大规格40MnVS非调质钢棒材控轧控冷工艺研究

本文通过工业生产试验,开发了一种大规格棒材的控轧控冷工艺,并成功试制了Ф110mm的大规格非调质钢棒材,各项性能指标经过检验满足用户的产品标准要求。

含0.029%铌F40MnVS钢连铸坯微米级大颗粒NbC特征及生成机理研究

针对铌微合金化(加0.029%Nb)F40MnVS非调质钢(220 mm×260 mm)连铸坯中含铌相进行研究,结果表明:F40MnVS钢连铸坯中可见较多微米级大颗粒NbC相(/%:80~94Nb, 1.2~7.1V,1.6~17.1Ti)。大颗粒NbC分布在枝晶间,其形貌可呈块状、长条状或与钢基体的共晶形态,部分依附于硫化物存在。在连铸坯边部NbC多在5μm以下,形貌以点状居多;连铸坯中间及心部NbC可达数十微米,多为细长条。这些大颗粒NbC相在热轧材中仍然存在。依据Thermo-Calc计算结果,钢液凝固末期,当固相率达到0.961时,NbC可在元素富集的钢液中析出,其成分存在Ti可能是与先析出的TiN成分互溶的结果;通过将轧前铸坯加热温度提高至1200℃,可明显降低大颗粒NbC的尺寸。

直接切削用40MnVS钢高强韧化控轧控冷工艺开发

采用1030℃开坯、880℃连轧、轧后穿水的控轧控冷工艺试制了Ф110 mm直接切削用40MnVS非调质圆钢,结果表明:轧后穿水可在控轧工艺的基础上进一步细化晶粒,明显改善带状组织,提高钢的力学性能。产品在抗拉强度达到945 MPa、屈服强度达到800 MPa的情况下,Aku仍能达到70 J以上,可代替42CrMo等调质钢。

轧后控冷规范对F40MnVS非调质钢组织和性能的影响

本文研究了轧后冷却温度对F40MnVS非调质钢组织和性能的影响,实验表明,通过降低终轧温度,加快轧后冷却速度,可显著细化铁素体晶粒,提高钢材的强韧性。

F40MnVS非调质钢CCT曲线测定及连续冷却转变研究

用Gleeble-1500热模拟试验机研究了F40MnVS非调质钢(%:0.40C、1.43Mn、0.32Si、0.012P、0.038S、0.0082N、0.07V)分别在形变温度870℃和830℃、应变速率8~9s^(-1)、应变50%后,以0.1~25℃/s不同冷却速率下冷却的动态CCT曲线和组织转变。结果表明,降低形变温度,动态CCT曲线整体向左下方移动,贝氏体上临界冷速增加,扩大铁素体+珠光体组织的冷却速度范围;铁素体晶粒随形变温度降低和冷速的增加而细化。

控轧控冷在非调质钢F40MnVS生产中的应用

非调质钢F40MnVS主要用于代替部分合金结构钢,制造连杆、销轴等零部件。棒材非调质钢F40MnVS生产中采用了合适的控轧控冷工艺,对轧后棒材能有相当明显的提升。F40MnVS非调质钢生产中,采用穿水冷却控制返红温度和上冷床温度,棒材上冷床后采用快速空冷工艺,可以有效控制最终轧态组织中珠光体或铁素体含量,细化轧后棒材晶粒,从而提高热轧态棒材的各项性能。通过数次控轧控冷工艺生产实践,改善了非调质钢组织形态,提高了非调质钢的关键性能。

F40MnVS非调质钢大规格棒材热加工图的构建

采用Gleeble-2000D热模拟试验机对F40MnVS非调质钢进行了热模拟压缩试验,分析了该钢在850~1 050℃和0.01~10s^(-1)条件下的热模拟压缩变形特征。同时,根据Prasad提出的动态材料模型(DMM)并结合有限元模拟,建立了适用于F40MnVS非调质钢φ156mm规格棒材的热加工图。研究结果表明,在低应变速率(0.01~0.1s^(-1))下,材料呈现典型的动态再结晶特征;在高应变速率(1~10s^(-1))下,材料发生动态回复;由所建立的热加工图确定了F40MnVS非调质钢的最佳的热变形工艺,即变形温度900~950℃,应变速率0.03~0.1s^(-1)。热加工图为F40MnVS非调质钢大规格棒材的加工性能分析和工艺优化提供了参考依据。

非调质钢F40MnV高温流动应力模型研究

采用Gleeb1500热模拟实验机对F40MnV非调质钢进行实验研究,根据经典应力-位错关系和动态再结晶动力学方程,分别对加工硬化-动态回复和动态再结晶两阶段建立流动应力模型,然后统一表示为完整的F40MnV结构钢高温流动应力模型。根据实验结果计算拟合了模型中各参数。采用建立的流动应力模型计算实验条件下的流动应力,计算结果与实验结果吻合较好。并将所建立的流动应力模型用于F40MnV非调质钢热塑性成形数值模拟分析。

F40MnV非调质钢的热变形行为

采用Gleeble 1500热模拟实验机对F40MnV非调质钢在温度为1 223-1 473 K,应变速率为0.1-10 s-1的热变形行为进行研究。通过奥氏体再结晶动力学回归计算得到了F40MnV钢的变形激活能,峰值应力和峰值应变与Zener-Hollomon参数的关系表达式。同时,得到了F40MnV钢的动态再结晶动力学方程和动态再结晶晶粒尺寸的数学模型。

用Arrhenius方程预测F40MnV非调质钢高温流动应力

采用Gleeble 1500热模拟实验机对F40MnV非调质钢在温度为950～1250℃、应变速率为0.1～10 s-1范围内进行了等温、等应变速率热压缩实验。依据实验的流动应力曲线,将材料参数表示为应变的函数,采用双曲正弦形式的Arrhenius方程建立了该种钢的高温本构模型。统计计算了模型预测流动应力和实验值之间的相关系数和平均相对误差分别为0.993和5.56%。结果表明:在实验温度和应变速率范围内,双曲正弦形式Arrhenius方程中材料参数可以表示为应变的多项式函数,该方程能够较为准确预测材料高温流动应力随变形量增加而变化的大小和趋势,适用于该种钢热锻造过程的数值模拟。

40MnV锻态钢热变形组织演变的计算机模拟

借助元胞自动机理论,以动态再结晶体积分数和再结晶尺寸分布为模拟目标,在Deform软件模块中对40MnV锻态钢热变形过程中的微观组织演变进行了计算机模拟,并在相应工艺下对40MnV锻态钢进行了试验验证。结果表明,当锻压温度为940、1 040、1 140和1 240℃时,随着锻压温度的升高,40MnV合金钢再结晶体积分数逐渐升高,再结晶晶粒尺寸不断增加。计算机模拟得到的再结晶体积分数和再结晶晶粒尺寸分布结果与试验结果保持一致。

转炉冶炼F40MnV非调质钢的开发

介绍了石钢转炉冶炼生产F40MnV非调质钢采取的技术措施,对Φ25mm轧材成品进行了详细分 析,结果表明,石钢首次开发的F40MnV非调质钢符合标准要求,同时也满足了用户要求。

钒渣代钒铁直接合金化的试验研究

本文阐述了钒渣代钒铁直接合金化在电炉中冶炼09SiVL,40Si2MnV钢的试验工作。结果表明:钒渣直接合金化工艺可行,钒回收率稳定,钢的质量及机械工艺性能良好,经济效益显著。

非调质钢汽车连杆的疲劳性能

针对40MnV非调质钢汽车连杆锻后空冷和锻后正火两种工艺进行疲劳试验对比,对两种工艺连杆的疲劳极限进行计算,发现冲击韧性不是影响非调质钢的主要因素,锻后空冷的控制可提高连杆的疲劳寿命。

微合金化技术在40MnV非调质钢中的应用

本文按照非调质钢的微合金化理论,控制V、Ti、N的含量,使40MnV非调质钢的综合力学性能大大提高。

调质钢与非调质钢的对比教学

通过对调质钢与非调质钢的对比 ,明确说明了 45钢、40 Cr钢及 YF40 Mn V钢的力学性能和应用情况。通过 YF40 Mn V在拖拉机驱动轴及离合器轴上的替代使用 ,说明了新型材料的发展远景及对比教学的优越性。

微钛处理对40Si2MnV钢筋钢强度的影响

用钒渣代钒铁直接合金化,渣中的TiO_2被还原,微量钛进入钢中,即产生微钛处理过程。40Si2MnV钢经微钛处理后有明显的强化效应,但焊接性能随之降低。微钛含量控制在0.025～0.045%即可获得均匀的Ti(CN)析出相,珠光体层间距减小,体积百分含量增加,可焊性得到恢复。

YF40MnV易切削非调质钢的试制

介绍了杭州钢铁集团公司试制YF40MnV易切削型非调质钢的情况。采用80t超高功率电弧炉冶炼,LF精炼处理及700×1/650×3三辊横列式轧机轧制,生产出的YF40MnV,其各项技术质量指标完全符合用户要求。采用高品位的硫铁作增硫剂及喂硫铁线工艺,是改进S含量控制的方向。