新型汽车覆盖件钢板性能研究

UF340作为一种新型超细晶高强钢,在汽车外覆盖件的应用上具有替代HC180BD的潜力,研究了UF340力学性能和成形性能。结果表明,在塑性、加工硬化指数和各向异性方面,UF340与HC180BD具有相似的力学性能,与HC180BD相比UF340没有明显的烘烤硬化性,2种材料的成形性能基本一致。通过Keeler模型计算获得UF340的成形极限曲线与成形试验结果存在一定差异,采用线性分段拟合方式获得的成形极限图与试验结果吻合度更高,采用该方法获得的成形极限曲线可为新材料的成形应用提供参考。

“双碳”背景下我国废钢资源高质循环利用战略研究

废钢是再生绿色资源,也是钢铁工业不可或缺的铁素资源。在“双碳”战略背景下,重构废钢循环利用技术体系和创新废钢资源管理模式,从根本上破解废钢高质循环利用的瓶颈问题对钢铁工业的绿色低碳转型至关重要。本文对比分析了全球废钢行业的发展现状,科学预测了我国粗钢产量和废钢资源量的变化趋势,提出了2060年左右可能存在的全废钢冶炼这一中国特色问题;凝练了废钢行业规范化、信息化、数字化、智能化发展方向;系统梳理了我国废钢循环利用在标准制度体系、精确分类回收、基于生产者责任延伸(EPR)制度的材料设计和数字化标识解析等方面存在的问题与挑战;在此基础上,创新提出了废钢资源“四全五化”高质循环利用新模式,清晰给出了组织框架和实施策略方案,即面向可能到来的全废钢时代,从钢铁材料全生命周期、全生产流程、全产业链(“四全”)协同贯彻EPR制度,实现废钢资源的科学分类管理、循环和再利用,同时加强全流程生产管理的数字化、信息化、标识化、网络化,并逐渐过渡到优质废钢拆解回收机器人化(“五化”)。研究建议:完善钢铁领域贯彻EPR的制度、技术和管理体系,加强废钢行业标准体系建设,加强钢铁材料全生命周期全产业链数字化标识解析,强化重点行业废钢分类回收和循环利用等,为全面实施废钢资源“四全五化”高质循环利用新模式做好坚实保障。

不同Nb含量X80钢管环焊热影响区的微观组织与韧性

为研究Nb含量对焊接热影响区微观组织和性能的影响,采用熔化极气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)和手工焊条电弧焊(shielded metal arc welding,SMAW)对0.055%Nb和0.075%Nb含量的X80钢管进行环焊.采用夏比冲击试验和金相分析方法,研究热影响区的微观组织差异和夏比冲击韧性.并借助扫描电镜和超高温激光共聚焦显微镜分析不同Nb含量X80管体的微观组织对热影响区性能的影响.结果表明,在0℃和-20℃时,0.075%Nb和0.055%Nb的X80钢管GMAW环焊接头热影响区均具有较高的冲击韧性,其平均冲击吸收能量均高于150 J.其中0.055%Nb略高于0.075%Nb的GMAW环焊接头热影响区夏比冲击吸收能量;焊接热输入较低时,0.055%Nb低于0.075%Nb的X80环焊接头粗晶区的韧脆转变温度,具有更好的低温韧性.焊接热输入较高时,0.075%Nb的X80环焊接头粗晶区具有更高的上平台冲击吸收能量,且上平台温度和韧脆转变温度也更低,其低温韧性也更优异;还发现了X80环焊接头热影响区的冲击韧性不仅与热输入量和热影响区马氏体-奥氏体组织(M-A)的形状、大小、分布有关,而且还受管体中Nb含量、原始的强度与韧性、微观组织状态的遗传影响.

Nb含量对X70钢级直缝埋弧焊管组织及强韧性的影响

检测了Nb含量为0.046%和0.075%的X70直缝埋弧焊管的强韧性,分析了管体的微观组织。结果表明:随着Nb含量升高,管体的平均晶粒尺寸减小,组织由PF+B_(粒)转变为以B_(粒)为主;管体横向拉伸应力-应变曲线均为典型的“拱顶”型,拉伸性能均满足要求,但含量为0.075%Nb的管体的横向屈服强度和抗拉强度较高;Nb含量相同时,C含量越高,其屈服强度和抗拉强度越高;含量为0.075%Nb的钢管具有更好的低温冲击韧性,但含量为0.046%Nb的钢管的韧-脆转变曲线具有更高的上平台能。Nb含量较高、C含量较低的钢管的热影响区也具有更好的低温韧性。探讨了C、Nb元素的含量及组织类型、析出相和位错密度对X70管线钢强韧性的影响。

锅炉连排污水回收效益探究

中信锦州金属股份有限公司自备电厂三台75 t/h立式排渣旋风炉连排污水从汽包排出时,带有较高焓值且水质较好,通过连排扩容器回收一部分蒸汽后,污水温度、压力仍然较高,如果直接排至总污水,会造成一部分能源浪费,同时也使热电厂总污水排量增加。本文主要探讨分析热电厂锅炉连排污水回收方式和效益,以实现节能、减排、降成本的目标。

铝热法生产金属铬中杂质含量分布探究

介绍了铝热法是目前我国广泛采用的一种生产金属铬方法,通过氧化铬、铝粉与氯酸钠混配料后经过冶炼得到成品金属铬锭,为保证取样的准确性,采用九点取样方式进行取样分析。本文结合九点取样方法对铬锭中不同杂质元素分布进行分析探究。

面向新能源时代的汽车用钢EVI工程技术发展

由于能源和环境问题,全球新能源汽车产业得到快速发展,而高强钢由于其高强度、可加工性、高性价比优势,其在新能源汽车上的集成应用成为业界的焦点领域。基于供应商的早期介入(EVI)理念,上下游产业链先后开展了多款钢制轻量化车身项目,如浦项PBC-EV、蒂森In-car、安米S-in motion、宝钢BCB系列和马钢MCEV等,主要围绕车身及电池包等主要部件。未来随着汽车产业电动化、节能减排政策的实施以及关键技术的成熟,先进高强钢在汽车轻量化领域将发挥更大作用。

Metallurgical Design, Development and Strengthening Mechanisms for HRB600E Reinforcing Bar

High-strength,anti-seismic requirements represent the development tendency to hot-rolled ribbed bar used for the reinforcement of concrete.In this paper,metallurgical design,development and strengthening mechanisms for 600 MPa reinforcing bar with anti-seismic requirements have been studied and presented based on the production practice of 335 MPa,400 MPa and 500 MPa grades.Through trial and error,it was found that alloy design with niobium plus vanadium is the best way to achieve the optimum combination of yield strength and anti-seismic properties,especially,small amount niobium addition can improve upon tensile-to-yield ratio.In order to clarify the underlying theoretical principles for the strengthening effects,qualitative and quantitative analysis for microstructure had been conducted with the aid of optical microscopy,scanning electron microscopy,transmission electron microscopy and chemical extraction technique,together with the solution and precipitation behavior of niobium and vanadium during the hot-rolling and cooling processes.Based on analysis results,it was found strengthening effects of both niobium and vanadium demonstrate some additional strengthening effects apart from predominated precipitation strengthening and grain refinement strengthening respectively.Although adding high vanadium contents is indispensable to achieve needed yield strength through precipitation strengthening effects,but fine VN particles precipitated in relatively high temperature also bring grain refinement effects for austenite and ferrite.Equally,grain refinement is not overall to describe the effects of niobium in long products,small amount of niobium contents is marked to improve upon tensile-to-yield ratio due to transformation strengthening resulted from the niobium contents in solution.Through the development of HRB600E,strengthening mechanisms of vanadium and niobium in medium carbon long products had been enriched.

微合金化超高强热成形车门防撞梁性能验证

将某新开发的微合金化1.8 GPa热成形钢牌号与传统钢牌号进行了从材料到零件级的安全性能测评。结果表明:相比于普通钢种,微合金化1.8 GPa热成形钢基于组织细化、第二相析出、残余奥氏体三大关键因素,具有更加明显的安全性优势。建立了2种材料的动态断裂模型,微合金钢在相同应力状态下具有更高的极限断裂应变,显示了更强的断裂抗力。对2种1.8 GPa热成形及1.5 GPa高强钢车门防撞梁进行了落锤冲击试验,微合金钢1.8 GPa热成形车门防撞梁有更加优异的抗碰撞侵入及碰撞吸能性能。

控轧控冷工艺对含铌HRB400E钢筋组织和性能的影响

通过热模拟实验研究了变形温度和变形量对含铌HRB400E微合金化钢筋组织和力学性能的影响。结果表明:当变形温度为850℃,第二道次变形量为35%时,试验钢的屈服强度为562.14 MPa,抗拉强度为645.78 MPa,伸长率为32%,平均晶粒尺寸为8.7μm,组织比较均匀,综合力学性能最佳。这主要是因为在此条件下实验钢的第二相析出物细小弥散,不仅可以起到显著的沉淀强化作用,而且为后续铁素体相变提供更多有利形核点,实现了细化晶粒的目的,明显改善了试验钢的力学性能。

高强耐候YQ450NQR1乙字钢裂纹分析

某载重货车制造企业在焊接、加工组装车厢中梁的过程中发现YQ450NQR1乙字钢腿部“舌状”裂纹,采用显微组织分析、缺陷宏观形貌观察、能谱分析和化学成分测试等系统检测方法分析了裂纹形成原因。结果表明:冶炼过程钢水液面波动使铸坯产生振痕,铸坯的强冷和脆性区矫直形成了铸坯微裂纹,有缺陷的铸坯进入加热炉后,由于升温速度过快,炉温高且停留时间长,裂纹继续扩大,恶化的横向裂纹在沿纵向轧制时形成“舌状”裂纹。

热轧大梁板700L冲孔分层原因与对策

描述了热轧大梁板700L冲孔分层现象及其危害,通过宏观和微观观察、结合冲裁工艺原理,分析了冲孔分层的材料、工艺因素和机制,认为冲孔过程中剧烈的塑性变形导致组织的严重纤维化,纤维组织在剪切应力、正应力作用下的分层或断裂,与撕裂带主裂纹的产生和扩展形成了竞争机制,如果纤维分层和断裂晚于撕裂带裂纹产生,则可以防止冲裁孔表面分层或锯齿状断口的产生。采用发明问题解决(TRIZ)理论,设计开发了预应力冲孔工艺,既保证冲裁孔表面完整性,又保证冲头寿命。

强度匹配对X80螺旋埋弧焊管环焊接头宽板拉伸性能的影响

为了研究不同强度匹配下X80螺旋埋弧焊管环焊接头的拉伸性能,采用等强匹配根焊+高强匹配填充盖面焊和低强匹配根焊+等强匹配填充盖面焊的两种不同强度匹配组合进行了熔化极气体保护自动焊(GMAW),测试了环焊接头的拉伸性能和夏比冲击韧性,并采用宽板拉伸试验研究了环焊接头的拉伸性能和失效行为。结果表明,两种强度匹配下的X80钢管GMAW环焊缝接头均具有较好的形变能力,二者的平均总应变均大于4.0%;最大载荷下,两种强度匹配组合的环焊接头全截面抗拉强度略低于环焊接头小尺寸试样的抗拉强度,但等强+高强匹配的环焊接头具有更高的平均总应变、平均远端应变和裂纹口张开量,失效模式为管体母材发生颈缩失效,而低强+等强匹配组合的GMAW环焊接头失效模式为根焊热影响区发生开裂失效。试验表明,对于X80螺旋埋弧焊管环焊接头,可选用具有一定韧性的等强度焊接材料进行根焊,从而避免焊缝根部产生应变集中而失效。

房屋建筑混凝土结构中HRB500级钢筋应用研究

HRB500高强钢筋屈服强度高,在建筑工程中合理应用可减少钢筋使用量、节约工程物资和人力投入、显著改善梁柱节点钢筋密集的情况,还可有效促进钢铁行业的节能减排。通过对现行结构设计规范中涉及HRB500钢筋的规定进行梳理,对HRB500在建筑结构中应用的优势条件和制约因素进行分析;选取8栋多高层钢筋混凝土结构建筑实际案例,保持构件截面和混凝土强度等级不变,采用结构设计软件,将原设计中HRB400钢筋替换为HRB500钢筋进行重新设计,研究采用HRB500在建筑工程中应用中对材料用量、工程造价以及节能减排等方面影响,得到HRB500钢筋在不同结构形式,不同部位的适用性结论,可为工程中HRB500高强钢筋的设计提供参考。

热轧H型钢腹板裂纹周围异质颗粒形成规律研究

文章研究了SS400B热轧H型钢腹板裂纹周围的氧化脱碳及异质颗粒的形成规律。依据现场实际工况设计试验,采用金相分析、能谱定性定量分析不同工艺下氧化脱碳及异质颗粒的性态分布,结果表明SS400B热轧H型钢在轧钢粗轧阶段产生的裂纹周围存在脱碳,但不会出现异质颗粒。结合国内研究结果,系统全面的说明了裂纹周围的氧化脱碳以及含硅异质颗粒的析出与钢种成分、工序位置、热工制度均有密切关系。

热冲压成形钢的研究进展

对普通热冲压成形钢,高淬透性、高抗氧化性热冲压成形钢,高强韧性热冲压成形钢,超高强度热冲压成形钢,高抗氢脆敏感性热冲压成形钢,纳米粒子强化超高强度热冲压成形钢等热冲压成形钢近年来的发展概况进行了综述,分析了热冲压成形钢零件轻量化与功能性的关系,强度与氢脆之间的关系,以及组织细化对其强韧性的影响机理,并对热冲压成形钢今后的发展方向提出了建议。

铌微合金化技术在中高碳钢中的应用现状与发展

铌微合金化技术在中国发展已逾40年,其基础研究和工业应用一直集中在以板材为主的低碳钢领域。以长材为主的中高碳钢具有碳含量高、工艺流程长且复杂、基础强度高、性能要求特殊且多样等特点,使得铌在低碳钢中的一些突出作用在其中难以有效发挥。一方面,中高碳钢的碳含量对铌的固溶能力存在影响,但是国内外研究结果差别较大,且一些结论与传统认识和大多数实验研究结果也不一致。因此,目前对于铌在中高碳钢中的固溶能力存在较大争议,仍然需要更多的实证研究加以分析。这导致在中高碳钢中添加多少铌才经济有效存在争议。另一方面,在中高碳钢中,铌的存在状态特别是对纳米级的析出相的表征一直存在困难。不均匀分布的大尺寸含铌第二相粒子产生的不利影响及其如何消除有待深入研究。本文概述了铌微合金化技术的国内外研究现状与发展趋势,以及中高碳钢的自身特点。从铌的固溶能力,主要作用与在非调质钢、弹簧钢、硬线和轴承钢中的应用情况,以及存在的主要问题三个方面,综述了铌微合金化技术在中高碳钢中面临的机遇与挑战。明确指出,必须摒弃传统思路,研究铌在中高碳钢中的共性科学问题,特别是采用新技术多尺度表征铌的状态,从而推动铌微合金化技术在中高碳钢中的应用。

汽车B柱碰撞失效变形过程仿真重现

为了预测整车侧面碰撞试验中B柱的碰撞性能,应用Hypermesh/Ls-Dyna软件建立B柱零部件级碰撞仿真模型。根据整车碰撞试验中B柱的变形情况设置仿真模型中B柱约束条件,并依据整车和蜂窝铝质量以及蜂窝铝形状选择合适的冲击块的形状和质量,调整B柱和冲击块的相对高度位置以符合真实碰撞试验。由于B柱含有多种不同材料,故综合考虑多种强度焊点失效和多种材料断裂失效,根据不同金属材料间的极限焊点力的大小和材料的极限断裂应变来设置仿真中焊点和材料的失效。最终结果表明,仿真准确地复现了焊点失效和板料断裂失效现象。该仿真分析也为B柱及类似零部件的碰撞仿真提供了合理方法,提高了仿真的合理性。

超超临界电站锅炉用耐热钢的水蒸汽氧化行为

燃煤火力发电站利用高温高压蒸汽为工质进行发电。随着火力发电的水蒸汽参数提高到超超临界,水蒸汽氧化问题变得尤其突出。当前超(超)临界火电站锅炉用耐热钢主要有低合金耐热钢、9%Cr型马氏体耐热钢和18Cr-8Ni型奥氏体耐热钢。综述了上述三类耐热钢的蒸汽氧化行为,着重介绍了动力学规律和氧化皮结构特点以及提高抗蒸汽氧化性能的方法。并对这三类材料使用中会出现的蒸汽氧化问题提出了对策。

N对高强度压力容器钢组织转变的影响

利用扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜及VASP第一性原理模拟等方法研究了氮含量对微合金化压力容器钢组织转变及力学性能的影响。结果表明:当氮含量从60×10^(-6)增加至93×10^(-6)时,试验钢中的铁素体体积分数变化较小,珠光体占比从5.8 vol%增加至18.4 vol%,粒状贝氏体组织从49.4 vol%减少为28.0 vol%;当氮含量增加至150×10^(-6)时,试验钢组织由47.6 vol%的珠光体与52.4 vol%的铁素体组成。氮含量增加使试验钢在强度变化较小的基础上,-40℃低温冲击吸收能量和伸长率提升,这主要是因为高氮(150×10^(-6))试验钢中析出更多的氮化物颗粒,增加了相变过程中的形核位置,有效促进了珠光体转变;热轧后的低氮(60×10^(-6))试验钢在正火后由于奥氏体中C的过饱和度增加,较高温度下连续冷却发生了贝氏体转变,形成粒状贝氏体组织,恶化了试验钢的塑韧性。