基于位错密度理论的Q550D钢动态软化及加工硬化行为

针对Q550D超低碳贝氏体钢,通过热压缩实验建立了应变硬化曲线。并通过分析临界应变与峰值应变的关系、稳态流变应力和动态回复应力与峰值应力的关系,建立了位错密度模型。将位错密度模型和元胞自动机法相结合,对Q550D钢热变形行为进行了数值分析。结果表明,在相同的形变量下,应变速率较大时,位错密度高,动态再结晶形核率大,晶粒尺寸小。并且,模拟结果与实验结果吻合,说明计算模型具有较高的精度。

Q550d钢板坯热送热装制度的探讨

通过对均匀奥氏体化的该钢在不同装炉温度下进行淬火操作并观察金相组织,研究了该钢在不同装炉温度下组织的演变过程,对其加热制度进行了探讨。实验结果表明,在奥氏体单相区热装的淬火组织为灰色马氏体;在共析线温度下热装的淬火组织为大体积的铁素体晶粒团和极少量的黑色珠光体;冷装时的淬火组织为铁素体和珠光体。共析线温度下低温区热装是Q550d钢热装的理想区间,在工业生产中,应该努力提高低温区的热装温度,热装温度应在Ar1以下并尽可能地靠近Ar1。

Q550D超低碳贝氏体钢的微观组织模拟

利用Q550D超低碳贝氏体钢的热压缩试验数据建立了动态再结晶模型及元胞自动机模型,通过有限元软件DEFORM-3D对试样热变形过程的微观组织演变过程进行了模拟.结果表明:在变形温度为1 150°C条件下,当应变速率为0.05s-1时,热变形过程中的试样微观组织发生了动态再结晶现象,晶粒尺寸得到细化;在变形温度为1 050°C条件下,当应变速率不断增大时,奥氏体动态再结晶的晶粒尺寸减小;模拟结果与试验结果较吻合.

感应回火对Q550D钢组织和应力松弛效果的影响

以Q550D钢中厚钢板为研究对象,将910℃×1 h水淬后的试样分别进行感应回火和传统回火,将回火后的试样进行应力松弛效果测试;利用蔡司显微镜进行金相组织观察。结果表明,采用感应加热回火处理后的试样较传统回火工艺处理的试样晶粒细小,组织均匀,析出物弥散程度高,且应力松弛效果更好。

Q550D低碳贝氏体钢焊后热处理工艺的确定

模拟研究了Q550D低碳贝氏体钢焊接接头热影响区粗晶区冲击韧性受t_(8/5)(从800℃冷却至500℃的时间)影响的变化规律,并选取t_(8/5)为20 s时的热模拟条件研究焊后热处理工艺对粗晶区冲击韧性的影响,从而确定该钢的焊后热处理工艺。结果表明:Q550D钢粗晶区的冲击功随t_(8/5)的增加有下降趋势,在t_(8/5)≤30s时粗晶区冲击韧性保持较高水平;在250～600℃进行焊后热处理时母材的拉伸、冲击性能变化不大,粗晶区在350℃和550℃附近存在回火脆性,在500℃附近保持较高的冲击韧性;Q550D钢较佳的焊后热处理工艺为520℃×1.5h。

冷却工艺对Q550D钢组织性能的影响

研究了实际生产中不同冷却工艺下Q550D低碳贝氏体钢的组织及性能。主要研究了超快冷段冷速对钢板组织内低碳贝氏体形貌以及对应的力学性能的影响。根据研究结果,可以制定有效的冷却制度,提升了Q550D钢的热机械轧制性能合格率。

行走液压支架用Q550D高强度钢的焊接工艺

分析了行走式液压支架用材料Q550D低合金高强度钢的化学成分、力学性能特点及Q550D碳当量、冷裂纹敏感性等焊接性能,就其焊接材料、焊接工艺、焊后处理及检验等进行研究。最终确定焊前预热,焊中保温,焊后热处理焊接工艺,在施工期间通过严格控制焊接电流、焊接速度、层间温度等确保焊接质量,结果未出现焊接不良、裂纹等焊接缺陷,满足了设备的使用要求。

Q550D低碳贝氏体钢特厚板热处理工艺研究

国内传统的特厚板热处理方式为调质处理,钢板表面为索氏体组织,心部为索氏体、贝氏体组织,可以获得较为理想的强度,但由于特厚板厚度较大,厚度方向组织不均匀,无法获得优良的韧性。采用Q550D低碳贝氏体钢的化学成分设计并采用QLT(淬火+两相区亚温淬火+回火)热处理工艺,引入未溶铁素体相,使钢板获得贝氏体+铁素体的均匀混合组织,在保证强度的基础上进一步提高了韧性,进而获得优良的综合性能。研究了不同单相区淬火温度、两相区亚温淬火温度及回火温度下试样的组织与性能,得出Q550D特厚板最佳的热处理工艺:925℃淬火+830℃两相区亚温淬火+640℃回火。

Q550D中厚钢板的调质工艺

采用不同的淬火和回火工艺对50 mm厚Q550D钢板进行调质处理,并对不同试样进行了金相分析和力学性能试验。50 mm厚Q550D钢板的最佳调质工艺为910℃淬火,630℃回火,最终获得较好的综合力学性能。

裂纹柔度法在回火高强度结构钢应力分析中的应用

提高高强度结构钢板的残余应力的测试精度,可以更好地评估回火工艺的有效性,使产品更加安全可靠.常用的残余应力测试方法(如钻孔法、X射线衍射法等)只能测定钢板外表面及浅层的残余应力.采用裂纹柔度法分析回火钢板的残余应力,对Q550D钢板不同回火工艺状态下的应力松弛效果进行了测试.结果表明,裂纹柔度法能够测定钢板全厚度范围内残余应力释放过程中产生的应变,从而判断其应力分布情况,而且这种方法比钻孔法及X射线衍射法更加敏感和精确.

工程机械用TMCP型Q550钢焊接热模拟研究

采用Gleeble 2000热模拟试验机,对16 mm厚TMCP型Q550D钢进行了焊接热模拟试验,研究了焊接线能量对热影响区粗晶区组织和性能的影响规律。结果表明,粗晶区主要组织为板条状贝氏体,当线能量高于20 kJ/cm时,还出现少量粒状贝氏体。随着线能量提高,原始奥氏体晶粒和贝氏体板条逐渐粗化,粒状贝氏体含量逐渐增加。粗晶区冲击功随着线能量提高逐渐降低,超过20 kJ/cm时冲击韧性明显下降。当线能量小于20 kJ/cm时粗晶区发生硬化,随着线能量提高,硬度值逐渐降低。