高强度履带铸钢材料的探究与实践

为满足日益提高的工程机械设备大型化、重载化发展的需求,结合我国铁路总公司E级钢材质特点,在现有E级钢的基础上,合理调整合金元素的组分和含量。采用稀土微合金化处理技术,利用稀土元素特有的物理化学特性及净化、变质、合金化作用,研制出性能优异的高强度履带铸钢材料,并成功应用于产品铸件、装车运行。

高强焊丝钢N2M2T连铸坯表面缺陷分析及工艺改进

针对某钢厂在冶炼N2M2T高强焊丝钢时,连铸坯表面出现的凹陷、角部深振痕裂纹及渣坑等表面缺陷,结合理论分析及现场实际生产情况,从保护渣理化性能、结晶器振动参数、一冷配水及钢中N含量等对铸坯表面产生的缺陷进行分析。结果表明,连铸坯产生的表面缺陷主要与保护渣理化指标、结晶器振动参数、钢中N含量有关,而与一冷配水关系不大。生产实践表明,通过将保护渣碱度从0.6提高到1.19,w[C]从13.51%降低到8.21%,粘度从0.666 Pa.s降低到0.156 Pa.s,结晶器振动参数偏斜率由0.15提高至0.20,振频公式由60+50 V调整为90+60V,钢中N含量控制在<50×10^(-6),连铸工序△N<7×10^(-6)等措施,N2M2T高强焊丝钢连铸坯的表面缺陷得到明显改善,铸坯合格率从85%提高到95%以上,为后续轧钢的稳定轧制提供了保证。

2 200 MPa级超高强度钢绞线用盘条工业试制

以SWRH82B化学成分为基础,设计2200 MPa级超高强钢绞线用盘条化学成分,采用280 mm×380 mm连铸坯通过二火开坯轧制成Φ14 mm盘条,优化盘条冷却速度使热轧盘条抗拉强度由1150 MPa提高到1450 MPa以上,拉拔后实现了钢绞线的强度达到2200 MPa以上的目标。工业试制结果表明:软吹时间、深真空时间是控制非金属夹杂物尺寸和钢中氧含量的关键,软吹时间、深真空时间要大于15 min;在拉速恒定的条件下,过热度35℃以下,中心宏观偏析指数可控制在1.15以下;控制适中的冷却速度可以得到理想的索氏体组织,最佳冷却速度为4.89~5.62℃/s。

高强韧性车钩铸钢材料的探究与实践

通过对铁路货车E级钢裂纹车钩进行失效分析,结合E级钢材质特点、货车运行情况的变化,在现有E级钢的基础上,优化调整合金元素组分、含量,采用稀土微合金化处理技术,利用稀土元素净化、变质、合金化作用,研制出性能更加优异的高强韧性车钩铸钢材料,应用于铁路货车16型、17型车钩铸件及其相关配件,可满足日益提高的铁道货车重载高速的需求。

22MnB5热成形钢连铸坯高温力学性能研究

采用Gleeble-3800热模拟试验机对22MnB5热成形钢连铸坯在600~1300℃温度范围内的高温力学性能进行了测试,借助扫描电镜观察了高温拉伸后的断口形貌。系统分析了形变温度对应力-应变曲线、高温强度及热塑性的影响。结果表明,22MnB5热成形钢连铸坯的高温拉伸过程是形变强化和动态软化共同作用的结果,高温强度随形变温度的升高而下降。22MnB5热成形钢连铸坯的第1脆性区在1250℃至熔点范围内,为S和P元素在枝晶间偏析导致晶界熔融所致。第3脆性区在650~750℃范围内,为奥氏体晶界BN析出和奥氏体→铁素体相变所致,加入Ti可使第3脆性区变窄且趋向较低温度区。在800~1200℃温度范围内22MnB5热成形钢连铸坯塑性良好,可为此类钢的连铸工艺制定提供参考,以减少铸坯裂纹缺陷的产生。

电渣熔铸ZG14Ni3CrMoV低合金高强度钢力学性能研究

以ZG14Ni3CrMoV低合金高强度钢为原料,研究了电渣熔铸ZG14Ni3CrMoV的微观组织和力学性能。试验结果表明:ZG14Ni3CrMoV的微观组织主要变化温度为400℃、497℃、745℃、800℃、892℃、1080℃,通过试样的微观组织变化机制,制定了自耗电极和电渣熔铸钢锭的热处理工艺。热处理后电渣熔铸钢锭的金相组织主要为回火索氏体,细小且均匀;电渣熔铸钢锭的拉伸性能:R_(m)为684 MPa、R_(p0.2)为567 MPa、A为24%、Z为72%,X向及Y向的性能差异较小,拉伸断口韧窝尺寸均一、形状统一、分布均匀、深度基本一致且韧窝壁清晰光滑;电渣熔铸钢锭的冲击性能:-20℃为216 J、-40℃为172 J、-60℃为140 J、-80℃为102 J、-100℃为49 J,低温冲击性能裕量充足,相较于自耗电极有较大提升,冲击断口为典型韧性断裂。

不同浇铸阶段高强钢铸坯洁净度研究

采用氧氮分析、金相法、大样电解法、扫描电镜和能谱分析等方法,对不同浇铸阶段高强钢铸坯(头坯、正常坯、尾坯)的洁净度进行研究。结果表明,与正常坯相比较,头坯和尾坯中T[O]含量均有不同程度的提高;头坯中氮含量大幅升高,而尾坯中氮含量变化很小;头坯、尾坯的显微夹杂物均有所增加,显微夹杂物主要为TiN、Al2O3-TiN和球状钙铝酸盐类复合夹杂物;头坯中大型夹杂物最多(8.77mg/10kg),尾坯次之(5.71mg/10kg),正常坯中最少(1.75mg/10kg),大型夹杂物主要为TiN、SiO2、Al2O3-SiO2和Al2O3-SiO2-CaO,另外还有少量的MgO-CaO夹杂物和含有TiO2的复合夹杂物,这些夹杂物主要来源于结晶器卷渣。

高强度铸钢颚板的研究

为了解决高锰钢颚板使用寿命短、更换频繁和合金铸钢颚板韧性低、使用中易破断的难题,开发了一种含0.25%～0.40%C,1.0%～1.5%Mn,0.4%～1.2%Si,0.5%～1.6%Cr,0.003%～0.008%B,0.005%～0.035%N,0.02%～0.08%Ca,0.05%～0.15%Ti,0.02%～0.10%Y和0.02%～0.10%Mg的高强度马氏体钢,其抗拉强度大于1500MPa,伸长率大于5%,冲击韧性大于120J/cm^2,硬度大于50HRC,满足了颚板的使用要求,提高了颚板的使用寿命。

连铸保护渣结晶性能与16Mn铸坯表面微裂纹的关系

针对 16Mn系列高强度低合金钢连铸坯轧制中厚板生产中 ,因表面微裂纹钢板报废率高的问题 ,在采用镀层结晶器的基础上 。

热回复过程高强耐候钢Q450NQR1的高温力学性能

在热回复条件下,采用Gleeble-1500D热/力模拟实验机,研究测试了高强耐候钢Q450NQR1(/%:0.05～0.10C、0.30～0.50Si、0.80～1.00Mn、≤0.020P、≤0.008S、0.20～0.40Cu、0.15～0.35Ni、0.40～0.60Cr)200mm×1 350 mm铸坯试样在700～1 000℃,热拉伸应变率5×10^(-3) s^(-1)时的强度、塑性模量和断面收缩率。结果表明,随温度下降铸坯塑性模量(硬化系数)和强度增加,800℃时铸坯的强度随温度的变化速率出现明显转变;925～700℃时铸坯断面收缩率≤60%;为保证铸坯质量,在矫直过程铸坯表面温度应≥950℃。

N-Ti微合金化高强钢中的含Ti析出物

利用Gleebe1500热模拟试验机,对氮钛微合金化高强钢在薄板坯连铸连轧工艺下进行了热模拟试验,对模拟各工序下的Ti(C,N)析出物形貌进行观察和分析,并通过热力学、动力学分析了其析出的原因和条件,研究了Ti(C,N)析出物在热轧工艺中变化的全过程。研究表明:连铸过程中主要有直径200 nm的液析TiN;铸坯均热后有直径为50~100 nm的固析TiN,在原始奥氏体晶界和枝晶偏析带析出直径为100~200 nm的TiC;连轧后主要有形变诱导析出分布均匀、直径为10~30 nm的TiC;卷取后在铁素体中析出直径为6~15 nm弥散分布的TiC。

宝钢低碳微合金高强度钢连铸坯高温力学性能测试

采用Gleeble试验机对宝钢低碳微合金高强度钢进行了高温力学性能的测试,分析断裂强度、断面收缩率随温度的变化情况,观察了试样在不同温度区间内的断口形貌和组织结构,并对微量元素Ti、Nb、V等的化合物析出与钢的延塑性之间的关系进行了讨论。

薄板坯连铸连轧工艺及微合金高强度钢的开发

薄板坯连铸连轧工艺的生产流程有别于传统工艺流程。由于连铸薄板坯没有经过 γ→ α和α→ γ这两个相变过程 ,因而导致轧前奥氏体晶粒粗大 ,不利于产品的组织细化和性能提高。另外 ,因轧前奥氏体中微合金元素的溶解量相对较高 ,故而轧后的沉淀强化效果较强。通过优化道次变形量、轧制速度、轧制温度、冷却速率和卷取温度等工艺参数可得到综合性能优良的微合金高强度的带钢产品。

薄板坯连铸连轧30CrMo钢的热轧组织与力学性能

利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉伸试验机和硬度仪分析了薄板坯连铸连轧生产的30CrMo钢的热轧微观组织和力学性能。结果表明,该钢主要由珠光体和铁素体组成,珠光体的表观片层间距在0.5μm以下,铁素体晶粒尺寸在5μm以下。该钢热轧屈服强度为461 MPa,抗拉强度达677 MPa,硬度为96.8 HRB,伸长率达23%。与传统厚板坯连铸工艺生产的30CrMo钢热轧组织比,CSP工艺生产的30CrMo钢的组织更细小,综合性能更优良。

高强船板钢结晶器液位波动成因分析

分析了结晶器液位波动的特征及高强船板钢在浇注过程结晶器液位波动产生的原因,通过采取调整结晶器保护渣成分、降低过热度、提高设备精度以及增加热坯压力等措施,结晶器液位波动情况得到了改善。

TSCR流程生产钛微合金化高强耐候钢中的析出物

运用电子显微镜和化学相分析等多种实验手段研究了Ti微合金化高强耐候钢中的析出物,并在热力学计算的基础上分析了其析出过程.结果表明:钢中主要存在TiC,TiCN,Ti4C2S2,Ti N等析出物,连轧前Ti N的析出过程已基本完成;大量纳米尺寸的TiC球形析出物粒子在铁素体的位错线上分布;Ti含量增加改变了MC相的粒度分布,小尺寸粒子的体积分数显著增加,增强了沉淀强化的效果.

10CrNi3MoV(L)低合金高强钢自动埋弧焊焊接性能研究

采用等强匹配的 1 0MnNi2MoTi合金焊丝和 70 5 ch熔炼焊剂 ,通过改变焊接线能量及道间温度对不同碳含量连铸 1 0CrNi3MoV低合金高强钢板焊接性进行了研究。结果表明 ,连铸 1 0CrNi3MoV钢板具有较好的接头力学性能和焊接工艺适应性 ,但在较大线能量条件下 (～ 4 0kJ cm) ,接头韧性降低。为保证连铸1 0CrNi3MoV钢接头韧性水平 ,在限制自动埋弧焊线能量的同时 ,还应提高钢板韧性 。

极地航行船上低温铸钢与高强度钢的焊接设计

根据极地航行船在低温环境作业的需要,分析了船舶防寒防冻对船上结构及设备所用材料及其焊接性的要求。以ZG20Si Mn与EH36的焊接为例,研究了低温铸钢与高强度钢的焊接工艺设计。从验证焊接工艺措施可靠性的角度出发,强调了ZG20Si Mn与EH36焊接工艺评定的试验要点。

先进短流程——深加工新技术与高强塑性汽车构件的开发

在近年来国内外薄板坯连铸连轧TSCR和先进热成形处理AHFT技术发展的基础上,提出了先进的短流程与深加工技术相结合的工艺途径,为高强塑性汽车构件的生产制造开发了一种高效率、低能耗、低排放、低成本的新工艺。首先采用先进短流程工艺,包括以CSP、FTSR、ISP半无头轧制为主要特征的第2代TSCR技术和以ESP无头轧制技术为主要特征的第3代TSCR技术,生产高强度薄规格汽车板作为热冲压成形的原料;然后采用先进热成形处理AHFT技术,对短流程薄规格热轧酸洗板进行热冲压与热处理相结合的深加工,制作高强塑性汽车构件。本文简要介绍了短流程薄板坯连铸连轧TSCR技术的发展,先进热成形处理AHFT技术的强塑化工艺与主要技术特征。讨论了采用短流程TSCR新工艺生产先进高强度钢AHSS薄规格汽车板,为先进热成形处理AHFT提供热冲压成形板料的主要技术关键。介绍了在超短流程的双辊薄带连铸工艺线上开发高强塑性TWIP钢的试验进展。短流程TSCR新工艺与先进热成形处理AHFT深加工新技术相结合,开发与生产超高强塑性汽车构件,需要钢铁与汽车行业的密切合作。这项短流程—深加工新技术不仅可以满足新一代汽车对轻量化节能减排和抗冲撞安全的要求,而且可以显著降低汽车板构件生产制造过程中的能耗与温室气体排放。

薄板坯连铸连轧流程V微合金化HSLA钢的开发

珠钢采用EAF-LF-CSP工艺生产1．8-6．3mmV微合金化HSLA S-F80钢带（％：0．03-0．07C、1．10-1.60Mn、≤0．05Nb、≤0．05Ti、0．05-0．25V、0．010-0．035N）。试验结果表明，采用再结晶控制轧制工艺（开轧温度1000-1100℃，终轧温度820-950℃，卷取温度550-650℃），钢带的组织3-4μm超细铁素体＋少量珠光体，析出相V（C，N）粒度为44nm，钢带的屈服强度590-620MPa。