轧后冷却工艺对海洋平台用钢组织性能的影响

轧后采用空冷、加速冷却和两段式（前段超快冷＋后段加速冷却,简称超快冷）三种冷却模式进行控制冷却,研究了冷却工艺对海洋平台用钢组织性能的影响。结果表明,空冷工艺所得试验钢的组织为多边形铁素体和马氏体,铁素体晶粒内位错密度较低,析出相数量较少,尺寸粗大;加速冷却所得试验钢的显微组织由多边形铁素体、针状铁素体和细小弥散的M/A岛组成,铁素体晶粒较空冷工艺明显细化,位错密度提高,析出物细小弥散;两段式所得试验钢的相变组织主要为针状铁素体,板条明显细化,位错密度进一步提高,析出物细小而数量降低。三种冷却工艺中,空冷工艺所得试验钢的屈强比最低,塑性最好;加速冷却工艺所得试验钢的低温韧性最佳;而采用两段式冷却工艺所得试验钢抗拉强度最高。     

高强钢增强韧性的在线淬火技术开发与应用

近年来,广泛应用于中厚板高强钢生产的在线淬火工艺是一种绿色、短流程制造工艺,然而与离线淬火工艺相比,普遍存在强度偏高而冲击韧性较低的问题,阻碍了这种工艺的推广应用。研究发现,产生此类问题的原因是因为轧制过程中奥氏体组织调控不当,使得轧制后钢板的奥氏体晶粒主要呈现出扁平状,这种形态的奥氏体在随后的直接淬火过程中容易形成贯穿原始奥氏体晶粒的马氏体板条,并且取向较为一致,不利于阻止裂纹的拓展。以奥氏体组织调控为基础,钢板轧制后形成细小等轴状态的奥氏体晶粒,并保留部分塑性变形过程的位错,在随后的淬火过程中,形成取向各异的马氏体板条束,这种组织有利于阻止裂纹拓展,从而可有效提升钢材的冲击韧性,不添加昂贵的微合金元素也可实现550 MPa级高强钢的生产,在强度相同的情况下,-20℃冲击韧性大幅度提升到200 J以上,达到离线淬火相当的水平,同时,提高了机组产量;相比于离线淬火,这种工艺下的微合金元素可较多固溶于奥氏体中,随后淬火过程中保留于马氏体中,在回火过程中增强微合金碳氮化物析出强化作用,进一步提高产品的强度,最终采用该工艺所制造的690 MPa级高强钢性能与离线淬火韧性相当且强度略高,为工艺...     

回火温度对F/B结构钢组织及性能的影响

 为研究回火温度对F/B结构钢力学性能的影响,利用力学性能测试、光学显微镜、透射电镜等方法,研究了回火温度对控轧＋弛豫＋控冷工艺生产的420 MPa级结构钢组织及力学性能的影响。研究结果表明,回火过程中F/B钢两相比例未发生变化,随着回火温度的升高,M-A岛发生了分解且F晶粒长大;同时,钢板的屈服强度上升明显,但抗拉强度变化较小,由此带来屈强比由0.80升至0.88,为回火过程中组织的回复、F晶粒长大、析出以及位错的相互作用综合影响的结果。结合去应力目的及满足屈强比技术条件的要求,推荐的回火工艺为：（400±10） ℃, （2×厚度）min。     

500MPa级海洋平台用钢热轧工艺及析出物研究

采用微合金化和控轧控冷工艺开发了500MPa级海洋平台用钢,分析了热轧工艺参数对其组织性能的影响,通过降低终轧温度,针状铁素体中M/A岛的数量减少,可以提高钢的低温韧性.利用透射电镜对析出物的形貌、尺寸、成分进行了分析,发现Nb、Ti复合添加时析出物的特点,即富Nb的(Nb、Ti)C以富Ti的方形(Ti, Nb)(C, N)为核心形成帽状物.     

冷却模式对热轧双相钢组织及断裂机制的影响

为研究冷却模式对热轧双相钢显微组织及断裂机制的影响,采用两段式(空冷+水冷)、连续式两种冷却方式,得到不同相比例和力学性能的热轧双相钢,轧后取样并在扫描电镜上进行原位拉伸实验.结果表明,两段式冷却模式得到的马氏体呈小岛状,而连续式冷却模式得到的马氏体呈块状,马氏体含量和形貌的不同导致两种冷却方式得到的双相钢力学性能存在差异.原位拉伸过程中,裂纹首先萌生于铁素体与夹杂物界面处,随着变形继续进行,在铁素体与马氏体界面处开始出现裂纹,当变形量进一步增大时,细小岛状马氏体始终不发生断裂,而块状马氏体在颈缩阶段发生断裂.     

低碳含铌钛双相钢的塑性变形抗力模型

利用Gleeble-1500热模拟试验机对含铌低碳双相钢经单道次压缩试验的金属塑性变形抗力进行了研究。通过实测不同变形温度、应变速率和变形程度与变形抗力的关系,建立了金属塑性变形抗力的数学模型。通过对模型进行回归分析,证明该模型具有良好的曲线拟合特性,模型精度较高。     

高强度厚规格海洋平台用钢研究进展及应用

随着石油工业的不断发展,海底油气开发已经逐渐从浅海大陆架延伸至深海域,在降低成本的基础上,保证厚规格钢板的高强度高韧性以及抗层状撕裂性能是未来海洋平台用钢的发展方向。本文介绍了国内外高强度海洋平台用钢的研究现状,分析了此类钢板生产亟需解决的关键技术难题,阐述了东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)近年来在高强度厚规格海洋平台用钢研究领域的工作以及工程应用情况。     

空冷状态下金属相变温度的实测判定

 实测了空冷条件下金属的温度,分析了相变潜热释放引起的温降速度变化规律,并通过冷却速度曲线畸变特征点对实际工况下的金属相变开始温度和结束温度以及相变持续时间进行了判定。结果表明：该判定方法能够准确判断非恒速缓慢冷却时金属的相变特征点,解决了热模拟CCT曲线在实际应用中的局限性,是一种适合于实际生产应用的相变特征点的数值判定方法。     

硼及回火温度对超高强海洋工程用钢板组织及性能的影响

为改进调质态超高强海洋工程用钢的力学性能,研究了2炉不同硼含量的钢。经控制轧制后,在实验室条件下采用不同回火温度处理以确定最佳热处理温度,并对实验钢板进行金相组织观察,利用扫描电镜和透射电镜讨论分析了硼及回火温度对组织、性能的影响。实验结果表明,硼有利于提高钢板的淬透性,含硼钢600℃回火可以满足E690的性能要求;随回火温度的提高,含硼钢和无硼钢的强度降低,伸长率升高,含硼钢的变化幅度比无硼钢大;含硼钢在630~660℃存在明显的回火脆性区,而无硼钢具有较好的回火稳定性;无硼钢在650℃回火可以满足E550的性能要求。     

TMCP工艺海洋平台用钢EQ51的开发

 通过研究轧制温度、冷却速度和终冷温度对显微组织和力学性能的影响,最终确定了EQ51的最佳控轧控冷工艺参数。试验结果表明,当冷却速度不小于5 ℃/s时,有利于抑制多边形铁素体相变,促进针状铁素体和粒状贝氏体相变;为了避免两相区轧制出现混晶现象,终轧温度控制为790 ℃;终冷温度为570 ℃时,所得显微组织为针状铁素体和粒状贝氏体;经工业轧制的TMCP工艺EQ51钢板强韧性良好;当焊接输入线能量为50 kJ/cm时,焊接接头性能优异;落锤性能的[tNDT]为－55 ℃,满足船级社规范的低温韧性要求。开发的钢板获得了ABS船级社认证证书,并成功应用于某船厂自升式平台CJ50项目。