700L高强钢生产工艺及性能研究

通过采用合适的化学成分、控制轧制和冷却工艺,可以将700L钢直接热轧成双相钢钢板。通过实验控制钢板的待温厚度、终轧温度、终冷温度以及回火温度,即将热轧钢材的终轧温度控制在两相区的某一范围,然后快速冷却,从而控制最终形变温度及冷却速度,该方法可获得铁素体和M-A岛双相组织。结果表明,回火后,700L高强钢板平均屈服强度为704 MPa,平均抗拉强度为805 MPa,延伸率和冲击功也有所改善,性能合格率达到100%。

钛对铌-钛微合金化700L大梁钢组织和性能的影响

对不同钛含量的700L汽车大梁钢母材及熔化极性气体保护焊(MAG)焊接后试样的显微组织、力学性能进行对比研究。结果表明:钛含量为0.11%时,试验钢显微组织中铁素体晶粒为3~5μm,还有少量的变形带,屈服强度为678 MPa,抗拉强度为760 MPa,伸长率为17.0%;钛含量为0.07%时,显微组织中铁素体晶粒为4~8μm,还有少量的珠光体颗粒,屈服强度为658 MPa,抗拉强度为734 MPa,伸长率为24.0%;MAG焊接后,两种试验钢的强度升高10 MPa左右,但伸长率分别降低1.0、3.0个百分点,背弯180°(d=2a)性能合格;随着钛含量的增加,试验钢的热影响区显微组织得到细化,低碳马氏体含量有所增多。

700L钢制挂车车架大梁开裂原因及改善措施

某企业700L钢制挂车车架大梁产品在较低服役寿命下出现开裂现象,对开裂大梁的断口形貌、化学成分、显微组织、力学性能、疲劳性能、服役性能等进行检验,并与未开裂大梁进行对比,分析大梁开裂的原因,并提出了相应的改进措施。结果表明:开裂700L钢制挂车车架大梁组织中存在一定的混晶现象,导致韧性和疲劳极限偏低,且在交变载荷的作用下,大梁板簧支架与梁下翼面加强板的位置及鞍板与梁连接处出现应力集中,微裂纹在应力集中位置萌生与扩展,最终导致车架大梁发生疲劳断裂;为降低开裂风险,应略微降低终轧温度,同时在大梁靠近鹅颈下翼面内侧增加C形加强板,减少大梁在服役条件下的应力集中现象。

14 mm厚的700L汽车大梁钢热轧卷强度不合格的原因分析

为了解决14 mm厚的700L汽车大梁钢热轧卷板强度偏低的问题,采用金相显微镜和扫描电镜对其显微组织和拉伸断口进行分析,研究板坯均热温度和均热时间对强度的影响。结果表明,均热温度偏低或均热时间太长是试验钢强度不合格的主要原因。通过优化板坯加热工艺实现了铌、钛碳化物的充分固溶,充分发挥铌、钛的析出强化效果,解决了强度偏低的问题。

16mm厚的700L钢热轧卷板低温冲击性能不合格的原因分析

16 mm厚的700L汽车大梁钢热轧卷板-20℃低温冲击性能不合格。采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对其进行了检测,分析了不合格的原因。结果表明:钢板1/2厚度处晶粒粗大是导致-20℃低温冲击性能不合格的主要原因。通过优化热轧工艺温度控制范围,提高中间坯厚度等措施,钢板厚度方向上晶粒更均匀,热轧卷板-20℃低温冲击性能的稳定性得到提高。

700L系列汽车用大梁钢质量提升

700L系列汽车用大梁钢的组织性能的稳定直接影响产品的成型性能、安全性能等。针对河钢唐钢不锈钢700L系列大梁钢机械性能波动大、冲击韧性、扩孔率偶有不合格的情况,通过合金成分优化,加热温度、终轧温度、层冷温度及冷却制度等工艺的改进,大大提高了钢的冲击韧性及扩孔率,保证其机械性能波动在80 MPa以内,产品合格率提升至100%,满足了下游用户的使用要求。

1.2 mm热轧高强薄规格700L汽车钢的开发

通过Nb、V、Ti等微合金化的成分设计,合理的控轧控冷的轧钢工艺,优化精轧机组的负荷分配,高精度的轧钢设备管理,细晶强化、固溶强化、析出强化的有机结合,实现了1.2 mm 700L汽车用钢在1780半连轧生产线的成功开发。1.2 mm 700L板轧制负荷合理,轧制稳定,板形良好,性能优异,实现了以热轧代冷轧,满足了汽车行业高强度、复杂变形和低成本的使用要求。

厚规格大梁钢700L剪切开裂分析

通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段,对10 mm厚700L牌号大梁钢纵切时出现开裂缺陷进行检测分析。结果表明:断口附近材料强度偏高,且低温冲击韧性差,表现为低温脆性,在剪切加工时对裂纹敏感性高;进一步通过电镜扫描分析发现,断口局部存在连铸保护渣类非金属夹杂物,夹杂物的存在导致钢基体组织连续性差,造成材料局部塑性降低。非金属夹杂物处容易形成应力集中,高强大梁钢在进行纵切加工时,裂纹在非金属夹杂物处产生并扩展,造成纵切开裂。

700L系列汽车用高强钢常见问题及模型优化

分析了河钢集团邯钢公司邯宝热轧厂700L大梁钢生产中遇到的问题,通过采取优化加热制度、微中浪轧制、层冷水精准调控、优化数模二级代码等措施,6 mm以下薄规格钢带不平度降低至6.5 mm以下,6 mm以上厚规格钢带纵切侧弯量由45 mm减少到10 mm以内,由于改判、规格变化和模型参数骤变导致的废次降量降低了80%,700L产品合格率提高到97%。

700L高强汽车钢冶炼过程夹杂物的控制

为提高700L高强汽车钢钢水质量,研究了700L高强汽车钢在精炼及连铸工序单位面积上夹杂的数量、尺寸及种类的变化规律及控制措施。研究结果表明:采用Si-Al复合脱氧,减少加铝批次及早加铝能够提高钢水质量;钙处理后,钢水中钙质量分数大于0.0025%且炉次间波动小,静吹时间大于6 min,有利于提高钢水可浇性,减少钢中大型夹杂物;LF早成渣,成白渣,钢中单位面积上夹杂数量最低;连铸工序做好防护,防止下渣及液面波动卷渣等,能减少钢水中夹杂,提高钢水质量。

添加微量Cr元素对700MPa大梁钢氧化铁皮粉化性能的影响

700 MPa大梁钢生产中卷取温度和冷却速率对氧化铁皮结构及其粉化性能有重要影响,但如大范围调整卷取温度对700 MPa大梁钢的组织细化以及Ti元素析出均有影响,易造成产品力学性能和冲压性能的波动,而且卷取后冷却速率的控制手段较为有限。故从添加合金元素的角度,在保证700 MPa大梁钢力学性能的基础上,研究了通过添加微量Cr元素对700 MPa大梁钢(700L钢)氧化铁皮厚度及其粉化性能的改善效果。采用差热分析仪、扫描电镜和冷弯试验等手段,系统研究了添加质量分数0.2%Cr元素对700L钢的氧化特性、氧化铁皮生长规律及其粉化性能的影响。结果表明:添加质量分数0.2%的Cr元素后,在1 050℃以下,700L钢抗氧化性提高;在1 000℃时,700L钢等温氧化增重量降幅可达26%,氧化铁皮界面形成了元素富集层且厚度近6μm。工业生产试验表明:在热轧工艺相同条件下,添加质量分数0.2%的Cr元素后,700L热轧板表面氧化铁皮厚度由10~15μm降至6~8μm,氧化铁皮粉化脱落比例由40%降低至7%左右。

16mm极限厚度规格700L汽车大梁钢低温冲击韧性优化

强韧性合理匹配一直是16 mm极限厚度规格700L汽车大梁钢热轧卷板的研究难点,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等对16 mm极限厚度规格700L汽车大梁钢显微组织、夹杂物、冲击断口形貌进行检测,分析影响试验钢-20℃低温冲击韧性的主要因素。结果表明,试验钢-20℃低温冲击吸收功偏低的主要原因为钢中存在大量长度为2~8μm的(Nb,Ti)(N,C)夹杂物,板厚1/2处铁素体晶粒不均匀且存在珠光体偏析带。通过降低钢中氮质量分数、提高热轧中间坯厚度等措施,降低液析(Nb,Ti)(N,C)的质量分数,细化板厚1/2处铁素体晶粒尺寸,使极限厚度规格700L汽车大梁钢热轧卷板的低温冲击韧性得到显著改善。

热处理工艺对700L钢冲击韧性的影响

采用扫描电镜、透射电镜等方法研究了不同热处理工艺对700L汽车大梁钢冲击性能的影响。结果表明:低温退火处理对700L钢的冲击性能影响明显。在低于400℃退火时,钢板组织变化不明显,但冲击性能相较原板有所提高,在高于550℃退火时,钢板组织发生细微变化,冲击性能有所恶化。其中在200℃退火后,抗拉强度降低了约2.6 MPa,但-40℃冲击吸收功提高了28 J,伸长率提高了1.28%。奥氏体化热处理对700L钢的冲击性能有明显影响。原板经奥氏体化不同冷却工艺热处理之后,空冷后的钢板拥有最佳的冲击性能,其-40℃冲击吸收功相较原板提高了约202 J,组织主要由铁素体与少量的贝氏体与M/A岛组成,透射电镜表征表明,铁素体区几乎没有位错,而位错主要集中在少量的贝氏体与M/A岛中,这可能是空冷后钢板冲击韧性最好的一个原因。

温变形对700L高强钢碳化物析出行为及残余应力的影响

采用裂纹柔度法(CCM)、X射线衍射分析、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、显微维氏硬度计等研究了700L高强钢不同温度回火和温变形后内部组织和残余应力的变化。结果表明:相较于回火,温变形能促进700L高强钢中碳化物的析出;随温变形温度的升高,700L高强钢的整体残余应力持续下降,在100~300℃温变形时,残余应力快速下降,300℃温变形后残余应力下降至34.77%,在300~600℃温变形时,残余应力下降平缓,600℃温变形后,残余应力降低到20.83%,温变形对残余应力的调控作用显著。高温区间温变形还可以降低700L高强钢表面的拉应力水平,提高其疲劳性能。