高品质热轧双相钢的开发

为了提高热轧双相钢的品质，研究了化学成分、轧制工艺、冷却工艺和不同季节水温等参数对热轧双相钢组织和性能的影响。结果表明，无Si成分设计显著提高了热轧双相钢的表面质量；较低的终轧温度和中间保温温度有利于获得更为细小的铁素体组织和弥散的马氏体组织；低的卷取温度（280 ℃）可以获得铁素体+马氏体双相组织；冷却水水温的降低显著提高马氏体含量并提高双相钢的强度。基于上述研究，邯钢实现了系列热轧双相钢的稳定生产，双相钢制作的汽车车轮性能良好。     

高品质热轧双相钢的开发

为了提高热轧双相钢的品质，研究了化学成分、轧制工艺、冷却工艺和不同季节水温等参数对热轧双相钢组织和性能的影响。结果表明，无Si成分设计显著提高了热轧双相钢的表面质量；较低的终轧温度和中间保温温度有利于获得更为细小的铁素体组织和弥散的马氏体组织；低的卷取温度（280 ℃）可以获得铁素体+马氏体双相组织；冷却水水温的降低显著提高马氏体含量并提高双相钢的强度。基于上述研究，邯钢实现了系列热轧双相钢的稳定生产，双相钢制作的汽车车轮性能良好。     

Mn含量和热轧加热温度对高强度耐候钢性能的影响

对含1．42％和0．90％Mn的Si-Cr-Ni-Cu-Nb耐候钢在加热温度分别为1150℃、1200℃、1250℃,保温30min后进行热轧,850℃终轧后的组织和性能进行了研究。发现随着热轧加热温度的提高,两种耐候钢的强度随之提高,而塑韧性随之降低。并且含Mn1．42％的1#钢强度比2#钢的强度高,而塑韧性比2#钢差。在1150℃～1250℃的加热条件下,2#钢有明显的屈服点,而1#钢没有发现。1#、2#钢的机械性能的不同,是因为其组织发生变化,在1#钢中,组织以F＋B为主;在2#钢中,组织以F＋P为主。     

Mn含量和热轧加热温度对高强度耐候钢性能的影响

对含1.42%和0.90%Mn的Si-Cr-Ni-Cu-Nb耐候钢在加热温度分别为1150℃、1200℃、1250℃,保温30min后进行热轧,850℃终轧后的组织和性能进行了研究.发现随着热轧加热温度的提高,两种耐候钢的强度随之提高,而塑韧性随之降低.并且含Mn 1.42%的1#钢强度比2#钢的强度高,而塑韧性比2#钢差.在1150℃～1250℃的加热条件下,2#钢有明显的屈服点,而1#钢没有发现.1#、2#钢的机械性能的不同,是因为其组织发生变化,在1#钢中,组织以F B为主;在2#钢中,组织以F P为主.     

控轧控冷工艺对汽车减震器活塞杆用S45C钢盘条微观组织和力学性能的影响

针对大规格S45C钢热轧盘条强度偏低和存在魏氏体组织问题，研究了控扎控冷工艺对盘条微观组织和力学性能的影响，对轧制过程中的加热温度、进精轧温度、卷取温度和冷却速度进行了优化调整，并对比分析了原工艺和优化工艺下S45C钢热轧盘条的微观组织和力学性能。结果表明：优化工艺后，热轧盘条的抗拉强度和硬度较原工艺明显增加，抗拉强度提高了21 MPa,硬度增加了3 HRB,同时伸长率和断面收缩率略有增加；优化工艺轧制的盘条的魏氏体组织基本消失，同时晶粒尺寸得到细化，晶粒度由7.0级增加为8.0级，珠光体片层变薄且片层间距减小，由0.33μm缩小至0.26μm。优化工艺通过降低加热温度和轧制温度以及控制冷却方式，提高了S45C钢热轧盘条的强度，改善了魏氏体组织。     

热轧工艺对65Mn钢显微组织及力学性能的影响

研究了热轧工艺对65Mn钢组织与性能的影响。采用电子探针显微分析仪(EPMA)和透射电镜(TEM)对热轧组织进行了表征。结果表明:通过控制热轧工艺,可获得珠光体和贝氏体两种初始组织。随着终轧温度和终冷温度的降低,先共析铁素体含量和珠光体体片层间距逐渐减小,强度、硬度逐渐升高。相比珠光体组织,热轧贝氏体组织具有更高的强度,抗拉和屈服强度分别为943 MPa 和648 MPa。     

超高强度复相钢CP800的相变行为及热轧工艺研究

试验研究了超高强度复相钢CP800的相变动力学、热轧工艺和析出行为。结果表明,CP800钢的贝氏体区与铁素体区分离,贝氏体和铁素体区宽广,珠光体区较窄;在400~600℃之间发生贝氏体转变,贝氏体相变的临界转变速率约25℃/s。在不同终轧温度和卷取温度下,CP800钢的屈服强度均高于680 MPa,抗拉强度均高于760 MPa。随着卷取温度的提高,屈服、抗拉强度上升,断后伸长率提高,扩孔率降低。终轧温度由920℃降低至880℃时,强度变化不显著,但断后伸长率显著上升,扩孔率显著下降。随着热处理温度的升高,Ti C的析出导致试验钢的屈服强度和抗拉强度逐步提高,而当热处理温度提高至两相区后,冷却过程中的铁素体相变导致强度急剧降低。     

42MnMo7钢N80级油管的热处理工艺试验

42MnMo7钢在热轧状态下用作N80级油管,强度较高韧性太低。对热轧的42MnMo7钢管进行回火处理,可适当降低强度,提高韧性。通过采用不同回火温度进行试验,找出强度与韧性指标搭配合理的回火处理制度。确定42MnMo7钢在非调质状态下作N80级油管的较佳交货状态。     

超快速连续退火对低Si系Nb-Ti微合金化TRIP钢组织和力学性能的影响

采用EBSD和TEM对不同超快速连续退火条件下的低Si系Nb-Ti微合金化TRIP钢进行了显微组织观察,并探讨了拉伸性能.结果表明,100℃/s的加热速率和短时保温制度,使铁素体晶粒细化,并保留了热轧过程中的弥散细小的微合金元素碳氮化物析出,因此提高了钢的强度和塑性.缓冷制度对消除钢的屈服平台有显著作用,而强度有所下降;钢的强度随着退火温度的升高而升高.退火温度在830℃时,残余奥氏体形貌多呈膜状结构与贝氏体铁素体板条相伴出现,使钢的强度和塑性达到了最佳的配合:抗拉强度748 MPa,屈服强度408 MPa,均匀延伸率21.3%,加工硬化指数0.27,强塑积15932.4 MPa·%.     

热轧镶钢机械刀片的焊缝和母材的组织及性能

研究了热轧焊接镶钢机械刀片的焊缝和母材的组织及性能。结果表明,热轧焊接镶钢经热处理之后,刃钢与刀体已完全冶金结合在一起;合金钢刃钢的显微组织细化均匀,是以最佳的热处理工艺为保证的;Q235钢刀体显微组织复杂,与热轧镶钢工艺和随后的热处理工艺均有关。焊缝剪切强度通常为196~343 MPa,焊缝碳扩散层较深,提高焊缝强度的关键是降低焊线的夹杂和气孔率。依照热轧焊接机理分析认为,提高加热温度和加大压轧变形量都有利于结合面的固相焊接,合理的温度和轧下量不仅是获得优良显微组织的要求,也是降低能源消耗和轧机功率的需要。     

热处理对G50超高强度钢力学性能的影响

通过调整热处理过程的主要工艺参数,研究了840～900℃淬火以及200～500℃回火温度范围内G50钢硬度、强度、塑性以及冲击性能的演变规律。结果表明:在相同回火温度下,随着淬火温度的升高,G50钢的硬度和强度总体呈降低趋势,而塑性和冲击性能则得到提高;在相同淬火温度下,随着回火温度的升高,G50钢的硬度、强度和冲击性能在总体上呈降低趋势,而塑性则先降低后增加。"高温淬火+低温回火"将有助于G50钢获取较优的力学性能。      

配分温度对0.2C-2.96Mn-1.73Si钢组织和力学性能的影响

对0.2C-2.96Mn-1.73Si钢进行IQP(Intercritical heating quenching and partitioning)处理,获得超细化铁素体、马氏体和残留奥氏体多相组织。采用SEM、XRD和拉伸试验机研究了配分温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随配分温度的升高,试验钢的抗拉强度逐渐下降,屈服强度和伸长率均先增大后减小。试验钢中残留奥氏体含量随配分温度的升高呈先增加后降低的趋势。配分温度为400 ℃时,残留奥氏体的含量最高,TRIP效应能够提供持久的加工硬化,试验钢获得了最高的均匀变形能力,抗拉强度为1444 MPa,伸长率为20.13%,强塑积达到29 GPa·%,综合力学性能最佳。     

Cr-Mo-Nb-Ti-B系1180 MPa级复相钢的性能稳定性

设计开发了Cr-Mo-Nb-Ti-B系1180 MPa级高强复相钢产品。从组织控制的角度引入了贝氏体,以弥补铁素体与马氏体之间的软硬相高强度差,采用Gleeble-3500热模拟试验机、拉伸试验机和光学显微镜研究连续退火工艺中均热温度和过时效温度对复相钢力学性能及组织的影响规律。结果表明,均热温度在720~840 ℃时,随着温度的升高,贝氏体和马氏体含量逐渐增加,抗拉强度和屈服强度整体上不断提升,但超过840 ℃后抗拉和屈服强度降低。而随过时效温度的升高,抗拉强度呈单调递减趋势,屈服强度先波动后逐渐降低。当均热温度为790 ℃、过时效温度为280 ℃时,连退板的组织为铁素体、贝氏体和马氏体的复相组织,复相钢具备良好的加工成形性,折弯性、扩孔性能也均较同级别双相钢产品有大幅提升。     

退火温度对ECAP变形高氮奥氏体不锈钢力学性能的影响

为研究等通道转角挤压(ECAP)+退火对高氮钢力学行为的影响,室温条件下对高氮钢进行1道次ECAP变形,之后分别在700、800、850、900 ℃下对不同N含量的试验钢进行退火处理,分析其力学性能变化规律。结果表明:高氮钢随着退火温度的升高,屈服强度和抗拉强度整体上呈下降的趋势,塑性随退火温度的升高而上升;不同状态高氮钢的抗拉强度与均匀延伸率之间都呈现了传统的强塑性之间的矛盾关系,随N含量的增加,呈现强度和均匀延伸率同步提高的趋势;高氮钢ECAP+低温退火后的拉伸断口呈现沿晶断裂形貌,随N含量的升高,沿晶断裂倾向更加明显。     

淬火工艺对含Ni中锰钢组织和性能的影响

通过扫描电镜观察、拉伸及低温冲击试验,研究了不同淬火工艺对含1%(质量分数)Ni的中锰钢组织和性能的影响。结果表明,随着淬火温度升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度先增大后减小,随后再逐渐增大,低温冲击吸收能量具有相同变化趋势;中锰钢的最优调质工艺为900 ℃淬火后于600 ℃回火,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别能达到560 MPa、640 MPa及21.8%,-50 ℃ 冲击吸收能量达到270 J,获得了良好的综合力学性能。调质态试验钢在不同淬火温度下均获得了铁素体和回火马氏体组织,随着淬火温度升高,马氏体比例增加,晶粒尺寸逐渐减小。     

淬火温度对GE1014超高强度钢组织及性能的影响

采用力学性能测试、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)仪和电子背散射衍射(EBSD)等分析方法,研究了淬火温度对GE1014超高强度钢组织及性能的影响。结果表明,试验钢的抗拉强度随淬火温度的升高先逐渐升高,随后降低,并且在925 ℃达到峰值2112 MPa,规定塑性延伸强度则呈现随淬火温度的升高小幅降低的趋势,试验钢的断面收缩率和U型冲击性能均随淬火温度的升高缓慢升高,在950 ℃附近出现降低趋势;试验钢的原始奥氏体晶粒和马氏体块的尺寸都随着淬火温度的升高而长大,当淬火温度超过925 ℃时,原始奥氏体晶粒尺寸快速粗化,而马氏体块尺寸则全程长大缓慢;850~925 ℃范围内,基体中的残留奥氏体含量随着淬火温度的升高而显著降低;淬火温度低于900 ℃时,试验钢中存在球状富Mo型M₆C碳化物,淬火温度升高至900 ℃未观察到未溶相。     

控轧控冷工艺对X70级抗大变形管线钢组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及力学性能实验等研究了控轧控冷工艺对X70级管线钢的组织与力学性能的影响。结果表明:不同终轧温度下X70管线钢的显微组织主要由多边形铁素体、贝氏体和少量的珠光体组成,且随着终轧温度的升高,抗拉强度与屈服强度降低,硬度下降,冲击韧性提高,但屈强比变化不大,并且落锤性能较差;随着终轧温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,铁素体体积含量增多。在不同的终冷温度下,X70管线钢的显微组织主要由多边形铁素体和贝氏体组成,并且随着终冷温度的升高,抗拉强度大幅度降低,屈服强度则呈M形波动,硬度呈线性降低,冲击吸收能量大幅度升高且落锤性能较好,屈强比缓慢升高;随着终冷温度的升高,晶粒度等级基本保持稳定,铁素体含量呈线性增加。该大变形管线钢最优的轧制工艺为控制终轧温度为840℃,终冷温度为450℃。     

回火温度对Cr5NiMoVNb支承辊用钢组织与性能的影响

为了研究回火温度对Cr5NiMoVNb支承辊用钢显微组织及力学性能的影响,采用扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计、拉伸试验机和冲击试验机对不同回火温度下Cr5NiMoVNb钢进行了测试。结果表明:Cr5NiMoVNb钢的回火态组织以回火马氏体为主,并含有少量的残留奥氏体。回火过程中伴随有碳化物的析出和马氏体相变。随着回火温度的升高,Cr5NiMoVNb钢的强度(抗拉强度与屈服强度)与硬度逐渐降低,塑性(伸长率与断面收缩率)与韧性(冲击吸收能量)逐渐提高。在试验选定范围内,520 ℃回火的Cr5NiMoVNb钢的硬度、抗拉强度、断面收缩率和冲击吸收能量分别达到53.5 HRC、1735 MPa、25.2%和7.3 J,综合力学性能最优。     

工程机械用Q1100钢的热处理工艺

以一种屈服强度为1100 MPa的高强度工程机械用钢为对象,研究了再加热淬火温度(880～980 ℃)和回火温度(200～650 ℃)对Q1100钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,淬火温度从880 ℃升高至980 ℃,试验钢的平均奥氏体晶粒尺寸从8 μm增加到24 μm,试验钢的屈服强度和抗拉强度都呈先升高后降低的趋势,并在920 ℃时达到最大,而-40 ℃冲击性能则随之持续降低。试验钢经920 ℃淬火+200～650 ℃回火后,随着回火温度的提高,试验钢的马氏体板条合并,板条形貌逐渐模糊,碳化物数量和形貌也随之发生改变,强度大幅下降,塑性和韧性则先降低后升高。试验钢最佳的热处理工艺为920 ℃淬火+200～250 ℃回火。     

Cr对Ni-P系钎料钎焊不锈钢接头性能的影响

研究了钎焊温度对Ni-P系钎料铺展件能及其真空钎焊OCr13不锈钢接头力学性能的影响.结果表明,Ni-P系钎料铺展面积随钎焊温度的升高而增大,并且相同温度下不含Cr的Ni-P钎料铺展面积大于Ni-Cr-P的铺展面积;钎焊温度从925℃升高到1000℃过程中,Ni-P、Ni-Cr-P钎料钎焊不锈钢接头的室温剪切强度均增大,并且在相同钎焊工艺下,不含Cr的Ni-P钎料钎焊不锈钢接头室温剪切强度优于Ni-Cr-P钎焊接头强度30～40MPa;Ni-P系钎料钎焊接头高温强度随温度升高而下降,测试温度超过500℃时,相同温度下含Cr的钎料能够提高钎焊接头强度0～30 MPa.