TMCP工艺生产40mm厚700MPa级低碳贝氏体钢试验研究

介绍了微合金化结合TMCP+回火工艺生产40 mm 700 MPa级低碳贝氏体钢的实验过程。通过对40 mm厚700 MPa级低碳贝氏体钢合理的成分、工艺设计和关键工艺控制的研究分析,制定合理的TMCP+回火工艺,成功开发出40 mm厚规格700 MPa级低碳贝氏体钢。

采用TMCP工艺生产700MPa级低碳贝氏体钢

以微合金化结合控轧、控冷工艺生产非热处理高强度钢,本文通过对700MPa级低碳贝氏体钢轧制工艺的研制分析,制定合理的轧制工艺。

冷却制度对700MPa级低碳贝氏体钢组织与性能的影响

在热轧试验的基础上,采用多功能材料试验机及光学显微镜,研究了不同冷却制度对700MPa级低碳贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明,根据冷却制度的不同,所研究低碳贝氏体钢的微观组织表现为准多边形铁素体、粒状贝氏体和板条贝氏体等的比例、形态及尺寸的不同。轧后空冷时,试样的微观组织主要为准多边形铁素体和粒状贝氏体,其强度较低,但塑性较好;轧后水冷时,试样的微观组织主要为板条贝氏体,具有较高的强度和较低的伸长率;轧后油淬时,试样的微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体及针状铁素体的复合组织,这种组织具有较好的强度和塑性配合;轧后水冷至531℃而后空冷至室温时,试样的微观组织主要为粒状贝氏体,具有高的屈服强度和屈强比。

微合金元素Ti-Nb对低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验的700 MPa级低碳贝氏体钢由30 kg真空感应炉熔炼铸成断面100 mm×50 mm扁锭-轧成12mm板。通过CCT曲线和3～30℃/s冷却速度下组织的分析,研究0.01Ti-0.03Nb和0.06Ti-0.05Nb两种微合金化对(%)0.059～0.066C、1.41～1.67Mn、0.30～0.36Si、0.37～0.48Cu、0.21～0.24Ni、0.18～0.22Mo、0.000 8～0.002 2Bs、0.002 6N低碳贝氏体组织和力学性能的影响。结果表明,0.06Ti-0.05Nb钢的强度高于0.01Ti-0.03Nb钢,但前者Ti含量高,-40℃冲击功较后者低。700 MPa级低碳贝氏体钢合适的微合金化Ti-Nb成分为0.04%～0.05%Nb-0.015%～0.025%Ti。

唐钢FTSR连铸薄板坯热连轧低碳钢板的组织和性能

试验了唐钢FTSR(Flexible Thin Slab Rolling)薄板坯连铸连轧生产线从70 mm薄板坯生产3.5 mm SS330低碳钢带(0.04%～0.07%C)的组织和性能.结果表明,FTSR热轧3.5 mm板带SS330钢组织均匀,平均晶粒尺寸为6.2～7.0 μm,其屈服强度为284～293 MPa,抗拉强度369～375 MPa,延伸率38%～42%.

轧制工艺对低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

研究了控轧控冷工艺条件下低碳贝氏体钢轧制工艺与显微组织和力学性能的关系,比较了不同终轧温度和冷却方式对低碳贝氏体钢组织性能的影响。结果表明:试验钢的组织为具有较好强韧性的下贝氏体,且随着终轧温度的降低,晶粒变形比较严重;试验钢在终轧温度750℃时、水冷+空冷处理后得到较好的强韧性匹配。

低碳贝氏体钢渗碳工艺及在轿车齿轮上的应用

对低碳贝氏体钢的渗碳工艺、显微组织、力学性能、淬火变形进行了研究。结果表明 ,此钢渗碳工艺性能良好 ,渗碳层组织理想 ,力学性能优良。采用渗碳气冷淬火 ,使轿车齿轮淬火变形比 2 0CrMnTi钢的明显减小。

轧制工艺对700MPa级低碳贝氏体钢组织性能的影响

根据变形量、终轧温度、终冷温度等终轧工艺参数的变化,研究控轧控冷工艺对700MPa级低碳贝氏体钢组织性能的影响。

控轧和时效对570 MPa超低碳贝氏体钢组织和性能的影响

成分(%)为0.02C-1.55Mn-0.62Ni-0.53Cu-0.003 5B-0.055V-0.019Ti-0.028Nb的超低碳贝氏体钢ULCB570,由试验室50 kg真空感应炉冶炼,锻80 mm厚板坯,经开轧温度1 150 ℃,终轧温度900 ℃空冷轧成25 mm厚板材,并用Thermecmaster-Z热模拟试验机测试了该钢的形变奥氏体连续冷却转变曲线.结果表明,该钢形变后在0.1～30 ℃/s冷却下的组织为贝氏体-铁素体+第2相或析出物,轧态抗张强度σb为595 MPa,冲击韧性AKV为180 J,轧态+600 ℃时效时的σb增加至610 MPa,AKV增加至202 J,达到570 MPa级钢板的性能要求.

低碳贝氏体钢HQ785淬火工艺研究

利用电镜研究了不同淬火温度对屈服强度为785 MPa等级锻钢件的低碳贝氏体组织和力学性能的影响。发现试验用钢的力学性能受淬火温度影响不大,随着淬火温度的升高,屈服强度及抗拉强度先升高后降低的趋势,这种变化趋势受材料热处理后晶粒尺寸及合金元素固溶程度的影响。

硼对780 MPa低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验低碳贝氏体钢(/%:0.08C,0.11~0.13Si,1.10~1.20Mn,0.008~0.009P,0.002S,0.21~0.23Ni,0.020~0.021Ti,0.003~0.004Nb,0~0.001 0B,0.000 7~0.000 80,0.003 1~0.003 3N)由50 kg真空感应炉熔炼,轧成45 mm钢板,并经930℃淬火,610℃回火。研究了0.0010%硼对780 MPa低碳贝氏体钢45 mm板组织和力学性能的影响。结果表明,硼可显著提高试验钢的淬透性,不含硼试验钢淬火后得到粒状贝氏体,0.001 0%硼试验钢淬火后得到板条贝氏体。硼明显改善试验低碳贝氏体钢的力学性能,含0.0010%硼试验钢淬、回火后的抗拉强度834 MPa和屈服强度771 MPa远高于不含硼试验钢的抗拉强度702 MPa和屈服强度591 MPa,实际生产中应加入适量硼可使低碳贝氏体钢得到板条贝氏体。

超低碳贝氏体钢P590L的热轧生产工艺探索

攀钢590MPa级别的汽车梁用钢采用了低碳贝氏体合金设计路线,根据该公司1450热连轧线的设备工艺情况,通过合理的控轧控冷工艺,P590L的试制结果满足用户的力学性能要求。

含硼低碳贝氏体钢的TMCP工艺模拟

研究了一种Mn-Nb-B系低碳贝氏体钢,在MMS-300多功能热力模拟试验机上模拟不同的TMCP工艺制度,分析试验钢的显微组织及硬度,从而确定该试验钢最佳TMCP参数组合。变形量为15%、30%和50%时,试验钢相变组织均为单相粒状贝氏体。变形量为50%时,其显微组织均匀细小,硬度较高;变形温度为880、850、820、780℃时,试验钢相变组织都是以粒状贝氏体为主,变形温度较高时,组织较粗大。变形温度较低时,组织中铁素体较多,中间变形温度为850℃时,组织为均匀细小的粒状贝氏体,硬度较高;终冷温度为600、550、500、400℃时,相变组织都是铁素体和粒状贝氏体。终冷温度越低,组织越细小,但在400℃出现板条贝氏体,在终冷温度为500℃时,组织为均匀细小的粒状贝氏体,硬度也较高。最终确定该试验钢最佳的TMCP工艺参数为:变形量50%、变形温度850℃、终冷温度500℃。

轧后冷却工艺对铌钛微合金化低碳贝氏体钢组织性能的影响

利用金相显微镜、SEM、TEM方法研究了轧后冷却制度对铌钛微合金化低碳贝氏体钢微观组织结构、第二相析出及力学性能的影响。结果表明:轧后空冷(弛豫)至一定温度后加速冷却获得铁素体/贝氏体双相组织;随轧后空冷终止温度降低,铁素体含量增加,晶粒尺寸越大,第二相析出尺寸也有长大趋势,贝氏体形态发生改变,贝氏体板条边界和取向越不明显,位错密度降低,M/A形态也发生一定变化;力学性能表现为强度降低,屈强比和韧塑性得到改善。当轧后空冷终止温度在725～740℃,然后以15℃/s的冷却速度冷却至440℃,可以获得良好的综合力学性能,性能满足标准GB/T 1591中Q690要求。

900MPa含Ti低碳贝氏体钢的研究

采用高Ti成分设计,通过高温轧制方法制备了3种含硼和不含硼7 mm厚的高强度贝氏体钢板,对钢中合金元素的作用以及加热、轧制工艺对钢板性能的影响进行了研究。结果表明,含硼钢板经600℃回火后,屈服强度达920 MPa,伸长率14.0%;回火后的含硼和不含硼钢板在-60℃～-20℃条件下5 mm厚试样的冲击韧度值均大于50 J,冲击断口具有韧窝形貌,并有大量平行于轧制方向的分层。含硼钢板具有细小板条贝氏体组织,原奥氏体晶粒宽度在10μm左右,内部贝氏体板条宽度150～300 nm。这种细小的贝氏体组织以及冲击试验中出现的断口分层现象,使钢板在达到极高屈服强度的同时,仍具有极佳的低温韧性。

700MPa级低碳贝氏体钢的生产实践

从成分设计、生产工艺及实物质量控制等方面论述了安阳钢铁股份有限公司自主研发成功的低碳贝氏体钢AH70DB的生产特点。检验结果表明,通过自主设计成分、利用TMCP、无需任何热处理工艺所生产的AH70DB钢板完全达到了700MPa级低碳贝氏体钢的技术要求,综合性能良好。

退火工艺对低碳贝氏体钢组织与力学性能的影响

以双辊铸轧工艺生产的低碳贝氏体钢为研究对象,研究了退火工艺对其组织与力学性能的影响。结果表明,试验钢的组织为粒状贝氏体,退火后该组织会逐渐发生分解。在500℃进行长时间保温退火时,随着保温时间的增加,屈服强度和抗拉强度逐渐上升,伸长率变化不大。退火后试验钢强度的增加是由Nb析出强化引起的。当保温时间为3 min、退火温度650℃时,试样的屈服强度和抗拉强度达到最大值。