合金元素及热处理工艺对高压气瓶钢性能的影响

系统研究了V、Mo、Mn合金元素的添加及热处理工艺参数对Cr-Mo低合金气瓶钢性能的影响。研究发现,540℃回火时添加0.13%的V元素可使合金强度提高60 MPa,材料强度的提高主要来源于晶粒组织的细化。随回火温度的升高,材料强度线性降低,但添加V的合金具有更好的回火稳定性。进一步增加合金Mo元素含量,其抗拉强度在570℃回火时达到峰值1 245 MPa,600℃回火时样品强度达到1 185 MPa,-50℃低温冲击韧性为52 J/cm2,具有良好的强韧性配合。Mn元素虽然也有利于提高材料强度,但样品冲击韧性一直处于较低值。

提高和改善高压气瓶钢综合性能的热处理工艺研究

高压气瓶钢在医疗、航空等领域已获得广泛应用。在寒冷地区、海洋及其他特殊环境,对其低温冲击韧性、抗循环疲劳的性能要求更高。适宜的热处理工艺能明显提高高压气瓶钢的综合性能。通过对比试验发现,采用860℃淬火+600℃回火或860℃淬火+650℃回火这两种热处理工艺,钢的屈服强度比正火处理的明显提高,低温冲击韧性可提高两倍以上。

高压气瓶钢34Mn2V 200mm×200mm轧坯角部拉裂缺陷的控制工艺

通过工艺对比分析了34Mn2V高压气瓶用钢中间包浇铸温度、结晶器液面波动、[Als]、中问包炉次和280 mm×380 mm连铸坯拉速波动对轧坯角部拉裂的影响。提出减小RH加Al量,按[Als]0.01%控制;RH后喂Ca-Si线;适当提高连铸钢液温度,控制中间包钢水温度1 520～1 530℃;控制浇铸过程塞棒吹氩量≤10 L/min;结晶器液位波动±3 mm等工艺措施。应用结果表明,轧坯角部拉裂缺陷率由原来的23.57%降至1.21%。

热处理工艺对40MnNbRE高压气瓶钢组织及性能的影响

几种不同的热处理工艺会对 40MnNbRE高压气瓶钢的组织和力学性能产生较大影响。研究表明 ,最佳的热处理工艺能够使该钢的屈服强度提高 44 .8%多 ,低温冲击韧性(- 2 0℃和 - 5 0℃ )

提升高压气瓶钢质量的工艺改进探索

介绍了在60t国产LF-VD精炼炉精炼高压气瓶钢的工艺改进,改进内容包括LF脱氧节奏、LF造渣、VD氩气控制、模铸铸温和铸速的改进等。改进后,气瓶钢的平均合格率提高了6.6%,钢成品达到S的质量分数≤0.005%、[H]体积分数≤1.5×1-0 6、[O]体积分数≤15×10-6的效果。

高压气瓶用钢4147 Φ500mm连铸圆坯的生产实践

永钢高压气瓶钢4147(/%:0.46~0.50C,0.15~0.35Si,0.8~1.0Mn,≤0.015P,≤0.008S,0.85~1.10Cr,0.15~0.25Mo,0.02~0.04Al)的冶炼工艺为110 t EBT电弧炉-LF-VD-Φ500 mm圆坯连铸。通过使用炉料80%铁水+20%废钢,控制(Pb+As+Sn+Sb+Bi)≤150×10^(-6),EAF终点[C]≥0.08%,终点[P]≤0.006%,并在出钢过程加1.0 kg/t Al;以及采用LF精炼合成渣(/%:40~55CaO,20~30Al_2O_3,≤6MgO,≤4.0SiO_2,≤1.5FeO),成品硫含量≤0.002%,T[O]≤17×10^(-6),[N]≤32×10^(-6),[H]≤0.9×10^(-6),(Pb+Sn+Sb+As+Bi)≤0.013 7%;连铸圆坯中心疏松、缩孔≤1.5级,轧材各类夹杂物均≤0.5级,满足高压气瓶钢质量要求。

高压气瓶用34CrMo4-H高强度钢的研究

为设计开发工作压力30 MPa的高压气瓶，研究了ISO 9809-2：2010对气瓶钢化学成分与力学性能的要求。结合国外工作压力30 MPa高压气瓶用高强度钢的使用经验，在34CrMo4中添加0．050％～0．080％钒，并分析和试验研究合金元素 Mo 和Ni 在不同的热处理工艺条件下对34CrMo4-H钢力学性能的影响，设计出工作压力30 MPa高压气瓶用34CrMo4-H高强度钢化学成分。试验结果表明，设计开发的工作压力30 MPa的高压气瓶用34CrMo4-H高强度钢力学性能指标均超过ISO 9809-2：2010标准要求，特别是延伸率、冲击值富裕较大。

高压气瓶用34CrMo4钢抗氢脆性能及影响因素

为保证具有氢脆危险性的高压气瓶安全使用,对不同P、S含量和强度的高压气瓶用34Cr Mo4钢进行了力学性能和抗氢脆性能的圆盘片压力试验,对比研究了三个不同P、S含量和强度34Cr Mo4钢的抗氢脆性能及影响因素。结果表明:当34Cr Mo4钢中P=0.008%、S=0.002%、抗拉强度为1035MPa时,最大氢脆化指数为1.97,满足ISO 11114-4:2005标准抗氢脆要求。并且随着钢中P、S含量增加,适应氢环境的最大抗拉强度越低。材料屈服强度取值定义对材料氢脆危险性判定标准影响较大。

热处理对高压气瓶用34CrMo4H钢力学性能的影响

研究了不同淬火温度、回火温度、回火时间、冷却方式、预处理工艺对气瓶用34Cr Mo4H高强度钢力学性能的影响。结果表明,随淬火温度的提高,其抗拉强度增大,冲击韧度和伸长率降低;随回火温度的提高,其抗拉强度降低,伸长率增大,在540~570℃回火时冲击韧度表现为变化不明显,然后随回火温度的提高而增大。油淬或水淬,其强度、冲击韧度基本一致,但油淬的伸长率比水淬高2%;随回火时间的延长,其强度降低,冲击韧度值增大,伸长率在回火时间为2 h时最大,然后随回火时间的延长或缩短,逐步降低。最佳的热处理工艺为840~900℃淬火,水或油淬＋570~610℃回火1~2.5 h,可以获得符合ISO 9809-2：2010标准和设计要求的力学性能;在最终调质处理前增加870℃正火预处理,可进一步改善34Cr Mo4H钢的塑韧性。

兵器工业成功研发七种精钢新材料

2012年，中国兵器工业集团内蒙古北方重工业集团有限公司完成了包括新型高压气瓶钢、高强韧石油钻具、高档工模具钢、核电站用无缝钢管等在内的7种高端特钢新材料的研发工作。其中，新型高压气瓶钢一举打破了我国该钢种长期依赖进口的局面；

机电信息

北重集团成功研发7种特钢新材料2012年,中国兵器工业集团北重集团公司紧盯特种钢的高端领域,围绕技术创新,按照特钢产业发展路线图,完成了包括新型高压气瓶钢、高强韧石油钻具、高档工模具钢、核电站用无缝钢管在内的7种高端特钢新材料研发工作。