薄规格高强度工程机械用钢板在线淬火工艺开发

通过对薄规格高强度工程机械用钢研发过程中的技术难题进行了分析,并有针对性采取了措施,使得20~29 mm厚度钢板在线淬火工艺得以成功应用。通过对轧制道次的优化提高了轧制板形、通过冷却单元上下水比、边部遮挡优化保证了冷却的均有性,通过钢板头部跟踪位置优化解决了头部过冷问题,为水冷后板形的改善创造了条件。通过头尾遮挡参数及热处理回火工艺优化,保证了钢板性能的均匀性,实现了薄规格钢板的短流程生产,取得了较好的经济效益和社会效益。

稀土Ce对高强工程机械用钢夹杂物和高温塑性的影响

通过向高强工程机械用钢中加入稀土合金,研究了Ce对夹杂物和高温塑性的影响。通过扫描电镜、能谱分析、夹杂物自动分析系统和热力学计算对夹杂物的类型、数量和尺寸进行分析。利用Gleeble1500热模拟机测定了实验钢的高温塑性,并使用光学金相显微镜和扫描电镜观察断口形貌及组织。结果表明,加入Ce后,钢中夹杂物由不规则的Al_(2)O_(3)、MnS和Al_(2)O_(3)+MnS复合夹杂物转变为球状或椭球状的Ce_(2)O_(2)S和CeS,数量增多,尺寸减小了37.64%。650~1050℃范围内含Ce钢的断面收缩率均高于无Ce钢,具有更好的高温塑性。这是由于Ce处理生成的小球状稀土夹杂物减轻了应力集中,与基体能够协调变形,同时它们能够诱导晶内铁素体形核,最终高温塑性得到改善。

1 100 MPa级工程机械用高强度钢的焊接工艺研究

对1 100 MPa级工程机械用高强度钢进行了斜Y型坡口焊接裂纹试验和焊接热影响区最高硬度试验,研究其焊接工艺。试验表明:该钢种的焊接热影响区存在淬硬倾向,宜选用低氢的焊接材料且焊后进行消氢处理;预热后再焊接时,热影响区的最高硬度有所降低,为防止焊接冷裂纹的产生应进行焊前预热;预热温度高于200℃时,焊缝未出现裂纹,宜采用预热温度高于200℃的焊接工艺。

PQ600高强度工程机械用钢热轧工艺的研究

以PQ600高强度工程机械钢为对象,研究了其热轧工艺对其晶粒及组织的影响。结果表明,随着温度的升高,奥氏体的晶粒度不断增大,而温度升到1170℃以后,保温时间对晶粒度影响较小。当开轧温度为1010℃、变形量小于30%时,PQ600钢中奥氏体出现再结晶,导致晶粒大小不一;当变形量大于30%以后,奥氏体的再结晶较为完全,晶粒度较为均匀。随着变形速率的增大,晶粒尺寸变小,并且在晶界处锯齿状增多。在600℃卷取时,组织中则出现了铁素体和珠光体两种结构。

国外先进公司工程机械用高强钢发展现状

概述了国外先进钢铁公司JFE、新日铁住金、SSAB、蒂森克虏伯和安赛乐米塔尔开发的典型工程机械用高强结构钢和耐磨钢的性能和特点。指出了国内工程机械用钢产品与国外存在的差距以及未来发展中存在的问题。

超快冷工艺下780MPa级工程机械用钢的组织与性能

对780MPa级工程机械用钢进行了现场批量生产试制,对其组织与性能进行了研究.通过合理的成分设计,采用控制轧制和超快冷+层流冷却的两阶段冷却路径控制,获得了良好的组织与性能.结果表明:终轧后采用超快冷+层流冷却工艺,超快冷的出口温度在650℃,卷取温度在570℃,试验钢的屈服强度大于685 MPa,抗拉强度大于785 MPa,并具有良好的冲击性能、成形性能及焊接性能.试验钢的组织为铁素体+少量珠光体,同时,在铁素体的基体上,存在大量10nm左右的弥散析出或相间析出(Nb,Ti)(C,N),有效提高了试验钢的强度.

超快冷技术在鞍钢Q550工程机械用钢生产中的应用

针对采用复合元素添加法生产工程机械用钢成本较高的问题,介绍了鞍钢中板厂利用超快速冷却工艺开发Q550CFD高强工程机械用钢的情况,主要介绍了化学成分设计、生产工艺及产品组织性能。实践表明,采用超快速冷却工艺生产的钢板热轧态、回火态力学性能均满足标准要求,实现了低成本、减量化生产。

终轧温度对高强度工程机械用钢组织性能的影响

对不同终轧温度的高强度工程机械用钢热轧钢卷进行了力学性能和金相组织的测试,研究了终轧温度对其组织和性能的影响。试验结果表明,随着终轧温度的降低,试验钢的抗拉强度和屈服强度降低,延伸率升高。高温终轧试样的低温冲击值很低,随着终轧温度的降低,低温冲击值大幅度升高。高温终轧试样的金相组织是铁素体+微量的珠光体,铁素体组织均匀性较差;中温终轧和低温终轧试样的组织是铁素体+珠光体,铁素体晶粒比较规则,而且低温终轧的均匀性比中温终轧好。高温终轧试样的铁素体晶界明显存在M3C型复合条状或短棒状的碳化物。

终冷温度对高强度工程机械用钢性能的影响

通过两阶段控轧+快速冷却,综合利用细晶强化、相变强化和析出强化等强化机制获得了分别满足GB/T 16270-1996中Q690和Q620要求的高强度工程机械用钢;着重研究了终冷温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢力学性能对终冷温度尤为敏感,随终冷温度降低,屈服强度、抗拉强度和屈强比升高,伸长率降低;试验钢低温韧性优良,针状铁素体的形成有利于提高低温韧性,弥散均匀分布的等轴M-A岛对低温韧性危害较小。

高温轧制+超快冷工艺在工程机械用钢生产中的应用

现场对4 mm和8 mm两个厚度规格工程机械用钢的高温轧制+超快冷工艺进行了试验,研究了高温轧制+超快冷工艺和常规控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺试验带钢的力学性能和微观组织。结果表明,试验钢采用高温轧制+超快冷工艺力学性能优于常规TMCP工艺的力学性能,组织较后者细小。与常规TMCP工艺相比,高温轧制+超快冷工艺轧制力明显低。

超快冷工艺下工程机械用550MPa级钢的组织与性能

制备了低成本工程机械用550MPa级钢,研究了轧后超快冷工艺对该钢组织与性能的影响。结果表明:超快冷工艺有效提高了该钢的力学性能,其屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别可达600MPa,755MPa,19%,-20℃的冲击功为253J;超快冷后钢的组织为贝氏体,其强化相为细小的贝氏体及基体中分布着的细小析出相。

国内工程机械用钢发展现状和市场预测

介绍了国内生产60kg、70kg、80kg、100kg工程机械用钢的主要成分和力学性能,以及国内工程机械和工程机械用钢的发展趋势和市场前景。

工程机械用Q1100钢的热变形应变补偿本构方程

采用Gleeble?3800热模拟试验机研究工程机械用Q1100钢在变形温度为850~1200℃、应变速率为0.01~10.00 s?1条件下的热变形行为,建立恒定应变与应变补偿的Arrhenius本构方程。研究结果表明:随着变形温度升高、应变速率减小,Q1100钢的流变应力降低,真应力?真应变曲线发生由动态回复型到动态再结晶型的转变;随应变增加,参数α和n先减小后趋于平缓,Q和lnA先减小后增大,其六次多项式拟合效果较好,相关系数R均在0.98以上;流变应力预测值与实验值的相关系数为0.99266,绝对误差在15 MPa内的数据点有92.13%,平均相对误差为5.25%,验证了模型的准确性。

工程机械用钢的焊缝组织与性能研究

采用MIG焊接工艺对工程机械用钢进行了焊接处理,运用拉伸试验机、显微硬度计、光学显微镜、扫描电镜等方法,研究了焊接热输入对焊接接头力学性能和焊缝组织的影响,并分析了其作用机理。结果表明,随着焊接热输入的增加,焊接接头的抗拉强度、断面收缩率和断后伸长率都表现为先上升而后降低,在焊接热输入为12 k J/cm时取得最佳的强度与韧性结合;随着焊接热输入的增加,焊缝中的针状铁素体含量先增加而后减小,在热输入为12 k J/cm时取得最大值89%。

Ti微合金化超高强度工程机械用钢研制

在实验室研制了不同Ti、Nb含量的热轧钢板,并对钢板进行了轧后冷却试验,研究了Ti、Nb微合化和热轧工艺对钢板组织和力学性能的影响。在实验室研究基础上,采用微合金化工艺路线,通过控轧控冷工艺,终轧后层流冷却工艺(卷取温度采用590℃),成功试制了700 MPa级工程机械用钢。结果显示,试验钢的屈服强度大于700 MPa,抗拉强度大于785MPa,并具有良好的冲击性能、成形性能。试验钢的组织为铁素体+少量珠光体+微量马氏体,同时,在铁素体的基体上存在大量纳米级的弥散析出或相间析出的(Nb,Ti)(C,N)析出相,有效提高了试验钢的强度。

工程机械用钢的轧制与冷却行为研究

对550 MPa级工程机械用钢进行了控制轧制和控制冷却处理,研究了开轧温度、终轧温度、冷却方式和卷取温度对工程机械用钢拉伸性能、冲击性能和显微组织的影响。结果表明,开轧温度、终轧温度和卷取温度对工程机械用钢的力学性能影响较为明显,头部连续冷却、头部间断冷却和尾部连续冷却方式对工程机械用钢的力学性能影响较小;这主要是由于工程机械用钢的轧制和冷却工艺对晶粒尺寸和针状铁素体含量影响程度不同。

Q550高强工程机械用钢加工工艺研究

以Q550高强度工程机械用钢为研究对象,研究了该钢种的加工工艺对其晶粒及组织的影响。结果表明,在试样变形过程中存在着两种应力-应变状态,其中一种是动态再结晶型的,另外一种是动态回复型的。当冷却速度变大时,材料组织结构中贝氏体的晶粒粒径减小,同时贝氏体铁素体间距变小,此时材料的硬度先增大后减小。当冷却速率为30℃/s时,试样的维氏硬度达到最大值346 HV。为了获得力学性能较好的钢材,避免混晶的出现,Q550高强钢的终轧温度应在900℃以下。

工程机械用NM400钢的热处理工艺

以工程机械用NM400钢为研究对象,通过淬透性试验评定了钢材的淬透性能;研究了淬火、回火工艺参数对实验用钢力学性能的影响规律,优化了获得优良综合性能的NM400钢的热处理工艺。

海洋工程机械用Q345E钢的组织与耐腐蚀性能研究

对工程机械用Q345E钢进行了组织与腐蚀性能试验,采用失重法、极化曲线和电化学阻抗谱法研究了不同浸泡周期下Q345E钢的腐蚀行为。结果表明,Q345E钢的组织为铁素体+珠光体+少量的魏氏体组织;随着浸泡时间的延长,在开始阶段腐蚀速率会逐渐增加,而后随着腐蚀反应的进行,腐蚀产物的脱落会使得腐蚀速率降低;钢的表面腐蚀产物主要为Fe(OH)_2和Fe(OH)_3;钢的表面腐蚀形貌与腐蚀速率、极化曲线和阻抗谱的测试结果一致。

工程机械用高强钢HG785匹配WER80焊丝焊接性研究

为了检验武钢研发的高强度级别工程机械用钢HG785的焊接性能是否满足工程技术要求,加快该钢种的推广应用,对20 mm和40 mm规格HG785钢的冷裂纹敏感性、焊接工艺性能、焊接材料及焊接热影响区、焊缝性能变化规律进行了试验研究。研究结果表明,20 mm规格以下HG785钢可实现无预热焊接,等强匹配WER80焊丝气体保护焊接接头力学性能亦达到该钢种工程技术要求。