局部脆性区对直接淬火回火钢焊接热影响区断裂韧性的影响

通过焊接热模拟和厚板焊接接头ＣＴＯＤ断裂性能试验，研究了直接淬火回火钢焊接热影响区局部脆性区组织和性能及对厚板焊接接头断裂韧性的影响。结果表明，在γ＋α二相区内再次加热的粗晶区（ＩＣＣＧＨＡＺ）具有最低冲击韧性值，是焊接接头中最薄弱环节。该区在原奥氏体晶界上分布着“项链”状ＭＡ组元，引发多层焊热影响区脆断起裂，降低热影响区断裂韧性。局部脆性区韧性的高低和尺寸的大小是控制直接淬火回火钢多层焊热影响区断裂韧性的主要因素之一。局部脆性区韧性低，整体焊接接头断裂性能差；局部脆性区尺寸大，热影响区断裂韧性低。

高强度结构钢直接淬火回火工艺试验研究

通过合理的成分设计,采用直接淬火回火(DQ-T)工艺,在实验室成功试制了1000MPa级高强钢,并结合金相、透射电子显微技术,研究了不同回火温度对试验钢组织、析出与性能的影响规律。结果表明,随回火温度的升高,强度呈现起伏现象;在400～450℃区间出现回火脆性。直接淬火回火工艺获得显微结构为回火索氏体与回火贝氏体组织,各项性能指标均满足1000MPa级高强钢的要求。

高强钢的直接淬火回火工艺研究

利用光学显微镜、透射电镜等研究了再热淬火回火工艺(RQ-T)和直接淬火回火工艺(DQ-T)对一种780MPa级建筑用钢的组织和力学性能的影响。结果表明,直接淬火回火工艺可以增强材料的淬硬性;随着终轧温度的降低,材料变形量加大,奥氏体晶粒的平均尺寸减小,而粗大板条状组织转变为细小的马氏体和贝氏体。

采用直接淬火-回火技术研制抗拉强度780MPa高强韧钢板

测定了选定低碳微合金成分体系的动态CCT曲线。当冷却速度在1～30℃/s之间时,钢板形成贝氏体组织,随冷却速度的增加,Bs点下降,贝氏体组织逐渐细化,钢板维氏硬度增加。采用大于等于20℃/s的冷速淬火到室温后,在610～650℃回火,试制了抗拉强度大于780 MPa的高强度钢板。钢板的屈服强度大于700 MPa,-40℃冲击功大于150 J,钢板在630℃回火获得了较好的强韧性匹配。钢板直接淬火态的微观组织由宽度为0.5～1.5μm的贝氏体铁素体板条和板条界面处的马奥组元构成。贝氏体板条内部有亚板条。回火热处理后,贝氏体板条界面弱化,球状的渗碳体在贝氏体板条边缘形成。仪器化冲击实验显示钢板在-40℃仍具有良好的止裂能力。钢板的贝氏体相变可用扩散机制较好地解释。

SPV490钢轧后在线热处理工艺研究

研究了SPV490钢控轧后在线直接淬火、回火工艺参数与其力学性能之间的关系。分析了不同的工艺参数对钢板组织及性能的影响。结果表明:经奥氏体再结晶区和未再结晶区两阶段结合控制轧制后在线930℃直接淬火、640℃回火,钢板可获得均匀、细小的回火索氏体组织,其综合力学性能均超过标准要求。

热处理工艺对NV-F690船板钢组织和性能的影响

研究了一种低碳含铜NV-F690钢连续冷却相变规律,设计了控制轧制+直接淬火(DQ)+两相区淬火(L)+回火(T)新工艺(DQ-LT),研究了试验钢分别在传统的淬火回火、DQ-T和DQ-LT等条件下组织性能随工艺参数的变化规律。结果表明:试验钢经水淬(WQ)后的显微组织为板条马氏体(LM),经650℃回火1 h后达到最佳强韧性匹配;经油淬(OQ)得到粒状贝氏体(GB),其韧性降低。DQ-T钢板具有抗回火软化性,经过680～705℃回火1 h后其强韧性匹配达到最佳。经过DQ-LT工艺处理钢板的显微组织为作为软质相的准多边形铁素体(QPF)和作为硬质相的含弥散富Cu析出相的LM和LB晶粒,韧性得到进一步改善。DQ-LT钢最佳强韧性匹配为:屈服强度(Rp0.2)=793 MPa、抗拉强度(Rm)=908 MPa、伸长率(A)=19%,夏比冲击吸收能量KV2(-80℃)=83 J。

Q690E高强度中厚钢板的生产实践

采用Nb复合微合金化、直接淬火、回火工艺(DQT),工业性试制了Q690E高强度结构用钢中厚钢板,其成分、力学综合性能完全符合GB16270-1996标准要求,该工艺设计具有较高的推广运用价值。

舞钢工程机械用高强钢的试验研究

通过合理的组织和成分设计,舞钢公司发挥4 100 mm新生产线装备优势,采用先进的轧后直接淬火(DQ)+回火工艺成功试制了工程机械用高强钢WQ960。试制钢完全满足标准要求,具有较好的综合力学性能。本文结合金相显微分析技术,研究了性能优良的B807021批次与性能较差的B807022批次的组织、性能与工艺的关系,并通过分析对生产工艺提出合理的改进建议。

回火工艺对高强韧NV-F690厚船板精细组织的影响

采用SEM、EBSD和TEM研究回火工艺对低C含Cu特厚(100 mm)高强韧NV-F690船体和海洋平台用钢板精细组织的影响,深入探讨钢板低温冲击断裂行为与精细组织之间的关系。结果表明,轧后直接淬火态DQ钢板心部(ND/2)组织为板条贝氏体+粒状贝氏体,板条间距较宽,粒状贝氏体中存在较粗大MA组元,低温韧性差;1/4厚度(ND/4)处组织为板条贝氏体,板条间距窄,低温韧性好。650～690℃回火6 h后,大量ε-Cu弥散沉淀相在钢板基体组织中析出,钢板ND/2处粗大粒状MA组元分解,大角度晶界分数增加,有效晶粒尺寸减小,低温韧性显著提高。

特厚NV-F690船板的组织与性能

模拟高温大变形热轧和连续冷却工艺过程,测试了一种低碳CuNiCrMnMo钢的连续冷却相变(CCT)行为,研究了显微组织随变形和冷却工艺的变化规律。以工业生产的厚连铸板坯为原料,使用高温热轧直接淬火-回火(DQ-T)工艺,成功开发出厚度为100 mm的NV-F690级特厚钢板。结果表明,经连续冷却的高温变形奥氏体在较宽的冷却速率范围内(0.5～5℃/s)转变成粒状贝氏体(GB)+板条贝氏体(LB)。增加变形量、降低变形温度有利于试验钢显微组织的细化,而两阶段冷却工艺对试验钢的组织转变影响不大。经675℃×6 h回火,NV-F690钢板的室温屈服强度Rp0.2≥790 MPa,抗拉强度Rm>830 MPa,断后伸长率A≥20%,在-60℃下Charpy冲击吸收能量KV2>140 J。

低碳CuNiCrMnMo钢热处理后的组织与性能

设计了一种低碳CuN iCrMnMo钢,并研究了3种热处理工艺(油淬+回火、水淬+回火和轧后直接淬火回火)条件下试验钢的组织与性能。试验钢经油淬和600℃回火1 h,屈服强度Rp0.2=645 MPa,抗拉强度Rm=745 MPa,-60℃冲击吸收能量为138 J;经水淬和650℃回火1 h,屈服强度Rp0.2=668 MPa,抗拉强度Rm=721 MPa,-80℃下冲击吸收能量为216 J。经直接淬火和650℃回火1 h,达到最佳的强韧性匹配,即屈服强度Rp0.2=700 MPa,抗拉强度Rm=764 MPa,-80℃下冲击吸收能量为182 J。

屈服强度785MPa低碳含铜船板钢的组织和性能

研究了一种屈服强度大于785 MPa的船板钢,测试了其动态连续冷却相变曲线(CCT),研究了试验钢经控制轧制+直接淬火+回火(DQ-T)工艺处理后的组织性能。结果表明,直接淬火(DQ)钢板组织为板条马氏体(LM),回火后铜、铌元素呈弥散析出。经500℃回火钢板的强度最高,冲击韧性(KV2)最低。钢板经710℃回火,其组织为二次马氏体(SLM)+铁素体,屈服强度(Re)为810 MPa,抗拉强度(Rm)为1 066MPa,伸长率(A)为17%,在-80℃下KV2为97 J,达到最佳强韧性匹配。

DQ-T工艺对1000 MPa级高强钢组织和性能的影响

研究了直接淬火+回火工艺对1000 MPa级高强钢微观组织结构和力学性能的影响。利用金相显微镜和透射电镜表征了微观组织结构,测试了维氏硬度和拉伸性能。结果表明,随回火温度的升高,显微硬度和抗拉强度的下降趋势分为3个阶段:缓慢下降的Ⅰ_(σ)阶段(室温~350℃)、快速下降的Ⅱ_(σ)阶段(350~500℃)和基本稳定的Ⅲ_(σ)阶段(500℃以上),屈服强度在250~400℃之间存在峰值,屈强比上升明显;回火温度达到500℃时,伸长率可达到15%以上。850℃终轧后在350~450℃回火30~60 min,可获得良好的强韧性组合,达到1000 MPa级高强钢的性能指标。马氏体组织内部存在大量的位错亚结构,其中的可动位错能够缓解局部应力集中,降低微裂纹形成的可能性,从而使材料获得较大的均匀塑性变形。