ML20MnTiB冷镦钢开裂原因分析

ML20MnTiB冷镦钢在镦制时发生螺帽开裂,本文采用金相、SEM对ML20MnTiB开裂的成因进行分析。结果表明,导致ML20MnTiB盘条镦制螺栓开裂的原因是盘条表面存在热加工缺陷所致。针对开裂原因提出改进措施,改进后工件的合格率达到≥99.3%,满足生产要求。

Ce对于20MnTiB冷镦钢夹杂物和力学性能的影响

工业化试验生产不同稀土(Ce)含量20MnTiB冷镦钢,采用维氏硬度计、拉伸试验机、冲击试验机、光学显微镜(OM)及扫描电镜(SEM)等手段,研究添加Ce后,钢中夹杂物变质情况以及热轧盘条显微组织和力学性能的变化,并分析Ce的作用机理.结果表明,添加0.0025%Ce后,钢液中S含量下降,洁净度显著提高;盘条中夹杂物由大尺寸、长条状的Al_(2)O_(3)·MgO·CaO·CaS复合夹杂物变质为小尺寸、类球状的CeAlO_(3)·MgO·CaO·CaS复合夹杂物;同时长条状MnS夹杂物消失;热力学计算表明钢中最易生成的稀土夹杂物为CeAlO_(3).添加Ce后,盘条显微组织细化,铁素体比例有所提升,粒状贝氏体组织减轻,其尺寸也进一步减小.盘条的硬度、屈服强度和抗拉强度有所降低;室温冲击韧性显著增加,由31.7 J增加至52.3 J,提升65.0%.稀土微合金化盘条硬度、强度的降低以及冲击性能的显著增加有益于其冷镦性能提高.研究结果可为进一步开发新型稀土微合金化冷镦钢提供技术和理论支撑.

稀土Ce对20MnTiB冷镦钢中夹杂物演变的影响

工业化实验生产不同稀土(Ce)含量的20MnTiB冷镦钢,通过实验观察和热力学计算,研究了在Ca处理的基础上,Ce对20MnTiB冷镦钢生产过程中夹杂物演变的影响。结果表明,经Ce处理后,大尺寸类球状Al_(2)O_(3)·MgO·CaO·CaS夹杂物被变质分解为1μm左右类球状的CeAlO3·MgO·CaO·CaS夹杂物,2μm左右不规则状的该类型夹杂物被变质球化。热轧后,0Ce试样盘条中夹杂物沿轧制方向拉长,夹杂物尺寸更大,形状愈发不规则,此外,还发现长条状MnS夹杂物。而在27Ce试样中,经Ce处理后w[S]降低40%,抑制了凝固过程中MnS夹杂物的形成,且经轧制后,盘条中夹杂物小尺寸、类球状的特性并未发生改变。热力学计算结果与实验结果相吻合。Ce处理后,大尺寸、不规则夹杂物的变质分解、小尺寸、不规则状夹杂物的变质球化以及MnS夹杂物的消失,避免了在冷镦过程中由于夹杂物不规则形貌引起的应力集中,从而有利于实验钢冷镦性能的提升。研究结果可为进一步开发新型稀土微合金化冷镦钢提供技术和理论支撑。

ML20MnTiB线材表面翘皮缺陷成因分析

借助光学显微镜及扫描电镜SEM对缺陷横截面的形貌、组分等进行检测,通过氮氧分析仪对成品线材的气体含量进行检验,认为因钢中氮含量高生成的大量TiN夹杂物是导致线材表面缺陷形成的根本原因。通过对ML20MnTiB生产过程加强控制,控制钢中氮含量≤0.0060%,可有效控制TiN夹杂物的生成,进而避免线材表面翘皮缺陷的产生。

ML20MnTiB高强度冷镦钢线材的研制与开发

紧固件制造要求ML20MnTiB冷镦钢线材提高冷加工性能、淬透性和综合力学性能。安钢采用100t转炉--LF精炼--150mm×150mm连铸小方坯-高速线材生产线，研制开发出ML20MnTiB高强度冷镦钢线材，主要化学成分如下：w（C）为0．19％～0．22％，w（Si）为0．08％～0．20％，w（Mn）为1．40％～1．55％，w（Ti）为0．04％～0．06％，w（B）为0．0005％～0．0025％。冶炼过程中控制硼不被氧化和氮化，轧制过程中开轧温度为（950±30）℃；精轧温度为（870±20）℃；减定径温度为（830±20）℃，吐丝温度为（800±20）℃，入15辊道速度为12～18m／min。生产实践表明：产品综合性能稳定，各项技术指标达到用户制作10．9级高强度螺栓的要求。

ML20MnTiB合金冷镦钢盘条的开发

介绍ML20MnTiB冷镦钢盘条开发过程。采取控制C,P,Si,Al,Ti等含量;出钢温度1 620～1 650℃,钢水过热度25～30℃,连铸拉速2.4～2.6 m/min;轧制加热温度(980±50)℃,均热温度(1 060±20)℃,开轧温度(950±20)℃,精轧温度850～900℃,减定径温度800～850℃,吐丝温度780～820℃等措施,生产的ML20MnTiB盘条金相组织均为等轴铁素体+珠光体,晶粒度9.0～10.5级,铁素体脱碳层深度小于0.03 mm,夹杂物小于0.5级,同圈性能均匀,冷镦无裂纹,满足生产10.9级螺栓技术要求。

控冷工艺对ML20MnTiB冷镦性能的影响

用ML20MnTiB替代ML40Cr作为冷镦钢盘条,以减少冷镦前退火处理工序。介绍ML20MnTiB盘条化学成分及轧制工艺流程,斯太尔摩线长度104m,盘条在斯太尔摩线上的运行时间由290s提高到373s,在保温罩内的运行时间由179 s增加到271s,在保温罩内的平均冷却速度由0.44℃/s降到0.38℃/s。工艺调整后,盘条屈服强度和抗拉强度均降低约30～40 MPa,组织全部为铁素体加珠光体,心部不存在粒状贝氏体,心部晶粒度由8.5级增大到7.5级,1/3冷镦合格率由原来的75%提高到100%。

ML20MnTiB冷镦开裂原因分析及改善措施

ML20MnTiB热轧盘条生产10.9级高强度螺栓,冷镦时发生开裂,分析开裂样品发现连铸坯表面针孔缺陷是造成开裂的主要原因。分析针孔缺陷影响因素并优化连铸保护浇铸工艺,连铸坯表面质量得到明显改善,经用户批量使用,未发现因针孔缺陷造成的开裂。

Ti-B微合金化对ML20Cr冷镦钢连铸坯热塑性的影响

试验ML20Cr钢280 mm×325 mn连铸坯的生产流程为80 t顶底复哄转炉-LF-CC工艺。借助Gleeble1500热模拟试验机测试了试验钢连铸坯的650~1 200℃热塑性曲线.许分析了添加0.029Ti-0.002 3B对ML20Cr钢(/%:0.21~0.22C.0.22~0.235i,0.74~0.76Mn,0.015~0.017P,0.002~0.003S,0.95~0.96Cr.0.034~0.036A1,0.005 0~0.005 1N)热塑性的影响。结果表明,在650~900℃范旧,含0.029Ti-0.002 3B的ML20Cr钢的塑性(750℃断面收缩率>70%)优于不加Ti-B的ML20Cr钢(750℃断面收缩率<50%)。其主要原因TiN优先析出,降低了细小AlN析出物在第三脆性区的影响,同时B元素在奥氏体晶界偏聚,抑制先共析铁素体薄膜的形成,从而有效改善了钢的热塑性、工业生产结果表明,加微量Ti-B后ML20Cr连铸坯开裂率由3.7%降低到0.3%、

ML20MnTiB组织与性能优化实践

针对ML20MnTiB冷镦钢线材硬度偏高的问题,与其他厂同等规格材料进行了化学成分、力学性能及金相组织对标实验,发现硬度偏高是由于组织中含有贝氏体造成的,并提出了工艺改进措施:KOCKS入口温度降低到850~890℃,卷取温度降低到820~850℃,使成品出保温罩时最高温度控制在600℃左右。通过优化控轧控冷参数等措施,消除了钢材中的硬性贝氏体组织,降低了硬度,改善了力学性能。

提高ML20MnTiB钢标准件强度级别的盘条生产工艺研究

介绍ML20MnTiB合金冷镦钢的成分控制,对合金冷镦钢的调质工艺机制进行探讨,通过调整ML20MnTiB盘条的调质工艺,得到不同的金相组织和力学性能,进而达到生产12.9级高强度标准件的要求,起到优化生产工艺、节约原材料和提高经济效益的作用。

正交试验法优化ML20MnTiB精线表面磷化质量的工艺研究

为了提升ML20MnTiB精线表面磷化膜的质量,满足客户大变形多工位高速冷成型需求,采用正交试验方法研究了不同酸洗拉拔工艺对ML20MnTiB合金钢丝磷化膜的膜重、SEM形貌和成分的影响。结果表明:第3次抽丝不酸洗,采用凯密特尔工艺磷化,控制精抽变形量为10%时,获得的表面磷化膜最重、磷化有益成分最高、微观形貌最为理想,更符合冷加工成型工艺要求。

ML20MnTiB高强度螺栓断口裂纹分析

针对10.9级ML20MnTiB钢结构螺栓在拉伸试验、楔负荷试验中出现断口裂纹的现象,对该批螺栓抽样进行了化学成分、金相组织和断口分析,并测定了机械性能。研究表明,螺栓产生断口裂纹的主要原因是钢材芯部存在原始缺陷和较明显的带状组织。

ML20MnTiB冷成型用精制线材开发

介绍了邢钢ML20MnTiB精制线材的开发过程,通过对酸洗涂层工序磷化池的总酸度、游离酸度、酸比和磷化液温度、球化退火温度、碳势的控制、球化退火工艺的研究,确定了精制线材的加工工艺,产品满足了客户冷成型工艺要求。

ML20MnTiB盘圆制作10.9级螺栓的调质工艺探讨

通过分析三钢首批生产的φ18mm规格的ML20MnTiB盘圆不同微观组织与其对应的力学性能之间的关系,找到合适的调质工艺。结果显示,冷镦后的螺栓在873℃~893℃快速油淬后经400℃回火,可得到回火屈氏体,且产品的塑性和强度良好,可用于制作10.9级高强度标准件。

湘钢2~#铸机ML20MnTiB铸坯低倍改善

本文通过铸坯低倍酸洗、铸坯钻孔碳成分检测以及铸坯原位分析,对湘钢炼钢厂2^#铸机ML20MnTiB钢种的二冷比水量和末端电搅电流参数优化后,铸坯低倍组织等轴晶区比例扩大,元素偏析程度降低,明显改善了该钢种的低倍质量,最终材上带状组织级别由3.5~4级下降至2.5级以内。