硼镁铁精粉的烧结性能试验及工业应用

为了拓展可用铁矿资源的来源途径,本文对一种含硼、镁的铁矿资源(丹东硼镁铁精粉)的烧结性能进行试验研究,并开展相关工业应用试验。结果表明:硼镁铁精粉的同化性能与杨迪粉接近,液相流动性能与PB粉接近;在现有烧结原料和工艺条件下,硼镁铁精粉等比例替代地方磁精粉,有利于提高烧结矿的成品率,降低固体燃料消耗,改善烧结矿的低温还原粉化性能。该铁精粉配比低于10%对提高烧结机利用系数和烧结矿转鼓强度有利,高于10%对上述两个指标有负面影响。工业应用试验结果表明,配加3%的硼镁铁精粉后,烧结矿的全铁品位略有降低,烧结矿中B_(2)O_(3)质量分数增加,达到0.56%;烧结矿的粒度组成得到优化,(5,10)mm和≤5 mm的粒级占比分别降低0.79%和1.29%,>40 mm的粒级占比增加3.01%;烧结机利用系数由1.60 t/(m^(2)·h)提高到1.62 t/(m^(2)·h),烧结矿转鼓强度提高2.22个百分点,低温还原粉化指数(>3.15 mm)由58.80%上升至60.29%,烧结矿产、质量指标均有明显改善。

550MPa级高强度高延性汽车方管用钢的显微组织与力学性能

开发了一种550 MPa级高强度高延性汽车方管用钢,研究了其热轧带钢及方管平面、圆角、焊缝处的显微组织及力学性能。结果表明:热轧带钢的显微组织由均匀细小的铁素体与少量珠光体组成,基体中析出较多尺寸在1~110nm的(Nb,Ti)C相;方管平面与圆角部位显微组织与热轧态的基本相同;制管后钢中位错密度增加,晶界及第二相处发生位错塞积,圆角部位形成了位错墙与位错胞;制管后该钢发生加工硬化,方管平面、圆角、焊缝处的屈服强度、抗拉强度与屈强比依次增加,断后伸长率依次下降,焊缝处塑韧性相对较差。

600MPa级Nb-Ti微合金化高成形性元宝梁用钢的开发

设计了一种低C低Mn、Nb-Ti复合微合金化成分体系的600MPa级元宝梁用钢,并采用OM和TEM等仪器对组织与第二相析出物进行了分析。结果表明,在不同终轧温度下力学性能均能满足技术条件的要求,整卷力学性能波动较小,表现出了较好的力学性能稳定性;随终轧温度的降低,铁素体晶粒明显细化,同时尺寸分布在3~60nm之间的第二相粒子数量变多,细晶强化与析出强化效果均增大;当终轧温度与卷取温度分别为830与600℃时,试验钢表现出了最优的力学性能,屈服强度、抗拉强度与伸长率分别达到了536MPa、612MPa与30.5%,同时室温到-60℃温度范围内冲击功均保持在125J以上。

预变形温度对纳米贝氏体相变动力学及组织的影响

采用热模拟试验机在300~850℃施加20%的压缩预变形后进行300℃等温相变实验,研究了预变形温度对中碳纳米贝氏体钢等温相变动力学及组织的影响。结果表明,预变形工艺使贝氏体相变孕育期显著缩短;低温预变形工艺使贝氏体相变在整个等温区间内均得到加速,高温预变形工艺使贝氏体相变仅在等温初期得到加速,等温后期相变速率明显减缓;随预变形温度的降低,贝氏体铁素体板条厚度逐渐增加;预变形工艺增加了贝氏体相变组织小角度晶界的频率,低温预变形试样的小角度晶界频率高于高温预变形试样。利用解析相变模型计算了贝氏体等温相变过程中的相变动力学参数n,并对贝氏体相变过程中的形核长大方式进行了判定,发现预变形工艺改变了贝氏体相变的形核位置,低温预变形试样主要以晶隅形核为主,高温预变形试样主要以晶棱、晶面形核为主。

500MPa级V-N微合金化热冲压桥壳用钢的开发

采用OM、SEM和TEM对500 MPa级V-N微合金化热冲压桥壳用钢的组织与性能进行了研究。结果表明,其屈服强度、抗拉强度分别达到了373和544 MPa,断后伸长率达到25.5%,低温冲击性能优异,在-60℃时的冲击功达到了145 J。其显微组织主要为铁素体和少量珠光体的混合组织,其中,铁素体基体上存在大量球形析出物,该析出物在规格上分为尺寸为30~50 nm且能谱分析显示主要为VCN的大颗粒第二相和尺寸在20 nm以下且能谱分析显示主要为VC的小颗粒第二相。热冲压后,500 MPa级V-N微合金化热冲压桥壳用钢的屈服强度和抗拉强度分别达到305和450 MPa,屈服强度和抗拉强度的下降率分别控制在18.2%和17.3%。

卷取温度对500 MPa级热冲压桥壳用钢组织与力学性能的影响

采用OM、SEM和TEM等研究了卷取温度对500 MPa级热冲压桥壳用钢的组织与性能的影响规律。结果表明,热冲压桥壳用钢在600和570℃卷取时的力学性能有显著差异,570℃卷取时的屈服强度和抗拉强度分别达到538和641 MPa,较600℃卷取时分别提高了165和117 MPa,而其20^-40℃的系列温度冲击功均低于600℃,尤其是-40℃及以下低温韧性明显恶化,这与热冲压桥壳用钢在不同卷取温度下的显微组织和析出物的差异有关。600℃卷取时的组织由铁素体和珠光体组成,铁素体晶粒平均尺寸为4.48μm,大角度晶界体积分数为68.1%,析出物平均尺寸为8.4 nm,其中10 nm以下的纳米级析出物体积分数约为70%;当卷取温度降低至570℃时,其组织主要由针状铁素体、粒状贝氏体、多边形铁素体/准多边形铁素体和珠光体组成,铁素体晶粒平均尺寸为4.39μm,大角度晶界体积分数约为54.5%,析出物的平均尺寸为6.4 nm,其中10 nm以下的纳米级析出物体积分数高达86%;这种差异主要是由于热冲压桥壳用钢的贝氏体转变温度高达580℃,以及570℃卷取时的形核率与形核速率均大于600℃所致。因此,考虑到热冲压桥壳对板形质量要求较高,以及热冲压工艺对热轧原料组织和析出物的影响,热冲压桥壳用钢的卷取温度为600℃更合适。

终轧温度对600 MPa级高钛高成型性铁素体-珠光体酸洗带钢组织与织构的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)与电子背散射衍射技术(EBSD)研究了高Ti高成型性铁素体-珠光体型热轧酸洗带钢不同终轧温度下的组织与织构特征.研究结果表明,终轧温度对显微组织的演变影响较小,但却引起了大角晶界密度的升高.不同终轧温度时形成的组织均以铁素体为主,少量的珠光体弥散分布在铁素体基体之间.终轧温度的提高引起了织构类型的显著改变,随着终轧温度的升高,织构强度整体增强,并形成了明显的对冲压成型性有利的近γ织构.当终轧温度为850℃时,近α织构与γ织构强度均较弱,此时的织构类型主要为{001}[110]、{113}[47-1]、{114}[11-0]和{223}[11-0]成型不利织构,成型不利织构强度更高;当终轧温度升高至875℃时,织构类型主要为近γ织构和{001}[110]旋转立方织构,近γ织构体积分数由19. 9%升高至41%,成型有利织构强度显著增强.