多向锻造工艺对Q550钢组织和性能的影响

采用不同锻造工艺对Q550钢进行多向锻造工艺研究。结果表明,经过多向锻造后,Q550钢的组织得到了有效细化;经过第3种工艺处理后,试样的综合力学性能得到提高,锻造后Q550钢沿着垂直于某一面方向的抗拉强度和3个面的平均硬度分别提高了7.5%和44.4%,伸长率也有所提高;多向锻造后,室温拉伸试样的断口形貌出现大量韧窝,表现为剪切断裂为主的韧性断裂。

Q550钢焊接箱形截面压弯构件的局部稳定和屈曲后强度

通过12个Q550D钢短柱的单向偏压试验,研究高强钢焊接箱形截面压弯构件的局部稳定性能和极限承载力;将极限承载力与美国、欧洲和中国钢结构设计规范相关公式计算结果相比较,以验证各规范对Q550D钢焊接箱形截面压弯构件屈曲后强度计算的适用性。结果表明,在翼缘宽厚比b/t=27.9~56.1,腹板高厚比h/t=40.5~80.1,偏心距e_(y)=20~50mm,欧洲和中国规范中的相关公式有较高精度,仍然适用于550D钢焊接箱形截面压弯构件屈曲后强度计算,而美国规范中相关公式有时偏不安全。

Q550高强工程机械用钢加工工艺研究

以Q550高强度工程机械用钢为研究对象,研究了该钢种的加工工艺对其晶粒及组织的影响。结果表明,在试样变形过程中存在着两种应力-应变状态,其中一种是动态再结晶型的,另外一种是动态回复型的。当冷却速度变大时,材料组织结构中贝氏体的晶粒粒径减小,同时贝氏体铁素体间距变小,此时材料的硬度先增大后减小。当冷却速率为30℃/s时,试样的维氏硬度达到最大值346 HV。为了获得力学性能较好的钢材,避免混晶的出现,Q550高强钢的终轧温度应在900℃以下。

采用TMCP工艺开发低成本高强钢Q550

采用中碳高Mn的微合金化设计,在4 300 mm中厚板轧机上采用TMCP工艺生产铁素体珠光体高强钢Q550,并对其性能和组织进行分析。结果表明:采用TMCP工艺在两阶段轧制和加速冷却条件下生产的高强钢Q550的性能全部符合GB/T16270-1996的要求,同时节约了大量昂贵合金的加入、降低了成本、减少了热处理环节、缩短了交货期,提升了高强钢产品的市场竞争力。

WH70高强钢采用高强度焊丝Q550常温下焊接试验

目前高强钢WH70 (σb=710MPa)在常温下 (大于 15℃ )焊接时 ,焊前需要预热、焊后需要退火。为此 ,对其焊接接头进行了试验 ,目的是为了实现在室温下焊接。试验采用CO2 气体保护焊 ,选用Q5 5 0高强度焊丝 ,同时就高强钢焊接性特点 ,制定了一整套焊接工艺。试验结果表明 ,采用Q5 5 0高强度焊丝 ,在对焊接工艺进行优化的情况下 ,可以实现高强钢WH70在常温下焊接。

控轧控冷型Q550高强钢高温后的力学性能试验研究

通过升温、降温及冷却后的常温静力拉伸试验,对控轧控冷型(TMCP)Q550高强钢高温后的力学性能展开试验研究,得到了经历200~900℃之间9个不同的过火温度及自然冷却与浸水冷却两种冷却方式后,钢材的表观特征、应力-应变关系与基本力学性能参数,包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度及断后伸长率。结果表明,过火温度及冷却方式对TMCP型Q550钢材弹性模量的影响较小;过火温度超过600℃时,钢材高温后的屈服强度和抗拉强度开始折减;过火温度达到700℃后,钢材的应力-应变曲线皆无屈服平台,不同冷却方式的结果开始呈现差异:随过火温度升高,自然冷却后钢材的强度减小而断后伸长率增大,浸水冷却则相反,且二者差异愈加明显。将试验结果与文献结果对比,发现当过火温度超过700℃时,TMCP型Q550高强钢高温后的力学性能与调质型(QT)Q550高强钢存在差异,在经历较高的过火温度后,TMCP钢在自然冷却下的强度折减比QT钢严重,浸水冷却下的强度增长程度低于QT钢。

Q550钢材高强螺栓连接承压性能研究

高强螺栓承压型连接是钢结构中常用的节点连接方式,采用经验证可靠的Marc有限元计算模型对Q550高强度钢材高强螺栓承压型连接的承压性能进行数值模拟。分别对影响极限承载力的端距、边距、螺栓预紧力以及连接板件间的抗滑移系数等因素进行研究。研究结果表明:端距和边距二者共同影响Q550高强螺栓承压型连接的破坏模式和极限承载力,当端距和边距值分别取2. 0d0(d0为螺栓孔径)和1. 5d0时连接发生承压破坏并可以得到较高的承载力;对螺栓施加预紧力可以适当提高接头的极限承载力;抗滑移系数对极限承载力的影响不大。

焊接材料对Q550高强钢焊接接头组织的影响

根据Q550高强钢的焊接特点,研究了在不预热条件下ER50-6和MK·G60焊丝对Q550高强钢焊接接头显微组织的影响。结果表明,采用ER50-6焊丝焊接得到的焊缝组织为先共析铁素体、针状铁素体、珠光体和粒状贝氏体,熔合区断口有大量韧窝,表现为明显的韧性断裂特征;采用MK·G60焊丝的焊缝显微组织主要为贝氏体和大量的针状铁素体,接头熔合区断口形貌主要呈山谷状,具有准解理断口的特征,存在撕裂棱。

探伤缺陷对Q550钢板性能影响分析

以鞍钢厚板厂生产的Q550钢板为研究对象,选取超声波探伤缺陷合格及不合格的钢板试样通过酸浸低倍组织检验、金相检验、扫描电镜能谱分析、力学性能检验和疲劳极限测试等手段进行分析,确定不同种类、不同尺寸探伤缺陷对钢板力学性能和疲劳极限的影响,为更科学合理改进钢板探伤标准提供依据。

焊接热输入对Q890/Q550异种钢激光-MAG复合焊接头组织及力学性能的影响

采用激光-MAG复合焊进行了Q890/Q550异种钢焊接试验,研究不同焊接热输入对异种钢焊接接头显微组织和力学性能的影响。试验结果表明,在相同热输入下,焊缝两侧过热区主要由板条马氏体和少量贝氏体组织组成,细晶区为致密的板条马氏体组织,Q890钢侧的马氏体含量比Q550侧多,板条更加粗短,焊缝冲击断口具有剪切韧窝特征,冲击韧性优于热影响区;随着热输入从3.5 kJ/cm增加到9.6 kJ/cm,过热区晶粒粗化,贝氏体逐渐增多,马氏体含量减少,焊缝和热影响区冲击吸收能量略微减小。三种热输入下拉伸试件均断在母材Q550钢,断后伸长率相当,断裂方式为韧性断裂,焊接接头强度高于母材。

工程机械用低碳贝氏体钢Q550的性能与组织分析

介绍了韶钢的Q550高强度工程机械用钢的生产情况,采用低碳,Nb、V、Ti、Mo等微合金化的成分设计,结合控轧控冷、离线回火工艺生产了厚度达到30 mm的Q550钢板,钢板的力学性能满足交货需要。利用光学显微镜、扫描电镜分析了钢板的组织情况,并使用透射电镜结合能谱仪分析了钢板的析出相情况,分析结果表明Q550钢板的回火组织为粒状贝氏体、针状铁素体以及少量多边形铁素体,晶粒细小、均匀,析出相主要是Nb、Ti的碳氮化物,V、Cr对Q550的析出强化没有贡献。

控轧控冷型高强钢高温下的力学性能试验研究

通过稳态法进行了控轧控冷(TMCP)型Q550高强钢在不同温度下的力学性能试验研究,得到常温及200~800℃9个不同高温下钢材的表观特征、应力-应变关系与基本力学性能参数,包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度及断后伸长率。结果表明:应力-应变关系曲线在常温时有屈服平台而高温下没有,在超过300℃的高温下曲线形状不同;温度不超过300℃时弹性模量与强度小幅增长,此后二者皆随温度升高而减小,且400~700℃为主要的衰减区间;温度不超过450℃时断后伸长率有所折减,此后则随温度升高而增大。与已有的淬火回火(QT)型Q550高强钢相应研究结果的对比表明,TMCP与QT型Q550高强钢高温下的强度折减规律与程度基本一致,但TMCP型Q550高强钢高温下的弹性模量折减程度比QT型Q550高强钢严重。从微观组织方面解释了Q550高强钢高温力学性能的变化。根据试验结果,建立TMCP型Q550高强钢高温下的力学性能参数模型。

矿用液压支架高强度结构钢焊接热性能仿真研究

为顺应液压支架大型化方向发展的需要,相关结构件必然会越来越厚,对焊接工艺提出了更高的要求。Q550高强度结构钢是用来制作液压支架结构件的常用材料,以该材料为例研究了厚板多道次焊接过程中的温度场和应力场、焊接结束后的残余应力分布情况。将仿真研究结果与实验结果进行对比,发现两者之间吻合较好,验证了仿真模型的可靠性,此研究对于提升液压支架的焊接质量具有一定的参考价值。