控轧控冷工艺对440 MPa级船体钢组织与性能的影响

通过CCT曲线和实验室控轧控冷工艺试验,研究了440 MPa级船体钢的过冷奥氏体连续冷却(CCT)过程的相变以及组织性能。结果表明:试验钢在较宽的冷速范围内容易得到贝氏体组织,随着终轧温度的降低,试验钢的强韧性得到提高。轧后空冷条件下,试验钢得到铁素体+珠光体组织,韧性较好,但强度富余量相对较小。轧后加速冷却,试验钢的强度得到明显提升。模拟卷取温度为550 ℃时,试验钢的强韧性相对更好。综合分析,较优的控轧控冷工艺参数为:终轧温度840 ℃,轧后冷速(20±5) ℃/s,卷取温度550~560 ℃。     

G20CrNi2MoA轴承钢控轧控冷工艺热模拟研究

控轧控冷是先进轴承钢的重要生产工艺。利用Gleeble3500热模拟试验机对G20CrNi2MoA轴承钢进行了控制轧制和控制冷却的热模拟试验，分析了变形温度、变形程度和冷却速率对G20CrNi2MoA优质滚动轴承钢微观组织和硬度的影响。基于试验结果，确定了开轧温度900 ℃、变形量30%的条件进行轧制，终轧后以5 ℃/s的冷却速率冷却到650 ℃，再以2 ℃/s的冷却速率冷却至室温的控轧控冷工艺。该工艺可获得比原始组织更细小均匀的贝氏体组织，试验钢综合力学性能有所提高，抗拉强度提升180 MPa、屈服强度变化较小、硬度提升50HV，断后伸长率提升2%。     

G20CrNi2MoA轴承钢控轧控冷工艺热模拟研究

控轧控冷是先进轴承钢的重要生产工艺。利用Gleeble3500热模拟试验机对G20CrNi2MoA轴承钢进行了控制轧制和控制冷却的热模拟试验，分析了变形温度、变形程度和冷却速率对G20CrNi2MoA优质滚动轴承钢微观组织和硬度的影响。基于试验结果，确定了开轧温度900 ℃、变形量30%的条件进行轧制，终轧后以5 ℃/s的冷却速率冷却到650 ℃，再以2 ℃/s的冷却速率冷却至室温的控轧控冷工艺。该工艺可获得比原始组织更细小均匀的贝氏体组织，试验钢综合力学性能有所提高，抗拉强度提升180 MPa、屈服强度变化较小、硬度提升50HV，断后伸长率提升2%。     

控轧控冷工艺对中钛微合金钢组织和性能的影响

以实验室设计的0.8%Mn-0.041%Ti中钛微合金钢为研究对象,开展不同控轧控冷工艺参数下热模拟试验研究,分析了加热温度、精轧变形量、冷却速度和终轧温度等对Ti微合金化试验钢组织和性能的影响。提出了一套合适的工艺方案:精轧总变形量应大于60%,终轧温度控制在(850±10)℃,冷却速度控制在10~20℃/s,卷取温度控制在(600±10)℃时,试验钢能够获得优良的组织与性能。并通过试验验证了终轧温度对试验钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,当终轧温度为850℃时,该试验钢的屈服强度为491 MPa,抗拉强度为625 MPa,断后伸长率为33.6%,平均晶粒尺寸为10.34μm,组织比较均匀。试验钢在满足力学性能条件下能最大限度地降低成本,对改进现场控轧控冷工艺具有重要的意义。     

合金元素和工艺参数对非调质CT80钢组织性能影响

研究了终轧温度、冷却速度和卷取温度等工艺参数对具有不同Mo、Nb含量的非调质CT80连续油管用钢组织性能的影响。结果表明,满足其强韧性要求的组织特征为针状铁素体和贝氏体复相组织,且弥散分布约4%的细小M/A岛。终轧温度主要影响组织均匀性。当冷却速度由40～45℃/s提高到60～70℃/s后,铁素体形态转变为针状,其内部亚晶面积增加,位错密度升高。卷取温度影响复相组织中强化相的形态与分布。为避免珠光体或马氏体而促进贝氏体组织转变充分,卷取温度应约为450℃。Mo元素含量提高至0.24%可促进针状铁素体转变并形成细小的强化相M/A岛,起到良好的亚结构强化和相变强化效果。Mo和Nb含量的增加使得实验钢对冷速的敏感性明显降低,增强了非调质CT80连续油管用钢控冷过程工艺稳定性。     

薄板坯连铸连轧高强度低合金钢的控轧控冷工艺

针对FTSR工艺生产的700 MPa级高强度低合金(HSLA)钢进行了控轧控冷(TMCP)工艺试验研究,分析了不同控制轧制和控制冷却工艺对钢带力学性能和组织的影响规律。结果表明:热轧钢带强度与精轧阶段控制轧制道次积累变形量呈现显著正相关;层流冷却方式对钢带性能影响不显著,但间隔冷却模式能够改善钢带通宽方向性能不均匀性;控制冷却终点温度由600 ℃提高至670 ℃,钢带显微组织随温度升高而发生粗化,但析出相析出更充分,钢带强度持续升高。     

控轧控冷工艺对低碳贝氏体钢组织性能的影响

通过在中厚板轧机上进行的控轧控冷工艺试验，研究了不同控轧控冷条件对低碳贝氏体钢DB685组织和性能的影响，得出增大变形量可得到细小均匀的晶粒组织，使钢材的强韧性提高；增大轧后冷却速度能有效地提高钢板强度。并提出了工业生产DB685钢的控轧控冷工艺参数：终轧温度≤850℃，轧后冷却速度≥5℃／s，终冷温度≤650℃。     

连续油管用低碳微合金钢控轧控冷显微组织与疲劳性能

为满足连续油管用低碳微合金钢强韧性要求的针状铁素体和贝氏体复相组织特征,通过设计控轧控冷生产工艺制备了5.3 mm厚的连续油管用热轧板材。通过低周疲劳试验分析了热轧板材的低周疲劳性能,并对低周疲劳断口进行了观察,同时分析了热轧板的力学性能和显微组织。结果表明,采用终轧温度810℃、冷却速度为52℃/s、卷取温度为450℃生产的低碳微合金钢的疲劳寿命为3784周。低周疲劳断口的瞬断区形貌以韧窝为主,断裂方式属于韧性断裂。拟合得出的低周疲劳应变与疲劳寿命的关系公式有较好的拟合效果,可用于预测不同应变幅条件下的疲劳寿命。试验钢力学性能满足要求,显微组织为铁素体、贝氏体与M/A岛,其中铁素体体积分数约为74%,且主要以针状铁素体形式存在,使得试验钢具有良好的疲劳性能。     

高韧性热轧管线用钢的控轧控冷工艺

对高韧性管线用钢控轧控冷工艺制度、力能参数和产品质量的控制进行了测定、研究，并得出，此种管线用钢的轧制工艺制度为，出炉温度在１１５０℃左右，终轧温度为８００℃左右，卷取温度为６００℃左右，加速冷却速度为１５℃／Ｓ左右。     

工程机械用钢的轧制与冷却行为研究

对550 MPa级工程机械用钢进行了控制轧制和控制冷却处理,研究了开轧温度、终轧温度、冷却方式和卷取温度对工程机械用钢拉伸性能、冲击性能和显微组织的影响。结果表明,开轧温度、终轧温度和卷取温度对工程机械用钢的力学性能影响较为明显,头部连续冷却、头部间断冷却和尾部连续冷却方式对工程机械用钢的力学性能影响较小;这主要是由于工程机械用钢的轧制和冷却工艺对晶粒尺寸和针状铁素体含量影响程度不同。     

CT80级非调质连续油管用钢的组织和性能控制

通过两种成分非调质CT80连续油管用钢现场生产板卷工艺组织性能对比,分析了冷却速度、卷取温度、Mo和Nb元素含量等工艺参数对实验钢组织性能的影响。结果表明:当冷却速度由52℃/s提高到69℃/s后,铁素体形态为针状铁素体,实验钢屈服强度提高25 MPa;抗拉强度提高30 MPa。实验钢在530℃卷取时,组织中出现了3%的珠光体组织,抗拉强度低于性能指标10 MPa。而在400℃卷取时,组织中出现了3%的块状马氏体组织,使得屈服强度低于性能指标20 MPa;抗拉强度提高到690MPa。Mo元素含量提高,促进针状铁素体转变,实验钢淬透性提高,有利于获得M/A岛组织,保证获得高强度低屈强比性能。Nb元素含量提高,细晶强化和析出强化作用更明显。     

控轧控冷工艺对L450M管线钢屈强比的影响

为了提高管线用钢的安全服役性能,使其获得良好的强韧性和较低的屈强比,采用现场小批量试制试验,研究了不同控轧控冷工艺对L450M管线钢组织性能的影响。结果表明：L450M管线钢采用粗轧开轧温度1 010～1 050℃,精轧开轧温度920～960℃,精轧终轧温度790～830℃,终冷温度550～580℃,屈服强度可达到475～513 MPa,抗拉强度565～583 MPa,伸长率32%～38%,屈强比0.82～0.88,-20℃横向冲击功188～285 J,满足API SPEC 5L-2018标准要求;适当提高精轧终轧温度、降低粗轧阶段变形量、减少精轧阶段轧制道次,有利于降低L450M管线钢的屈强比;适当降低冷速、提高终冷温度,使L450M管线钢显微组织中先共析铁素体比例增加,有利于降低屈强比。     

轧制工艺对14Cr1MoR钢板组织与性能的影响

采取光学显微镜、扫描电镜及拉伸、冲击试验机对板厚60 mm的14Cr1MoR热轧钢板正火+回火态和模拟焊后态的组织与性能进行了研究。结果表明:一阶段控轧与两阶段控轧的钢板相比,终轧温度高,轧后冷却速度慢,钢板铁素体晶粒尺寸粗大,珠光体含量多;钢板的强度低,伸长率高,冲击性能低。两阶段控轧的钢板经655 ℃保温3 h模拟焊后热处理,屈服强度下降44 MPa,抗拉强度下降24 MPa,冲击吸能能量降低;模拟焊后保温时间延长到12 h,强度和冲击性能变化不大。两阶段控轧的14CrMoR钢板,经正火+回火或再经过655 ℃模拟焊后热处理,钢板的力学性能优良。     

低Ni型LNG钢的热变形行为及力学性能

通过单道次、双道次压缩试验,研究了低Ni型LNG钢的高温奥氏体动态再结晶及静态再结晶行为,并采用两阶段控制轧制及超快速冷却技术进行不同轧制工艺下的热轧试验,通过热模拟及热轧试验研究了低Ni型LNG钢的热变形行为及力学性能。结果表明,在高温(1000~1050 ℃)、低应变速率(0.1~0.5 s^-1)下奥氏体容易发生动态再结晶,确定了发生再结晶的临界条件,并建立了动态再结晶动力学模型。试验钢在较高温度(800~1050 ℃)、较长道次间隔时间(60 s)下静态软化现象明显,容易发生静态再结晶。依据热模拟试验结果制定热轧试验工艺,通过控制精轧开轧温度和终轧温度调控高温奥氏体再结晶行为,从而细化晶粒,改善低Ni钢的冲击性能。精轧开轧温度920 ℃、终轧温度770 ℃时,低Ni钢的低温冲击吸收能量为180.1 J,屈服强度为595.1 MPa,抗拉强度为717.8 MPa。     

控轧控冷对高强建筑用钢组织与性能的影响

对一种试验性的高强建筑用钢进行了控制轧制和控制冷却处理,研究了终冷温度对试验钢力学性能和显微组织的影响,并对拉伸断口形貌进行了观察。结果表明,试验钢在终冷温度为450℃时具有较高的强塑性和低屈强比,能够满足780 MPa级高层低屈强比建筑用钢的要求;在终冷温度为650℃时,试验钢中的M-A岛状组织更加粗大、含量相对较高,形状主要以多边形和和条带状形态为主,而终冷温度为450℃时,试验钢中M-A岛状组织的数量相对较多,尺寸相对细小,且主要以颗粒状形态存在;贝氏体铁素体基体上弥散分布着颗粒状M-A岛的复相组织有利于提高试验钢的强塑性并降低屈强比;终冷温度为450℃时试验钢的抗拉强度、规定塑性延伸强度、断后伸长率和屈强比分别为1070 MPa、825 MPa、16. 6%和0. 771。      

轧后控冷对厚壁热轧H型钢力学性能的影响

对比分析了不同轧后控冷工艺对厚壁热轧H型钢产品力学性能的影响。结果表明,对于翼缘厚度为50 mm的热轧H型钢,采用轧后控冷工艺,其屈服强度可达397 MPa,抗拉强度可达543 MPa,断后伸长率为29.5%,0 ℃冲击功均值为132 J;实际生产中,控冷段轧件表面冷速不低于54 ℃/s,出控冷段时轧件表面温度不高于590 ℃,既能获得优良的力学性能,又能满足组产经济性的要求。     

轧后冷速对低碳贝氏体钢组织性能影响

模拟两阶段控轧控冷工艺,进行了低碳贝氏体钢轧制实验,分析了轧后快速水冷和空冷对低碳贝氏体钢组织及性能的影响。结果显示,钢轧后,在两种冷速下得到的组织形貌差别较大,快速水冷得到强度较高的板条贝氏体组织,缓冷得到强度较低的粒状贝氏体组织,粒状贝氏体的形成温度较高,没有明显板条特征;板条贝氏体屈服强度比粒状贝氏体高出278MPa,抗拉强度高出307MPa;而粒状贝氏体的塑性和韧性指标明显优于板条贝氏体,延伸率和-20℃低温冲击功指标是板条贝氏体的近3倍。