Nb-Ti微合金化船板钢CCSD36连铸板坯的高温力学性能

用Gleeble-1500热模拟试验机测试了CCSD36钢(%:0.14C、1.31Mn、0.02Nb、0.02Ti)250 mm×2100mm铸坯600～1350℃的强度(Rm)和断面收缩率(Z),并分析了600～1150℃拉伸试样断口的显微组织。得出该钢在1300～900℃Z值≥80%,具有高的延塑性;850～720℃Z值降至52%～55%(Ⅲ脆性区),因此CCSD36钢铸坯的矫直温度应≥900℃。     

固溶处理对超低碳奥氏体不锈钢00Cr24Ni13铸坯δ-铁素体转变的影响

研究了1000～1200℃ 1～3 h固溶、淬火或空冷对超低碳奥氏体不锈钢00Cr24Ni13(/%:≤0.02C、23～25Cr、13～14 Ni)200 mm×1 250 mm铸坯8铁素体转变的影响。结果表明,随固溶温度升高和保温时间延长铸坯中δ铁素体量减少;随固溶温度的升高,铸坯中的连续网状δ铁素体断开并且长大,空冷则会促使高温下长大的δ铁素体向小尺寸颗粒状组织转变;当铸坯试样在1 200℃保温3 h空冷后,网状δ铁素体完全转变成弥散分布的小于10μm的颗粒状铁素体组织,δ铁素体相比例也由14.3%降至7.3%。相对于颗粒状铁素体,网状δ铁素体的奥氏体-铁素体两相界面在轧制中更容易产生裂纹。     

高强度冷轧汽车用钢1500MS连铸板坯的高温力学性能

试验用1500MS钢（/%:0.20C,0.31Si,1.39Mn,0.011P,0.001S,0.028Als,0.26Cr,0.028Ti,0.0018B,0.0048N）240mm板坯的生产流程为250t BOF-LF-RH-板坯连铸。通过Gleeble-1500热模拟试验机,测试了试验钢1350~600℃的力学性能,得出该钢第Ⅰ脆性区为1350~1250℃,第Ⅲ脆性区为650~750℃在800~1200℃铸坯具有良好的热塑性;建立了板坯凝固传热数学模型和计算了铸坯凝固过程的表面温度。1500MS钢铸坯矫直区域的温度应控制在800~1150℃。     

化学成分和热处理温度对T122耐热钢中δ-铁素体含量的影响

采用Thermocalc热力学计算研究了化学成分和温度对T122钢中δ-铁素体含量的影响,计算和相应试验结果表明,化学成分和热处理温度变化对δ-铁素体含量影响显著,铬含量降低,氮含量和碳含量增加,能明显降低δ-铁素体含量。在1 030~1 070℃的温区热处理,δ-铁素体含量最低;超过1 200℃热处理会产生γ-Fe→γ-Fe+δ-Fe转变,即在低于1 200℃处理不含δ-铁素体的钢中会生成δ-铁素体。     

304不锈钢圆坯凝固组织优化

为了解决304奥氏体不锈钢连铸圆坯穿管开裂问题,进行了化学成分优化、使用末端电磁搅拌并合理控制过热度试验。试验结果表明:通过优化钢成分,使铸坯心部组织中的δ铁素体面积分数由原来的8.6%降低至7.2%。优化成分后使用末端电磁搅拌使铸坯心部组织中的δ铁素体面积分数降低至5.8%,而且分布比较分散,未使用末端电磁搅拌的铸坯心部δ铁素体呈网状。过热度为30~40℃时对降低钢中δ铁素体含量有利。采取以上措施使304铸坯心部的δ铁素体含量明显降低,穿管开裂现象明显改善。     

车削非调质钢SG4201奥氏体晶粒的长大行为

采用Gleeble 3500热模拟试验机试验研究了直接车削用非调质钢SG4201（/%:0.42C,0.50Si,1.40Mn,0.009P,0.005S,0.02Nb,0.06V,0.015N）在1000~1250℃加热0~300 s的奥氏体晶粒长大行为,并建立了该钢奥氏体晶粒长大模型。试验结果表明,加热时间30 s时,奥氏体晶粒粗化温度和铌迅速大量固溶的温度为1100℃左右;奥氏体晶粒长大激活能约为110.8 kJ;确立SG4201钢铸坯均热不宜超过1150℃。工业生产结果表明,当铸坯均热温度≤1150℃,终轧温度800~850℃,轧后冷却速度30~35℃/s时,SG4201钢的力学性能为抗拉强度927 MPa,屈服强度687 MPa,延伸率23.5%,断面收缩率57%,U-冲击功48 J,HBW硬度值265。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢管坯表面横裂分析

1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢中δ铁素体数量（级）过高是影响其轧（锻）坯表面质量的主要因素。当钢中δ-铁素体级超过2．5级,钢坯表面质量急剧下降。作为1Cr18Ni9Ti不锈钢管坯更应对δ-铁素体进行严格控制。当δ-铁素体量≤10％、[Cr]／[Ni]≤1．70、n≤0．70％,[ri]／[C]控制在7～8,保温温度控制在1220℃左右,1Cr18NigTi不锈钢管坯可获得良好的表面质量。     

铸态合金Ni68Cu28Al热变形行为及有限元模拟

利用Gleeble3500热模拟试验机,在变形温度1000~1150 ℃,应变速率为0.01~10 s^-1时对铸态Ni68Cu28Al合金进行热压缩模拟。分析了合金在不同条件下的流变应力曲线;建立了描述该合金高温压缩变形的本构方程;将本构方程应用于有限元分析软件DEFORM 3D中,并对合金热压缩过程进行数值模拟,分析工件内部的应变速率场、应变场和温度场变化。结果表明,铸态Ni68Cu28Al合金变形过程中的硬化效果非常大,动态回复和动态再结晶引起的软化作用不明显;变形过程材料未完全再结晶;合金热压缩过程具有明显的变形不均匀性。综合考虑,铸态Ni68Cu28Al 合金最佳加工温度控制在1000~1100 ℃,应变速率0.01 s^-1左右。     

Q235B 薄板坯高温塑性的研究

根据Gleeble1500热/应变模拟试验机测试的CSP薄板坯连铸工艺生产的成分(%)为0.16~0.20C,0.020~0.060Al_t Q235B钢的70 mm ×1 500 mm薄板坯600~1400℃热塑性曲线,得出连铸坯第Ⅲ脆性区为700~900℃,如在此温度范围矫直,铸坯易产生裂纹。通过扫描电镜分析断口形貌和电子探针的成分分析,得出形变诱导铁素体呈网状析出和奥氏体在低温区域析出氮化物(AlN)导致铸坯脆化。     

低碳钢固态相变过程的原位观察

利用共焦激光扫描显微镜（CSLM）原位观察了低碳钢升温及降温过程中的固态相变,直接观测出升温时低温铁素体（α）到奥氏体（γ）以及奥氏体（γ）到高温铁素体（δ）的相变温度,和降温时δ到γ以及γ到α的相变温度。结果表明,随着升温速率从75℃／min升至130℃／min,α—γ相变开始温度从961．6℃升至1014．0℃、γ→δ相变开始温度从1351℃升至1386．9℃;降温时随着降温速率的增大（70℃／min增至530℃／min）,γ—α相变开始温度从871．6℃降至858．4℃。在升温速率为130℃／min的情况下,随着升温最大值的提高（1300℃至1480℃）,γ—α相变温度降低,相变开始温度从895．2℃降至858．4℃。     

高强度螺栓用35CrMo免退火冷镦钢热轧盘条的研制

通过入减定径温度780℃,入减定径减面率42%(Φ18.4 mm→Φ14 mm),冷却速度0.42℃/s, 35CrMo钢热轧材显微组织为F+P,铁素体含量≥40%,实际晶粒度10～11级，抗拉强度≤750 MPa,断面收缩率≥60%,硬度值214～225HV,实现免退火直接进行大减面率拉拔。     

微合金Q345B板坯连铸的高温塑性

为了研究含V、Ti、Nb微合金Q345B结构钢的高温塑性,利用Gleeble-1500D热模拟试验机对其进行热拉伸试验,分析了在应变速率为1.5×10-3s-1、变形温度700～1 300℃(Δt=100℃)变形条件下的断裂强度和断面收缩率随温度的变化情况。确定Q345B结构钢存在两个脆性区间,即第Ⅰ脆性温度区间为熔点温度1 300℃,第Ⅲ脆性温度区间为850～740℃。通过扫描电镜和光学显微镜对断口形貌及其组织进行了观察,明确了断裂原因,为连铸生产提供一定的理论指导。     

Microstructural changes during heating of super duplex stainless steel and its thermal deformation behavior

Microstructural changes during heating of highly alloyed Cr26Ni7 type super duplex stainless steel( SDSS2607) and its thermal deformation behavior were investigated. At different heating rates,the mechanism of phase transition from γ phase to δ phase and grow th modes of δ phase differed. Variations in microstructures for ascast SDSS2607 during heat preservation at 1 220 ℃ indicated two kinds of transformations from γ phase to δ phase.In-situ observations of microstructural changes during the tensile process at 1 050 ℃ showed a mutual coordination betw een γ and δ phases. When the true strain increased,the mutual coordination between γ and δ phases was damaged. Subsequently,cracks nucleated at the γ/δ interface. With the increase in temperature,the strength of ascast SDSS2607 decreased while its plasticity increased. Its thermoplasticity was poor,and the reduction in area of tensile specimens was less than 80%. When the deformation strain of hot compression increased,the stable deformation zone in the heat processing maps enlarged gradually. Moreover,the unstable deformation zones were extended.     

TMCP型Q500qENH特厚耐候桥梁钢板的工业试制

 提出一种低碳微合金MnCuNiCrMo钢,测试了其过冷奥氏体连续冷却相变（CCT）曲线,分别研究未再结晶区变形量、冷却速率对其相变行为的影响。使用厚板坯连铸(CC)—钢板控轧控冷(TMCP)工艺流程,在5m宽厚板工业生产线上成功开发出60mm特厚Q500qENH桥梁钢板。开发钢板的显微组织为细密粒状贝氏体(GB)+针状铁素体(AF)+多边形铁素体(PF);横向室温屈服强度大于560MPa,抗拉强度大于660MPa, 伸长率大于20%;Z向面缩率大于76%;-40℃下纵向Charpy冲击吸收能量(KV2)大于170J;零塑性温度为-85℃。     

屈服强度450 MPa级新型耐候钢研制

 通过连续冷却相转变行为研究,成功试制了20 mm厚屈服强度450 MPa级耐候钢板,并对钢板的显微组织、力学性能、耐腐蚀性能及焊接性能进行了分析。连续冷却相变行为和钢板试制结果表明：精轧温度约为850 ℃、累计压下率不小于0.6、轧后冷速为15～30 ℃/s、终冷温度不大于579 ℃可以得到以多边形铁素体（晶粒尺寸为3～10 μm）和退化珠光体为主并含有少量马奥岛（M-A组元）的钢板,其屈服强度和抗拉强度分别为458和557 MPa,伸长率不小于 28%,－60 ℃冲击功不小于 287 J,其优异的低温冲击韧性与钢板有效晶粒尺寸较小以及大角度晶界所占比例较高有关。72 h亚硫酸氢钠和氯化钠溶液周期性浸润试验结果显示,试制钢板的耐蚀性能比Q345B分别提高了约49%和40%。对试制钢板进行线能量为30 kJ/cm的埋弧焊焊接试验,得到的焊接接头热影响区熔合线处－40 ℃冲击功为156 J。     

Nb-和V-微合金化对高碳钢热加工性的影响

用Gleeble 1500D热模拟机试验了0.03%Nb、0.03%Nb-0.02%V和0.05%V微合金化0.75%～0.78%C高碳钢280 mm×380 mm铸坯上钻取的Φ10 mm×120 mm试样在1 300～800℃的断面收缩率和抗拉强度。结果表明,第1脆性区≥1 200℃和第3脆性区1 000～800℃V-钢的热塑性优于Nb-V钢和Nb钢。扫描电镜和能谱分析表明,Nb-钢铸坯存在Fe-Nb-C共晶体,加入V的Nb-V钢铸坯存在Fe-Nb共晶体。     

P92无缝钢管内表面裂纹分析及工艺优化

采用斜轧穿孔工艺生产大口径P92铁素体耐热无缝钢管过程中,钢管内表面易产生细小裂纹。通过金相分析、高温相变计算和高温加热试验等研究表明,内表面裂纹产生的主要原因是：中心有通孔的P92管坯在坯料加热过程中,由于加热温度过高和在炉时间过长(即表面氧化脱碳加重),导致管坯通孔近内壁产生大量的高温δ-铁素体相,管坯在随后的斜轧穿孔中,裂纹在塑性较差的高温δ-铁素体处产生和扩展。根据内表面裂纹的产生机制,通过对P92钢管化学成分的铬当量、镍当量按Cr_eq<13%、Ni_eq>4%进行控制,坯料保温温度由原工艺的1220～1250℃降为1190～1220℃,对穿孔机轧辊转速、辊距和顶伸量参数优化等工艺改进措施,有效地解决了大口径P92无缝钢管内表面易产生裂纹的问题,提高了P92无缝钢管的成材率和生产效率。     

GCr15轴承钢高温力学性能的研究

用Gleeble-3500热模拟试验机测试了GCr15(0.98%C、1.51%Cr)轴承钢连铸坯的高温力学性能,得出GCr15钢的零塑性温度为1400℃,零强度温度为1450℃,良好塑性区为1250～950℃,第Ⅲ脆性区为950～600℃,并用扫描电镜分析了塑性区与脆性区的断口形貌。研究结果表明,GCr15钢连铸坯的矫直温度应控制≥950℃。