光伏支架用420 MPa级高强度钢的研发

为了满足光伏制造行业领域对材料高强度、高耐蚀性及良好成形性能的需求,马鞍山钢铁股份有限公司基于现有生产设备及工艺特点,通过Nb、Ti微合金化的成分设计,配合合理的热轧、酸轧及热镀锌工艺,成功研发了光伏支架用420 MPa级高强度钢S420GD+Z产品。结果表明,研发的产品生产质量稳定,表面质量良好,力学性能及成型性能等均满足用户技术标准要求。

Q420qENH钢及其焊接接头在模拟含PM_(2.5)的工业大气介质中干湿循环腐蚀行为研究

目的 研究桥梁耐候钢板材及其焊接接头在模拟含PM_(2.5)的西北工业大气环境中腐蚀行为的区别。方法 采用NaHSO_(3)+SiO_(2)的腐蚀介质进行干湿交替加速腐蚀实验,并采用腐蚀动力学、X射线衍射、扫描电镜+能谱、电化学测试等方法,分析了Q420qENH钢板材、焊缝及热影响区试样的腐蚀趋势、腐蚀类型及锈层的保护性,以及SiO_(2)对腐蚀的影响。结果 Q420qENH板材试样初期腐蚀速率大于焊接试样,中后期2种试样腐蚀速率逐渐下降并趋于一致。3种试样腐蚀类型均为不均匀的全面腐蚀,外锈层均疏松易脱落,但焊缝、热影响区内锈层比板材致密且与钢基体结合紧密,锈层中Cu、Ni元素含量明显高于板材试样。3种试样腐蚀30d的自腐蚀电流密度由大到小的顺序为板材>焊缝>热影响区,自腐蚀电位由大到小的顺序为热影响区>焊缝>板材,焊缝及热影响区试样的锈层电阻分别为板材试样的1.28倍、1.68倍。结论 PM_(2.5)中的主要成分SiO_(2)易在缺陷处沉积,成为腐蚀产物的形核基底,促进了腐蚀产物的非均匀形核,不利于锈层的致密性。热影响区和焊缝形成锈层的保护性、耐蚀性能优于板材试样。

Q420qD钢部分熔透角接接头焊接工艺与性能研究

采用CO_(2)气体保护焊对16 mm厚Q420qD钢进行部分熔透角接焊,对平焊、立焊和仰焊的焊接工艺进行优化设计,并分析了焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:在13.25~19.77 kJ/cm的焊接热输入条件下,接头焊缝和热影响区组织稳定。焊缝显微组织主要为先共析铁素体和针状铁素体,粗晶区为贝氏体、针状铁素体和珠光体的混合组织,细晶区铁素体和珠光体组织均匀分布。不同位置焊接接头的硬度变化规律为:热影响区>焊缝>母材。焊接接头的屈服强度(558~669 MPa)明显高于母材(464 MPa),拉伸断裂位置均发生在热影响区;焊缝和热影响区在-20℃的冲击功≥69 J,表现出良好的冲击韧性。

国产S420超高强钢在深水导管架的应用风险分析及应对措施

S420高强钢由于具有高强度、较好的抗断裂韧性、抗疲劳性能等优点,与传统导管架用普通钢材相比,其大规模应用在深水导管架,可以大大减少钢材使用量,有效减轻导管架的总体重量,降低开发成本。目前,国产S420超高强钢并无大规模应用在深水导管架上的先例,其实际的应用效果还无法评估,因此存在一些潜在风险。文章从应用风险及应对措施方面进行探讨,旨在为后续其在导管架平台大规模应用提供可借鉴经验。

S420MLO材料的焊接工艺

为满足某大型海洋平台模块钢结构焊接的需要,采用SMAW和SAW焊接工艺对S420MLO材料进行焊接试验和力学性能试验。在试验过程中,通过裂纹尖端张开位移(Crack Tip Opening Displacement,CTOD)试验进行焊接工艺评定。试验结果表明,在焊材选用合理、焊接工艺得到严格控制的情况下,通过焊前预热和焊后消氢处理,能获得良好的焊接接头性能,满足相关标准及项目文件的要求,避免对大型钢结构进行焊后热处理。

316L/Q420双金属热变形行为及热加工图

为研究不锈钢和低合金高强钢双金属的高温变形行为,对316L/Q420双金属进行了温度为950~1150℃、应变速率为0.01~10 s~(-1)、最大变形量为50%的单向热压缩试验,通过观察试验结果,研究了该双金属的热变形行为,进而构建了基于Z参数的Arrhenius本构方程,并应用动态材料模型和Prasad失稳判据绘制了应变分别为0.1、0.3、0.5和0.7时的热加工图。结果表明,316L/Q420双金属热变形具有典型的动态再结晶型特征,流变应力随温度的升高和应变速率的降低而减小;根据所建本构方程得到的预测应力与试验值之间有良好的线性相关性。对应热加工图,综合分析了碳钢侧微观组织状态和脱碳层厚度,确定了最优热加工工艺窗口为:变形温度为1110~1150℃,应变速率为1.284~10 s~(-1)。

光子420nm波长治疗重度痤疮临床疗效分析

目的分析重度痤疮采取光子420nm波长进行治疗的临床效果。方法选择本院收治的重度痤疮98例患者,分为对照组(给予阿达帕林凝胶治疗)与研究组(以光子420nm波长治疗),记录并分析两组患者的临床疗效及不良反应发生率。结果治疗后,比较两组总有效率,研究组总有效率95.92%,对照组总有效率81.63%,前者较高,(P<0.05)。两组均未出现严重的不良反应情况,对照组有1例口唇黏膜有轻微的脱屑,用了润唇膏后改善;研究组出现1例面部皮肤有轻度干燥,用了保湿霜后改善,2例在第一次治疗后有红斑灼热感,冰敷和冷喷36 h后症状消除;差异无统计学意义(P>0.05)。结论重度痤疮采取光子420nm波长治疗临床效果较好,可有效改善患者的临床症状,促进早日康复。

安钢风电塔筒用Q420NC钢板焊接适应性评价

基于中国行业标准对安钢生产的风电塔筒用Q420NC钢进行了焊接适应性评价,采用塔筒焊接常用的GMAW+SAW新型焊接工艺。焊前对焊接用试板进行了力学性能检测,焊后对焊接接头进行力学性能试验,并进行了疲劳极限试验。试验结果表明,焊接接头各项性能均满足承压设备焊接工艺评定的相关标准要求,并通过疲劳极限试验获得了其在应力比为0.5时的疲劳极限曲线,当加载循环基数设定为107次时,焊接接头的极限疲劳应力约为255MPa,当存活率为97.7%时,其极限疲劳应力约为205MPa。

酸雨环境下Q420B钢材腐蚀疲劳裂纹扩展试验与模型研究

为研究特高压输电塔所用Q420B结构钢在酸雨环境下的腐蚀疲劳裂纹扩展行为,开展了Q420B的CT试样在人工酸雨喷雾腐蚀环境下的腐蚀疲劳试验。试验采用背面应变法监测裂纹长度,研究喷雾方式、pH值、应力比对裂纹扩展速率的影响。试验现象及断口分析表明,CT试样的断裂类型主要为穿晶疲劳断裂,腐蚀疲劳机制主要为阳极溶解机制。对于各工况,基于Paris模型推导了考虑模型参数随机性及da/dN数据波动性的腐蚀疲劳裂纹扩展速率P-da/dN-ΔK模型。结果表明,腐蚀疲劳裂纹扩展速率的离散性随应力强度因子幅的增大呈先减小后增大的趋势,该现象与Paris模型参数的线性相关性有关;相较于浸泡腐蚀,喷雾腐蚀下的裂纹扩展阶段存在明显的裂纹闭合效应,导致在ΔK较低阶段喷雾工况裂纹扩展速率均低于纯疲劳工况;腐蚀液pH值越低,裂纹扩展速率曲线斜率越大,但其初始速率也越低;应力比方面,增大应力比能明显缓解裂纹闭合效应,且裂纹扩展速率随应力比的升高而升高。

双相钢HC420/780DP动态力学性能及其本构模型研究

在应变率分别为0.001、0.100、1.000、10.000、100.000 s^(-1)和200.000 s^(-1)的条件下,测试了双相钢HC420/780DP的高速拉伸性能,研究了其在不同应变率下的动态力学行为,得到了不同应变率下的真应力‐真应变曲线,分析了其屈服强度、抗拉强度、流变应力以及断裂延伸率随应变率的变化规律。结果表明,随着应变率的升高,双相钢HC420/780DP的屈服强度、抗拉强度和流变应力均有所升高,断裂延伸率呈现先升高后降低的趋势。另外,基于Johnson‐Cook本构模型,建立并修正了双相钢HC420/780DP与动态应变率相关的塑性本构模型,并验证了修正后的模型。结果表明,通过修正得到的本构模型与试验曲线拟合效果较好。

回火温度对Q420qENH钢板组织和力学性能的影响

通过显微组织观察、电子背散射衍射技术、拉伸试验、冲击试验等方法,研究了回火温度对Q420qENH钢板组织和力学性能的影响。结果表明:420~620℃回火的钢板组织为粒状贝氏体和铁素体,基体组织略微粗化,大尺寸M-A组元分解,但仍有部分细小较稳定的M-A组元得以保留,且呈弥散分布。与轧态钢板相比,620℃回火的钢板屈服强度从467 MPa升高至505 MPa,抗拉强度从655 MPa降低至589 MPa,屈强比从0.71升高至0.86,-40℃冲击吸收能量从175 J升高至278 J;脆硬相M-A组元含量降低不仅导致钢板屈强比升高,还降低了裂纹萌生倾向,且大角度晶界比例增加,阻碍裂纹扩展的能力增强,两者共同作用使得钢板的低温冲击韧性明显改善。在520~620℃回火的试验钢板具有高强韧性和较低屈强比的优异力学性能。

420不锈钢激光选区增材件的激光焊接组织和拉伸性能

随着增材制造的不断发展,420不锈钢增材制造件的焊接研究变得越发重要。因此,研究了420不锈钢激光选区熔化增材制造件的激光焊接接头的微观组织和焊接件的抗拉性能。结果表明,420不锈钢增材件具有良好的激光焊接成形性能,焊缝区组织细小,焊接热影响区组织粗化不明显,增材件受到激光焊接的热影响较小;增材件焊接件的断裂表现为脆性断裂,抗拉强度高达600 MPa以上,高于420不锈钢轧制试样焊接件的抗拉强度;增材件激光焊缝区的硬度低于母材的硬度。

回火温度对等离子熔覆420不锈钢涂层显微组织和力学性能的影响

表征了等离子熔覆420不锈钢涂层的显微组织和力学性能,研究了回火温度对涂层显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着回火温度的升高,涂层中板条马氏体逐渐分解,逆变奥氏体含量增加,碳化物的数量增加。当回火温度从450℃升高到500℃,由于弥散分布的M7C3碳化物的析出和第二相强化,涂层的硬度和抗拉强度小幅度提升;随着回火温度进一步升高至650℃,马氏体分解程度增加及逆变奥氏体含量增加,硬质的M7C3碳化物粗化并部分转变为软质的M23C6碳化物,涂层的硬度和抗拉强度显著降低。涂层断裂机制随着回火温度的升高从混合断裂转变为塑性断裂。420不锈钢涂层的最优回火温度为500℃。

QPQ盐浴复合处理技术对AISI420不锈钢摩擦学性能的影响

采用QPQ盐浴复合处理技术对AISI420不锈钢试件进行处理。利用HVS-1000ZCM-XY数字显微硬度计检测QPQ盐浴复合处理前后试件的表面硬度和渗层硬度,分析QPQ盐浴复合处理技术对AISI420不锈钢试件硬度的影响;利用M-2000型摩擦磨损试验机对QPQ盐浴复合处理前后的试件进行摩擦磨损试验,探究QPQ盐浴复合处理技术对AISI420不锈钢摩擦磨损性能的影响。结果表明:QPQ盐浴复合处理试件的表面硬度(863 HV)比未处理试件(429 HV)提高了101.2%;渗层最大硬度(1080 HV)比未处理试件(430 HV)提高了148.8%,QPQ盐浴复合处理工艺可提高AISI420不锈钢的硬度;QPQ盐浴复合处理试件的平均摩擦因数和最大磨损量比未处理试件分别降低了24.5%和27.3%,QPQ盐浴复合处理技术能提升AISI420不锈钢试件的表面耐磨性。

连退工艺对低合金高强钢HC420LA组织性能影响的模拟试验研究

为了研究连退工艺对低合金高强钢HC420LA力学性能及组织的影响,对HC420LA进行了模拟试验,采用连续退火模拟试验机模拟连退生产工艺,研究了不同均热温度、快冷开始温度、过时效温度、冷速对低合金高强钢HC420LA力学性能及金相组织的影响,获得了不同强度及金相组织要求的试验钢,然后用在实际生产中。

420 kA铝电解槽电热场仿真及实测分析

文章以有限元分析软件ANSYS为平台,对某420 kA电解槽的电-热场进行了仿真,选取了合适的边界条件,建立了三维电-热场模型,进行模拟分析,并与实测工艺参数进行比对,进一步验证仿真结果,为电解槽内衬保温结构设计和优化电解工艺参数提供参考。

420 MPa级轮辋用钢焊接变形失效原因浅析

某车轮厂冬季采购一批420CL钢加工汽车轮辋过程中保留钢卷“轧制圆边”的轮辋边缘发生焊接变形开裂。使用金相显微镜和显微硬度计检测轮辋开裂边缘和对应未开裂边缘的金相组织和显微硬度,分析开裂原因。保留钢卷“轧制圆边”的轮辋边缘的焊缝、热影响粗晶区、热影响细晶区以及母材显微硬度分别为217、215、223、150,没有钢卷“轧制圆边”的轮辋边缘的焊缝、热影响粗晶区、热影响细晶区以及母材的硬度分别为222、230、235和220,发生开裂的轮辋边部焊接热影响区与母材显微硬度相差约70,这是导致轮辋开裂的主要原因。闪光对焊后,沿轮辋边缘焊接热影响细晶区与未受焊接热影响的材料硬度相差太大,破坏了轮辋边缘变形协调能力,在结合处产生应力集中引发开裂。

单水口浇注Q420NQR1异型坯表面纵裂纹控制

针对亚包晶钢Q420NQR1连铸坯及轧材的表面纵裂纹缺陷分析了纵裂纹成因并提出了控制措施。结果表明,轧材的纵裂纹缺陷源于铸坯表面纵裂纹,铸坯表面纵裂纹绝大部分位于异型坯远离水口位置的腹板。通过物理模拟对结晶器内部流场进行研究,发现结晶器内腹板位置存在单循环流,这直接导致远离水口位置的保护渣液渣层较薄,在该位置下难以实现有效控热。通过适当增加水口插入深度可以降低钢液表面流速并促进液渣均匀分布;同时结合保护渣非均匀布料方式可有效改善铸坯及轧材质量,铸坯及轧材纵裂纹率分别降低30%和34%。

Q420GJC钢厚板力学性能异常原因

在某批次热机械轧制Q420GJC钢厚板验收时,发现其力学性能不合格,且几次力学性能测试结果的差异较大。采用化学成分分析、拉伸试验、硬度测试、金相检验等方法对该钢板力学性能不合格的原因进行分析。结果表明:在厚度方向上,该钢板的显微组织分布不均匀,且屈服强度、抗拉强度以及硬度均存在较大差异。建议采用全厚度矩形拉伸试样进行试验,以避免对钢板产品性能的判定出现争议。

轧制温度对Q420钢组织和性能影响的研究

采用Gleeble-3500热模拟实验机、金相法和室温力学性能测试等,研究了轧制温度对建筑结构用Q420钢组织和力学性能的影响。结果表明,随着轧制温度的降低,铁素体和珠光体显微组织晶粒尺寸减小,铁素体体积分数下降而珠光体体积分数增加。此外,对不同轧制温度试样进行碳复型TEM分析可知,随着轧制温度降低,试样中出现了更多更细小的析出物。最后对不同轧制温度试样进行力学性能分析,表明由于组织细化和更多细小碳化物的析出,轧制温度较低的试样具有更高的屈服强度和抗拉强度。