2.5%和0.10%~6.3%范围内。对4个小直径不锈钢棒样品进行分析,结果同湿法的测定结果基本一致,且测量误差小于国标GB/T222-2006的标准要求。

超超临界机组叶片钢KT5331的热变形行为

利用Gleeble-1500热模拟实验机进行压缩实验,研究了KT5331钢变形温度为850~1200℃,应变速率为0.01~12 s-1条件下的热变形行为。结果表明,随变形温度升高、应变速率降低,动态再结晶越容易发生,再结晶晶粒尺寸增加,完全动态再结晶温度约为1100℃。完全动态再结晶温度以下,随变形温度升高和应变速率降低,动态再结晶晶粒体积分数增加;完全动态再结晶温度以上,在低应变速率下,经60%压缩变形后,出现混晶形貌,应变速率较高时为等轴晶。通过拟合得到热变形激活能Q为436.541 k J/mol,建立了热变形双曲正弦本构方程,εexp（436541/RT）=6.12×101 5[sinh（0.009344σp）]4.739,具有较高预测精度,根据模型计算所得预测值与实验值之间的平均相对误差为5.9%。

锻造变形方式对叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN横向冲击韧性的影响

分析了常规锻造-拔长,镦粗-拔长,镦粗-拔长-镦粗-拔长,镦粗-换向拔长4种锻造方式对叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN(%:0.10C,0.17Si,0.74Mn,0.014P,0.002S,11.8Cr,2.43Ni,1.65Mo,0.32V,0.035 2N)2.5t电渣锭锻造成Φ220 mm棒材横向冲击韧性的影响。结果表明,单道次大压下量的镦拔锻造及镦拔次数的增加可显著提高叶片钢的横向冲击韧性,2镦2拔后的棒材经1050℃1h油冷,660℃2h空冷后的横向冲击功为141 J,横纵向冲击值比可达90%以上,组织均匀,晶粒细化。

高Co-Ni钢变幅冲击疲劳裂纹扩展行为

研究了高Co-Ni钢单边缺口三点弯曲试样在变幅冲击疲劳载荷下的裂纹扩展行为。结果表明,从高能变载到低能时,裂纹扩展a-N曲线出现迟滞平台,裂纹扩展速率出现迟滞;迟滞延长寿命△N与变幅能量差△A间呈幂函数关系;裂纹扩展出现迟滞与裂纹尖端闭合效应有关。从低能变载到高能后,扩展速率按对应能量恒幅冲击时的扩展速率扩展。

提高X12Cr13钢低温冲击韧性的热处理工艺研究

通过5种热处理方式（常规热处理、水淬预处理＋调质、不完全奥氏体化调质、水淬预处理＋不完全奥氏体化调质、水淬预处理＋亚温淬火调质）对X12Cr13钢的组织和力学性能进行了对比分析,并对强韧化机理进行了分析研究。结果表明,调质处理前进行水淬预处理,可有效改善X12Cr13钢冲击性能的稳定性。水淬预处理＋亚温淬火调质热处理后得到的针状铁素体与纤维状回火马氏体的复相组织可大幅提高X12Cr13钢低温冲击韧性。

汽车齿轮用高品质20MnCr5(SH)钢生产工艺实践

为了开发汽车齿轮用高品质20MnCr5(SH)钢材料,西宁特钢通过优化渣系配料结构,采用110t Consteel偏心底电炉留渣留钢控制,LF精炼成分精确控制,使用高碱度精炼渣系:50%~55%CaO,≤10%SiO2,22%~28%Al2O3,4%~7%Mg0以及延长极真空保持时间和弱氩搅拌时间等工艺,生产出化学成分稳定、淬透性带窄、高洁净度、晶粒细小均匀的20MnCr5(SH)齿轮用钢,能够满足高端汽车齿轮的需要。

15CrNiMn钢方框偏析的改善对轧材力学性能的影响

从连铸410 mm×530 mm大方坯的方框偏析改善角度,对开坯后的等轴晶区进行归方控制,改善组织均匀性,最终提高轧材的力学性能。通过有限元仿真模拟技术以内部质点跟踪方式对15CrNiMn钢连铸大方坯粗轧过程进行轧制工艺优化后的验证,结果表明,在心部所截取的四个质点在变形过程中没有偏离钢坯中心,并形成近似方形形貌分布在钢坯横截面上。在实际生产验证下,开坯后的中间坯形成近似方形的等轴晶区,后续轧制工艺不变的情况下,最终不仅改善了连铸坯内部方框偏析,而且提高了轧材的力学性能。

20Cr13不锈钢锻材硬点原因分析及改进

为消除20Cr13不锈钢锻材中的硬点缺陷,采用扫描电子显微镜、显微硬度计等方法对硬点缺陷进行了检验分析。检测发现锻材组织中未分解的块状马氏体组织是硬点产生的根本原因,通过820℃退火或调质处理(960℃淬火,730℃回火)可以消除硬点缺陷,对钢材后续机加工及组织性能不会产生影响,在退火过程中避免钢材与烧嘴直接接触,可防止棒材产生硬点缺陷。

1Cr17Ni2马氏体不锈钢的热塑性

采用Gleeble-1500热模拟试验机模拟实际生产中加热过程及热变形过程,对1Cr17Ni2钢进行热拉伸试验,结合组织观察分析了加热温度及变形温度对1Cr17Ni2钢热塑性的影响及造成这种影响的机理。试验结果表明,1Cr17Ni2钢热塑性随加热温度的升高而降低,但加热温度对1Cr17Ni2钢热强性影响不大,1Cr17Ni2钢在900℃以上变形均具有良好的塑性,1 Cr17Ni2钢热塑性是由动态再结晶完成程度及体积分数决定,动态再结晶越充分,热塑性越好。

高锰低镍不锈钢的热处理工艺

以1Mn5Cr10NiMo不锈钢为对象研究了高锰低镍不锈钢的热处理工艺。结果表明,该钢临界转变温度Ar1在750℃左右,Ar3在900℃左右,亚共析钢的临界转变点预测公式预测值基本与试验结果一致;该类钢种只能通过回火降低其硬度,回火温度高于630℃后有二次硬化现象;690℃回火具有最高的强度和冲击性能;低于600℃回火时,有发生脆断的风险,故该钢的回火温度应在600℃以上。

3379BA1汽轮机叶片钢的热处理工艺优化

采用正交试验方法研究了3379BA1汽轮机叶片钢热处理工艺与力学性能之间的关系。结果表明:影响试验钢力学性能的因素先后顺序为回火温度、淬火温度、回火时间、淬火时间,得出了最优热处理工艺参数为1050℃淬火(保温60 min,油冷)后在700℃回火(保温120 min,空冷)。通过试验验证,经最优热处理工艺处理后试验钢可以满足各项性能要求,较工艺优化前冲击吸收能量平均值提升约10 J,屈强比达87.3%。