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。

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。

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.

Ti微合金化高强机械用钢控轧控冷工艺研究

研究了Ti微合金化高强机械用钢铸坯析出物加热回溶、再结晶和连续冷却相变规律,分析和探讨了TMCP工艺对钢板组织、析出物析出以及力学性能的影响规律。结果表明,生产Ti微合金化高强机械用钢热轧卷板应采用大于1220℃的加热温度,同时严格控制粗轧温度、终轧温度和卷取温度,充分发挥细晶强化和析出强化作用,使钢板强韧性匹配良好。

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。

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。

贝氏体机械用钢的回火工艺研究

通过对贝氏体机械用钢回火后金相显微组织的观察和洛氏硬度的测量,研究了回火对组织和综合性能的影响。结果表明,热轧态试验钢经回火处理后,随回火温度的升高,显微组织中的板条状马氏体发生溶解,直至分解完全,位错密度降低;回火后组织中晶粒尺寸随碳元素从奥氏体中析出,晶粒尺寸变得细小,起到了强化作用;但随温度的继续升高,板条状马氏体溶解完全,碳化物析出所产生的强化作用已经不再明显;随回火温度升高,试验钢的硬度出现降低趋势。

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。

高强工程机械用钢的热处理工艺

以工程实验用钢40CrNiMo为研究对象,研究了淬火温度与回火温度对实验用钢硬度与冲击韧度的影响,在此基础上研究了热变形+淬火+二次回火工艺下实验用钢组织与性能的变化。结果表明,热变形能够改善实验用钢的抗冲击韧度,实验用工程机械钢的合宜热处理工艺为热变形+980℃淬火保温20 min+200℃二次回火1 h。

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。

国内外钢科技的新进展与石油机械用钢研究

介绍了国内外有关钢科技的新进展,包括近年来开发应用的超级钢、贝氏体钢、双相钢、特殊用途高性能钢、高强度高韧性微合金化结构钢(如舰船钢、桥梁钢、海洋平台钢),以及近几年国内石油钻井装备钢科技的发展。提出进一步开发研究我国石油机械用钢的建议,如研究钢的强韧化规律,树立新的石油机械用钢理念;结合新型钻井装备的开发,推广应用高强韧性、耐磨、抗腐蚀、耐低温等新材料。

700MPa级高强工程机械用钢热轧板卷的研制

介绍了首钢SQ700MCD高强工程机械用钢热轧板卷成分体系设计,并探讨了TMCP(控轧控冷)工艺参数对材料组织、析出物状态以及力学性能的影响规律。

工程机械用钢的焊接工艺及组织性能研究

以工程机械用钢为研究对象,采用硬度、OM、TEM+EDS等手段,研究了不同焊接线能量和焊接速度下多层焊接接头的力学性能与显微组织,并对焊缝区域的第二相及其作用机理进行了分析。结果表明,热影响区中的粗晶区和细晶区的晶粒尺寸逐渐减小,粒状贝氏体含量降低。当焊接线线能量为7.5 k J/cm,焊接速度为1.25 m/min时焊缝组织主要为针状铁素体,冲击韧度最高。

机械用钢HG785的控轧控冷工艺研究

利用热轧机,在880℃的变形温度下,通过改变变形量和弛豫时间,研究变形量和弛豫时间对HG785钢应变诱导析出的影响,结果表明:HG785钢中尺寸大于100 nm的为未固溶的第2相粒子,而尺寸小于20 nm的析出物为应变诱导过程中产生的析出相。的试验条件下,62%的变形量和1 min的弛豫时间是最理想的控制工艺,这对性能最有利。

首钢SQ700MCD高强工程机械用钢热轧板卷的研制

重点介绍了技术背景和产品设计思路，并探讨了TMCP工艺参数对材料组织、析出物状态及力学性能影响规律。根据中联重科700MPa级高强工程机械用钢力学性能要求，通过设计合理的成分体系和严格的TMCP工艺，成功开发出具有良好强韧性匹配以及焊接性能的SQ700MCD高强工程机械用钢。