440 MPa级高强钢焊条熔敷金属组织与低温冲击韧性研究

为满足440 MPa级高强钢对焊接材料的需求,研制了三种焊条,并进行了熔敷金属焊接试验,使用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段研究了熔敷金属组织与低温冲击韧性.结果表明,随着Mn,Ni,Cr和Cu含量的增大,熔敷金属的-40℃平均冲击吸收功从35.7 J逐渐增至96.3 J,低温冲击韧性逐渐提高;随着Mn,Ni,Cr和Cu含量的增大,虽然熔敷金属中M23C6型碳化物含量逐渐增大,但是熔敷金属的CCT曲线逐渐右移,相变温度逐渐降低,使得针状铁素体含量逐渐增加,铁素体板条尺寸逐渐减小和板条间交织状分布趋势逐渐增强,M-A组元含量及尺寸逐渐减小,是低温冲击韧性逐渐提高的主要原因;含Cu熔敷金属中夹杂物外层会形成CuS,针状铁素体形核更容易,有利于低温冲击韧性提高.

1300 MPa级低合金高强钢SH-CCT曲线及冷裂敏感性分析

采用Formastor-FⅡ全自动相变仪测定了1300 MPa级低合金高强钢的奥氏体化相变温度,结合光学显微镜与维氏硬度计等设备研究了800~500℃冷却时间(t_(8/5))对1300 MPa级低合金高强钢粗晶热影响区组织和硬度变化的影响规律.结果表明,当t_(8/5)为3~60 s时,1300 MPa级低合金高强钢粗晶热影响区组织均由板条马氏体组成,硬度值为438~454 HV5;随着冷却时间延长,粗晶区出现贝氏体类组织,当t_(8/5)为150 s时,粗晶区为板条马氏体/贝氏体混合组织,硬度平均值为413 HV5;当t_(8/5)为300~600 s时,粗晶区为板条贝氏体和粒状贝氏体混合组织,硬度值为341~381 HV5;当t>600 s时,粗晶区组织主要为粒状贝氏体,硬度值为269~322 HV5.冷裂敏感性评价结果表明,该试验钢碳当量C_(E)(ⅡW)和C_(EN)均大于0.5%,具有一定的冷裂倾向,需焊前预热,焊后热处理或保温缓冷等措施,避免焊接冷裂纹的形成.

700MPa级超高强度汽车大梁用钢研究与开发

根据超高强度汽车大梁钢的特点和要求,介绍了莱钢开发700MPa级大梁钢的Nb-Ti微合金化成分设计及控轧控冷技术,以及该钢的组织形态和析出相分布与形貌。经检测,产品的力学性能和成型性能良好,均满足制造汽车大梁的要求。

750MPa级热轧低碳低合金贝氏体建筑钢筋的研究

设计和研制了一种热轧态为750MPa级的低碳低合金贝氏体钢-20Mn2WNbB钢．测试了这种钢热轧后的冷却条件和焊接对显微组织和性能的影响，得出V8/5=15～2500℃/min之间，均可以获得贝氏体组织和高的强度和塑性配合．钢筋混凝土试验表明，钢材与混凝土的共同工作性能良好，破坏应力为780MPa，安全储备满足要求．

屈服强度700MPa级低合金高强钢的焊接冷裂纹敏感性

采用斜Y型坡口对接裂纹试验研究了8 mm厚、屈服强度700 MPa级低合金高强钢的抗冷裂纹敏感性,分析了不同强度等级的焊丝和焊接工艺参数对其抗冷裂纹敏感性的影响.结果表明:屈服强度700MPa级低合金高强钢淬硬倾向小,焊前焊后不需要进行热处理,在两种不同强度等级的焊丝焊接下,都具有良好的抗冷裂纹敏感性.

Mo对690MPa低合金高强钢熔敷金属力学性能的影响

焊接效率是海洋平台及船体建造的关键,不预热焊接能够显著提高焊接施工效率、降低建造成本。文中采用焊条电弧焊在不预热条件下制备了2种Mo含量不同690 MPa低合金高强钢熔敷金属,对其组织和性能之间的关系进行了分析。研究发现,Mo元素对熔敷金属微观组织、相变过程、塑性及强韧性具有显著影响。在成分体系0.02%~0.03%C,4.4%~4.5%(Mn+Cr+Ni),0.23%~0.61%Mo条件下,通过Mo元素调控获得细化、良好塑性、高强韧性熔敷金属组织。细小、良好塑性组织在冲击过程中能够抑制裂纹萌生和扩展,显著提高了熔敷金属的低温冲击韧性。然而,组织细化与塑性提高对于韧性改善机制存在显著差异,组织细化提高了晶界密度进而阻碍裂纹扩展,塑性良好的组织抑制了裂纹萌生并阻碍其扩展。在0.03%C,4.4%(Mn+Cr+Ni),0.23%Mo成分体系及不预热焊接条件下,获得了抗拉强度742 MPa,-50℃冲击吸收能量82~114 J(平均值103 J)的熔敷金属。

开发的1900 MPa Ti微合金化低合金超高强钢组织和性能

通过200 kg真空感应炉和550 mm钢板轧机开发出1900 MPa Ti微合金化超级HSLA钢(/%:0.34C,0.70Si,1.50Mn,0.012P,0.004S,0.08 Ti,0.0020B,0.0040N)。结果表明:第一阶段采用奥氏体再结晶区轧制,开轧温度和终轧温度分别在1180℃和1030℃左右,第二阶段采用奥氏体未再结晶区轧制,开轧温度920~950℃,终轧温度850~890℃,热处理淬火温度(900±10)℃,回火温度200~230℃,钢板的析出相为(Ti,Mo)C,晶粒度10级,微观组织为回火马氏体,力学性能为Rm 1930~1985 MPa,A 10%~12.5%,-40℃K_(V2)200~230 J。

MnS偏析对440 MPa级冷轧低合金高强钢塑性影响浅析

针对CSP流程生产的440 MPa级冷轧低合金高强钢屈服强度异常升高问题,通过金相显微镜、SEM对比,分析了正常(A)试样和异常(B)试样拉伸断口显微形貌及金相组织。结果表明,B试样中存在大量MnS析出物并聚集偏析,MnS偏析导致440 MPa级冷轧低合金高强钢塑性指标偏低,材料冲压成形性能较差。工业化生产440MPa级冷轧低合金高强钢过程中针对塑性较差问题,可以通过降低C含量至0.055%、降低S含量至50 ppm和适当提高连铸机拉速至4.6 m/min的措施有效降低MnS偏析,从而提高了材料的冲压成形性能,大大降低了产品在市场质量异议风险。

1000 MPa级低碳高强钢的组织转变与性能研究

利用膨胀仪测定1000MPa级低碳高强钢临界点及CCT曲线,研究不同冷速对试验钢显微组织的影响。结果表明:在0.5~1℃/s冷速范围内,试验钢得到单一粒状贝氏体组织;在2~15℃/s冷速范围内,得到粒状贝氏体、板条贝氏体和马氏体的混合组织;在20~80℃/s的冷却速度范围内,得到板条贝氏体和马氏体的混合组织。以测定CCT曲线为参考依据制定调质工艺,试验钢经过调质后获得优异的综合力学性能。

回火温度对2300MPa级低合金超高强度钢组织及力学性能的影响

超高强度钢强度的提高有利于实现构件的轻量化。目前广泛应用超高强度钢板的强度普遍不高于2 000 MPa,针对一种强度为2 300 MPa级的超高强度钢,通过SEM、TEM和物理化学相分析等方法研究了回火温度对其显微组织及力学性能的影响。结果表明,经140~230℃不同温度回火处理后,实验钢显微组织均为板条马氏体和ε-碳化物,ε-碳化物质量分数随回火温度的升高从0.196%增加至0.718%。随回火温度的升高,实验钢的抗拉强度从2 441 MPa降低至2 169 MPa、屈服强度从1 720 MPa升高至1 825 MPa、冲击吸收功在19 J/cm^(2)上下波动。ε-碳化物的析出提高了析出强化效果,使得实验钢的屈服强度升高,马氏体中固溶碳含量的下降,使得实验钢的抗拉强度下降。