再加热温度对Nb微合金化钢筋连续冷却相变及组织与性能的影响

利用热模拟试验机以再加热温度为1 000~1 100℃的条件对Nb微合金化钢筋形变奥氏体在不同冷却速率下的组织和相变规律进行研究,获得动态CCT曲线。研究结果表明,再加热温度的提高会降低铁素体相变温度,使珠光体、贝氏体相区向右移动。同时,再加热温度提高降低了铁素体组织的比例,使其硬度提高。在冷却速率小于2℃/s时,实验钢均得到均匀的铁素体+珠光体组织。不同实验条件下的析出相分析结果表明,由于再加热温度的提高有利于Nb的固溶,大颗粒未溶相含量降低,沉淀析出相尺寸减小、数量更多,有利于发挥沉淀强化作用,提高钢筋性能。

应变速率对V-Nb微合金化钢筋抗震性能的影响

研究了V-Nb微合金高强度钢筋在应变速率范围为:1×10-5~1×10-3s-1的室温拉伸试验过程中的力学性能以及断口形貌的变化。结果显示:随着应变速率的加快,试验钢屈服强度和抗拉强度都增大,屈服强度增幅较抗拉强度小;随着应变速率的增加,断后伸长率逐渐减小,最大力下伸长率先增大后减小且变化范围不是很大;采用SEM对韧窝进行了分析显示,随着变形速率的提高,韧窝尺寸逐渐减小。

铌微合金化HRB400钢筋开发

主要介绍了水钢铌微合金化HRB400钢筋开发工艺及实施情况,通过对铌微合金化HRB400钢筋试制,初步掌握Nb合金的强化机理,确保该钢种的正常生产,节约公司生产成本。

铌微合金化HRB400E钢筋无屈服现象原因分析与对策

分析了铌微合金化HRB400E钢筋产生无屈服现象的原因,主要是成分设计不合理、开轧温度高、终轧温度高、冷床冷却速率不合理、小规格轧后冷速高等,并提出了多项改进措施,如实施成分优化、降低开轧温度、控制终轧温度、改善冷床冷却速率、控制小规格钢筋冷速等。措施实施后,柳钢铌微合金化钢筋无屈服平台现象得到明显控制。

控轧控冷工艺对含铌HRB400E钢筋组织和性能的影响

通过热模拟实验研究了变形温度和变形量对含铌HRB400E微合金化钢筋组织和力学性能的影响。结果表明:当变形温度为850℃,第二道次变形量为35%时,试验钢的屈服强度为562.14 MPa,抗拉强度为645.78 MPa,伸长率为32%,平均晶粒尺寸为8.7μm,组织比较均匀,综合力学性能最佳。这主要是因为在此条件下实验钢的第二相析出物细小弥散,不仅可以起到显著的沉淀强化作用,而且为后续铁素体相变提供更多有利形核点,实现了细化晶粒的目的,明显改善了试验钢的力学性能。

N含量对V-N微合金化HRB500E热轧带肋钢筋组织性能的影响

为解决N元素的加入导致HRB500E热轧带肋钢筋性能波动大的问题,采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验机等设备,研究了不同N含量对V-N微合金化HRB500E钢筋力学性能、金相组织和析出行为的影响。结果表明:在各合金元素及碳元素含量控制相同条件下,随着N含量增加,V(C,N)的析出量增加,实现了对微合金化HRB500E钢筋关键力学性能的强化作用;随着N含量增加,珠光体比例增加,V(C,N)析出物尺寸更加细小弥散,析出总量也有所增加;当N元素质量分数处于0.012%~0.016%区间时,钢筋各项关键性能指标稳定且与国标、内控要求相比富裕量充分,实现了HRB500E热轧带肋钢筋批量化性能稳定性生产。

N含量对Nb微合金化HRB400E钢筋组织与性能的影响

为了更好地发挥N元素在Nb微合金化钢筋中的作用,降低生产成本以及为钢筋成分设计提供理论依据。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、力学试验机对不同N含量的Nb微合金化高强抗震钢筋进行显微组织表征及力学性能测试,探究N含量对Nb微合金化钢筋的组织与力学性能的影响。研究表明,轧制过程中的奥氏体组织,随着N含量的增加,平均奥氏体晶粒有所减小;最终组织为铁素体和珠光体,随着N含量的增加,铁素体平均晶粒尺寸而减小,片层状珠光体的连续性增加,片层间距减小;析出相Nb(C,N)随着N含量的增大,沉淀析出的第二项颗粒体积分数增大,颗粒尺寸随之减小;在力学性能方面,屈服强度逐渐增加,抗拉强度先增加后减少。

微合金化和余热处理热轧带肋钢筋高低周疲劳性能对比研究

通过试验研究,对比分析了微合金化和余热处理带肋钢筋的高周疲劳和低周疲劳性能。研究表明,微合金化钢筋比余热处理钢筋具有更好的疲劳性能。在微合金化和余热处理带肋钢筋的高低周疲劳试验中,观察到在横肋根部裂纹萌生并沿该区域扩展。有限元模拟结果显示在横肋根部出现应力集中,应力三轴度变大。模拟过程中也发现在横肋根部拉应变累积。有限元模拟结果有助于解释试验观察结果,即疲劳裂纹沿热轧带肋钢筋的横肋根部萌生及扩展。

Nb、V微合金钢筋高温热塑性及奥氏体长大规律

在实验室采用Gleeble 3500与箱式电阻炉分别对试验钢的高温热塑性及奥氏体晶粒长大规律进行了测试,研究了Nb对V微合金化高强钢筋高温热塑性与奥氏体长大规律的影响。结果表明：Nb的加入使V微合金化高强度钢筋的高温低塑性区扩大至1035℃,并使800~1000℃范围内的塑性减小,但对650℃以下的塑性有所改善。奥氏体平均晶粒尺寸变化曲线表明,与保温时间相比,加热温度对晶粒尺寸的影响更大;不含Nb试验钢奥氏体晶粒异常长大的温度为1050℃,含Nb试验钢奥氏体晶粒异常长大的温度为1100℃;当加热温度≥1050℃时,含Nb试验钢的晶粒尺寸比不含Nb试验钢细小,减小20μm左右。