冷却工艺对C-Mn钢组织与性能的影响

利用Φ500 mm热轧试验机和冷却系统,研究了C-Mn钢轧后开冷温度、终冷温度对钢组织和性能的影响。结果表明,提高轧后开冷温度可以细化铁素体和珠光体晶粒,提高屈服强度和韧塑性;降低终冷温度也可以细化晶粒,同时改变珠光体形貌,使珠光体含量增加,屈服强度、抗拉强度和低温韧性均得到改善。     

控轧控冷对含Nb-Ti微合金汽车用钢组织的影响

采用热模拟实验技术研究控轧控冷工艺对0．09C、1．13Mn、0．03Nb、0．02Ti微合金汽车用钢组织的影响。结果表明，在再结晶区和未再结晶区的累计变形可以得到更细的组织，950℃以下终轧并快速冷却有利于形成针状铁素体组织。变形诱发Nb的碳—氮化物析出，有利于奥氏体晶粒及相变后显微组织细化。     

500 MPa级Nb Ti微合金化方矩形管用钢的强化机制

采用光学显微镜和透射电子显微镜等对500 MPa级Nb Ti微合金化方矩形管用钢的组织与性能进行了分析，研究了其强化机制。结果表明，终轧温度和卷取温度对试验钢的组织和力学性能有显著影响，在研究的温度范围内，终轧温度和卷取温度的降低均有利于获得更加细小的铁素体晶粒与细小弥散的第二相析出物；当卷取温度不变时，随着终轧温度的下降，屈服强度、抗拉强度和断后伸长率均升高；当终轧温度不变时，随着卷取温度的逐渐下降，屈服强度和抗拉强度呈现出先上升后下降的规律，而断后伸长率呈现出单调上升的规律；试验钢在终轧温度为840 ℃和卷取温度为570 ℃时可获得最优的综合力学性能，其屈服强度和抗拉强度分别为537和578 MPa，断后伸长率为33.5%；细晶强化是试验钢最主要的强化机制，由晶粒细化引起的强度增量占总强度的49%～51%，由固溶强化引起的强度增量次之，占总强度的23%～27%，由析出强化引起的强度增量较小，仅占总强度的3.8%～8.2%。     

终轧温度对高强度工程机械用钢组织性能的影响

对不同终轧温度的高强度工程机械用钢热轧钢卷进行了力学性能和金相组织的测试,研究了终轧温度对其组织和性能的影响。试验结果表明,随着终轧温度的降低,试验钢的抗拉强度和屈服强度降低,延伸率升高。高温终轧的低温冲击值很低,随着终轧温度的降低,低温冲击值大幅度升高。高温终轧的金相组织是铁素体＋微量的珠光体,铁素体组织均匀性较差;中温终轧和低温终轧的组织是铁素体＋珠光体,铁素体晶粒比较规则,而且低温终轧的均匀性比中温终轧好。高温终轧的铁素体晶界明显存在M3C型复合条状或短棒状的碳化物。     

终轧温度对高强度工程机械用钢组织性能的影响

对不同终轧温度的高强度工程机械用钢热轧钢卷进行了力学性能和金相组织的测试,研究了终轧温度对其组织和性能的影响。试验结果表明,随着终轧温度的降低,试验钢的抗拉强度和屈服强度降低,延伸率升高。高温终轧试样的低温冲击值很低,随着终轧温度的降低,低温冲击值大幅度升高。高温终轧试样的金相组织是铁素体+微量的珠光体,铁素体组织均匀性较差;中温终轧和低温终轧试样的组织是铁素体+珠光体,铁素体晶粒比较规则,而且低温终轧的均匀性比中温终轧好。高温终轧试样的铁素体晶界明显存在M3C型复合条状或短棒状的碳化物。     

终轧温度对加Ti低合金Q355B钢板组织性能的影响

以钛微合金化的355 MPa级低合金高强度钢为研究对象,将试验钢分别在830、800、750、700 ℃系列温度下终轧,研究了终轧温度对显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着终轧温度的降低,屈服强度和抗拉强度呈现不断升高的趋势,伸长率和冲击性能呈现先升高后下降的趋势,在Ar3温度附近终轧,钢板可获得最佳的综合力学性能。不同终轧温度下钢板基体组织均为铁素体+珠光体,在800 ℃终轧钢板晶粒最为均匀细小,830 ℃终轧钢板晶粒较800 ℃终轧相对粗大,750 ℃终轧钢板组织出现混晶现象,700 ℃终轧时,钢板晶粒已经拉长变形,一定程度上出现“纤维状铁素体”。充分细化晶粒可以减轻钢板中的带状组织。     

终轧温度对热轧高强集装箱用钢组织及性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜以及透射电镜等检测设备,研究了不同终轧温度对高强集装箱用钢的组织、性能及第二相粒子析出行为的影响。研究结果表明;不同终轧温度下高强集装箱用钢的组织均由铁素体和少量珠光体组成,铁素体晶粒度均为13.0级;850℃终轧与890℃终轧相比,屈服强度与抗拉强度分别提高32 MPa与26 MPa。理论计算与透射电镜观察结果表明:高强集装箱用钢强度的提高主要是因为850℃终轧时第二相粒子的形核率更高、析出数量更多、粒子间距更小,析出强化效果更加显著。     

终轧温度对低合金铌钛贝氏体钢组织和性能的影响

 采用光学显微镜、透射电子显微镜（TEM）、EDS能谱分析仪和拉伸冲击试验机,研究了终轧温度对TMCP(thermo-mechanical controlled processing)低合金铌钛贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明：随着终轧温度的降低,强度和韧性先升高后降低。终轧温度为815 ℃时,由于冷却前温度已降低到奥氏体-铁素体两相区,在晶界形成大量先共析铁素体,造成了强度和韧性的下降。终轧温度为870 ℃时,得到细小的板条贝氏体＋少量的马氏体组织,在贝氏体板条上有30～50 nm的Nb、Ti析出相弥散分布,获得了最优异的性能,其屈服强度为805 MPa,抗拉强度为1 005 MPa,－20 ℃冲击功的平均值为197 J。     

新一代TMCP条件下钛微合金化Q460钢种开发

依托于超快速冷却技术(UFC)开发出一种钛微合金Q460钢板。研究轧后超快冷至不同温度(560℃、610℃和680℃)后试验钢的组织性能和析出行为,并对其综合强化机理进行了研究。研究结果表明:不同终冷温度条件下,试验钢组织均为多边形铁素体和块状珠光体组织,且随终冷温度降低,晶粒明显细化;经TEM分析统计,TiC数量密度随终冷温度的升高而增大;试验钢的抗拉强度和屈服强度随着终冷温度的升高均先降低后升高,-20℃冲击功随终冷温度的降低逐渐升高;当终冷温度为680℃时,试验钢屈服强度可达510 MPa,固溶强化、细晶强化、位错强化、析出强化对屈服强度的贡献率分别可达42 MPa、188 MPa、62 MPa和217 MPa。说明析出强化和细晶强化为试验钢的两种重要强化方式。     

短流程CSP生产线超快冷生产工艺的开发与应用

文章基于短流程CSP生产线,开发了适合热轧双相钢的超快冷生产工艺,并且实现了该生产工艺的工业应用。结果表明:随着终轧温度降低,铁素体晶粒细化,抗拉强度升高;随着中间温度降低,铁素体晶粒细化,抗拉强度降低;获得合理的工艺参数,终轧温度为840℃,中间温度为670℃,卷取温度为170℃。所生产6.0 mm厚度540 MPa级热轧双相钢的显微组织为铁素体和马氏体,屈服强度为330～360 MPa,抗拉强度为560～590 MPa,延伸率为30%～36%,很好地满足了产品需求。     

含Nb低碳FB钢组织与扩孔性能的研究

 通过TMCP试验,研究了不同Nb含量低碳FB钢的微观组织和扩孔性能。试验结果表明,随着终轧温度或卷取温度的降低,试验钢强度提高,而扩孔性能降低。随着Nb含量的增加,试验钢的抗拉强度与扩孔性能明显改善。当终轧温度控制在860 ℃,冷却中间温度在710 ℃,卷取温度在450 ℃时,Nb的质量分数约为0.02%的试验钢的铁素体晶粒尺寸细化到6.3 μm,抗拉强度达到570 MPa,扩孔率为91%左右,获得了良好的综合性能。     

裂解连杆用高强度非调质钢的研制

设计了用于裂解连杆的高强度非调质钢及其生产工艺,通过金相显微镜、扫描电镜等方法,分析了钢的显微组织、析出相及其对力学性能的影响。结果表明:组织由铁素体和珠光体组成,向钢中添加高的V和N元素,有利于增加更多的弥散析出相,提高其强度。轧后加速冷却,有利于铁素体晶粒细化、珠光体球团尺寸和珠光体片层间距减少、析出相增多,使其抗拉强度和屈服强度分别达到1 000 MPa和750 MPa以上。     

冷却工艺对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响

通过热模拟实验,研究了冷却工艺参数对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响。结果表明:当终冷温度为700℃时,随着冷却速度的增大,铁素体和珠光体组织得到了显著细化,实验钢硬度增加;随着终冷温度的降低,多边形铁素体晶粒尺寸呈减小趋势,铁素体和珠光体含量逐渐降低,珠光体片层间距逐渐减小,贝氏体含量增加,相变强化和细晶强化共同作用使得实验钢的硬度逐渐增加;钢中存在少量粗大的TiN和Ti_4C_2S_2粒子,冷却速度由5℃/s增大到30℃/s, TiC粒子的析出数量明显增加,平均尺寸由8.1 nm减小到6.7 nm;终冷温度由700℃降到600℃,第二相粒子TiC的析出数量逐渐减少,平均析出粒子尺寸由6.7 nm减小到5.9 nm。研究结果为Ti微合金化高强钢控制冷却工艺的制定奠定了理论基础。     

终轧温度对含铌低Si-Mn系热轧双相钢组织与性能的影响

采用TEM、SEM技术和光学显微分析等方法,研究了终轧温度对Si-Mn系热轧双相钢组织与力学性能的影响。试验结果表明,随着终轧温度降低,铁素体晶粒尺寸减小且大小差异性增加,马氏体体积分数下降,贝氏体体积分数升高。当终轧温度为860℃时,强化相主要为马氏体,抗拉强度较高且屈强比低,第二相主要成分为Nb(C、N)且尺寸较大;当终轧温度为743℃时,强化相主要为贝氏体,屈服强度较高且塑性较好,第二相主要成分为复合碳氮化合物Nb(Ti)CN且尺寸较小。综合分析表明,合理控制终轧温度可使热轧双相钢获得不同比例的强化相和不同成分的第二相,从而控制其力学性能。     

裂解连杆用高强度非调质易切削钢的研制

 设计了用于裂解连杆的高强度非调质易切削钢及其生产工艺,通过金相显微镜、扫描电镜等方法,分析了研制钢的显微组织、析出相及对力学性能的影响。结果表明：研制钢是由铁素体和珠光体组成,向钢中添加高的V和N元素,有利于增加更多的弥散析出相,提高其强度。轧后加速冷却,有利于铁素体晶粒细化、珠光体球团尺寸和珠光体片层间距减少、析出相增多,使其抗拉强度和屈服强度分别达到1000MPa和750MPa以上。     

冷却工艺对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响

摘要：通过热模拟实验,研究了冷却工艺参数对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响。结果表明：当终冷温度为700℃时,随着冷却速度的增大,铁素体和珠光体组织得到了显著细化,实验钢硬度增加;随着终冷温度的降低,多边形铁素体晶粒尺寸呈减小趋势,铁素体和珠光体含量逐渐降低,珠光体片层间距逐渐减小,贝氏体含量增加,相变强化和细晶强化共同作用使得实验钢的硬度逐渐增加;钢中存在少量粗大的TiN和Ti4C2S2粒子,冷却速度由5℃/s增大到30℃/s,TiC粒子的析出数量明显增加,平均尺寸由8.1nm减小到6.7nm;终冷温度由700℃降到600℃,第二相粒子TiC的析出数量逐渐减少,平均析出粒子尺寸由6.7nm减小到5.9nm。研究结果为Ti微合金化高强钢控制冷却工艺的制定奠定了理论基础。     

含Nb-Ti低碳钢的析出与细晶强化效应研究

采用控轧控冷(TMCP)工艺制备的0.013%Nb-0.013%Ti钢和C-Mn钢性能对比显示,添加微量Nb-Ti明显提高了钢的强度和冲击韧性,原因是微量Nb-Ti细化了铁素体晶粒并得到更高体积分数的弥散分布(Nb,Ti)(C,N)析出颗粒。用Hall-Petch晶粒尺寸强化和Ashby-Orowan弥散强化模型计算铁素体晶粒尺寸、析出颗粒尺寸和体积分数等微观组织变量对强度的量化贡献,结果表明,Nb-Ti钢的主要强化机理为细晶强化和弥散强化,而降低韧脆转变温度的主要机理是晶粒细化和微合金碳氮化物析出降低了钢中的自由氮含量。     

热连轧E36船板钢连续冷却相变行为

通过热模拟试验机模拟了20 mm E36船板钢(%:0.15C、0.38Si、1.56Mn、0.011P、0.002S、0.04Nb、0.06V、0.02Ti、0.037Als)经1 080℃和830～890℃分别以变形速率1 s^-1变形30%的双道次轧制及冷却过程,测得连续冷却转变曲线,并研究终轧温度和轧后冷却速度(5～25℃/s)对该钢相变和组织的影响。结果表明,随着冷却速度的增加,相变开始温度降低,珠光体的体积分数减小,贝氏体的体积分数增大;随着终轧温度的降低,相变开始温度升高;铁素体晶粒随冷却速度的增加和终轧温度的降低而细化。     

钛微合金高强钢控轧控冷工艺研究

采用金相显微镜、电子显微镜等手段研究控轧控冷工艺对Ti微合金化高强钢的组织和性能的影响。结果表明:在低温终轧(800℃)、600℃保温1 h的试验钢的屈服强度和抗拉强度最高,分别为670.7 MPa和752 MPa。高温终轧(1 030℃)的试验钢组织主要为准多边形铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体,组织粗大;低温终轧(800℃)的组织主要为多边形铁素体,晶粒较细小。在600℃保温1 h的试验钢中存在大量的纳米尺寸TiC粒子,沉淀强化效果明显,未在600℃保温1 h的试验钢中,TiC的析出受到限制,沉淀强化效果明显减弱。     

铌高性能结构钢相变规律的研究

利用MMS-100热／力模拟机，研究了不同冷却速度下铌高性能结构钢奥氏体动态转变规律及不同终轧温度和不同压缩比对显微组织的影响。结果表明：在冷却速度为1～5℃／s得到完全的铁素体和珠光体，且随冷速增大，晶粒明显细化，珠光体细小分散，当冷却速度大于15℃/s时，得到完全贝氏体组织；随变形温度的降低，铁素体晶粒细化，珠光体的球团和片层间距减小，组织的均匀性改善；随变形程度的升高，铁素体体积分数增加，且组织细小均匀。铌裔陛能结构钢终轧后冷却速度应控制在5℃/s左右，终轧温度选择850℃。