新型高强韧性弹簧钢40T 和44T 脱碳倾向的研究

新型高强韧性弹簧钢40T(%:0.41C-2. 12Si- 1.03Cr- 1.98Ni-0.31Mo-0.25V),44T(%:0.44C-2.28Si- 1.42Cr-0.25V)和弹簧钢60Si2CrVA(%:0.59C-1.65Si-1.11Cr-0.18V)的φ18 mm 和φ26 mm 试验钢材由北满特钢 20t电弧炉冶炼,经轧制、冷拔而成。各钢材经860～1000℃加热脱碳试验的结果表明,40T钢碳含量较低,并 有～2%Ni,其脱碳倾向明显低于44T钢和60Si2CrVA钢;880 ℃加热1 h时,40T钢没有脱碳,44T钢脱碳层深 0.05mm,60Si2CrVA钢脱碳层深0.15 mm;1000 ℃加热20 min,40T钢脱碳层深0.1 mm,44T 钢0.2 mm, 60Si2CrVA钢0.4 mm。40T钢脱碳倾向小,有利于提高弹簧的疲劳寿命。     

硼对高强度弹簧钢脱碳敏感性的影响

弹簧表面形成脱碳层将恶化其疲劳性能,因此要求弹簧钢具有低的脱碳敏感性。研究了不同硼含量(0．0006％～0．0027％)对中碳高强度弹簧钢脱碳敏感性的影响。采用等温处理和等时处理研究了含硼中碳弹簧钢和作为对比的60Si2Mn钢的脱碳层深度和氧化失重量的变化情况。结果表明：实验钢的脱碳层深度和氧化失重量均随硼含量的增加而减少。这表明,钢中添加微量硼能够抑制弹簧钢的氧化和脱碳。硼的这种良好作用主要与其在原奥氏体晶界的偏聚有关。含硼中碳弹簧钢的氧化和脱碳敏感性明显低于所对比的60Si2Mn钢,这除了与硼抑制钢的氧化和脱碳的作用有关外,前者较低的碳含量也是一个主要原因。     

60Si2Mn弹簧钢加热温度对表面脱碳的影响

表面脱碳是高速线材生产的重要问题之一.在考虑碳扩散和氧化因素后,理论计算了加热温度对60Si2Mn弹簧钢表面脱碳影响的规律,表明在900～1000℃加热温度下60Si2Mn弹簧钢脱碳层厚度存在最小值,此结果与60Si2Mn弹簧钢氧化脱碳试验结果一致.结合钢的相变进一步分析了不同加热温度下表面脱碳层形貌变化的规律,并简要介绍了脱碳控制的主要途径.     

露点对预氧化还原QP钢表面选择性氧化的影响

以0.2％C-1.8％Si-1.8％Mn成分的QP钢为研究对象,采用预氧化还原模拟试验,在露点分别为-40℃和+10℃的N2-5％(体积分数)H2气氛中制备了预氧化还原试样,使用GD-OES分析了表层5 μm深度范围Fe、Si、Mn、O的元素深度分布,使用SEM观察了表面形貌,使用TEM观察了 FIB制备的截面试样微观形貌.结果表明:预氧化试样表面氧化铁/基板界面位置已存在Si、Mn富集,经过还原退火后,还原铁/基板界面位置的Si、Mn富集进一步增加.提高退火气氛露点促进了 Si、Mn在钢板次表层形成内氧化;减少了还原铁/基板界面位置的Si、Mn外氧化;改变了还原铁/基板界面位置的氧化物组成和结构,由Si-O和Mn-Si-O的双层结构变为Mn-Si-Fe-O复合氧化物结构.     

碳含量和晶粒尺寸对高碳钢表面脱碳类型和深度的影响

摘要：硬线在加热、轧制等过程中会发生表面脱碳，严重影响工件的性能。通过等温加热实验，研究了加热温度和碳含量对硬线60、70和82B钢表面脱碳层类型和深度的影响，及原始奥氏体晶粒尺寸对弹簧钢60Si2MnA表面脱碳类型和深度的影响。结果表明：保温90min后，60钢在700~750℃时仅存在完全脱碳层，在850~900℃时仅存在部分脱碳层，其完全脱碳层深度随温度增加而逐渐减小，部分脱碳层则相反。70钢仅在850~900℃时存在部分脱碳层。82B钢的脱碳层深度随着温度增加先增加后减少至消失，然后又逐渐增加。硬线在碳含量处于γ单相区时主要发生部分脱碳，且深度随碳含量的升高而增大；碳含量处于α+γ两相区时主要发生完全脱碳，且深度随着碳含量增加先减小后增大。弹簧钢60Si2MnA的完全脱碳层深度随着原始奥氏体晶粒尺寸的增大逐渐减小。     

1000MPa级高延伸率Q&P钢的实验室研究

以C-Si-Mn系TRIP钢成分为基础,设计了四种不同Si和Mn含量的合金成分,并采用不同两相区奥氏体化温度的淬火—配分(QP)工艺进行处理,得到了兼具高强度和高塑性的QP钢。其中,当奥氏体化温度为820℃时,0.18C-1.8Si-2.2Mn(质量分数,%)钢和0.18C-1.8Si-2.5Mn钢在抗拉强度达到1 000 MPa以上的同时断后延伸率仍不低于20%,显示了极佳的强塑性结合。利用SEM和XRD等对热处理材料的显微组织进行了表征,结果显示,其显微组织为铁素体、板条马氏体和一定量的残余奥氏体,残余奥氏体多呈块状且被铁素体所包围,且奥氏体化温度为820℃时,材料中的残余奥氏体含量和平均碳浓度均较高。更多且稳定的残余奥氏体在变形过程中发生TRIP效应,可以在不显著降低材料强度的情况下更有效地改善材料的塑性,这也是四种试验用钢经820℃的QP工艺处理后显示出更佳强塑性结合的主要原因。     

薄板坯连铸连轧C-Si-Mn TRIP钢组织和力学性能的研究

用Gleeble-1500热/力模拟机研究了成分(%)为:0.20C-1.08Si-1.43Mn TRIP(相变诱导塑性)钢连续冷却时的组织,并测得动态CCT(连续冷却转变)曲线,得出冷却速度达10℃/s时出现粒状贝氏体,冷却速度15℃/s时得到板条贝氏体。在实验室模拟C-Si-Mn TRIP钢薄板坯连铸连轧工艺试验:用10 kg真空感应炉冶炼,成分(%)为:0.20C-1.54Si-1.55Mn的TRIP钢,钢锭尺寸为(mm):60×100×130,经7道次轧制成厚度6.40 mm板,终轧温度810℃,轧后空冷至700℃,再水冷至400℃模拟卷取。试验结果表明,该钢组织含有5.13%残余奥氏体,37.20%贝氏体,机械性能σ_b715 MPa,σ_s520 MPa,屈强比0.73,δ20%。     

轴承钢GCr15连铸钢水流动性差的原因和改进措施

GCr15连铸钢水流动性差,主要表现为钢包钢水流不出或中间包水口内钢水流量小.生产统计数据表明,随连浇炉次平均[AI](0.01%～0.03%)增加,[Ti](0.003%-0.007%)降低,Mn/Si(1.45～1.60)增加,钢水的流动性提高,此外LF精炼周期长(80 min),中间包钢水过热度低(25℃),不利于提高钢水流动性.提高钢水的洁净度,适当提高[A1]和Mn/Si,控制精炼时间和中间包钢水过热度,可有效提高GCr15钢水的流动性.     

铌对60Si2Mn弹簧钢表面脱碳敏感性的影响

 采用金相法测量了不同铌含量的弹簧钢60Si2Mn的脱碳层深度,系统研究了铌及其含量对60Si2Mn弹簧钢表面脱碳敏感性的影响。研究结果表明：添加铌元素可以有效降低60Si2Mn的脱碳敏感性,但脱碳层深度并未随铌含量的微量增加而降低。利用Thermo-Calc DICTRA软件对不同温度下碳在奥氏体中的扩散系数进行了计算,考虑了铌及其他合金元素对碳的扩散影响。通过菲克第二定律获得了试验钢中脱碳层深度随温度的变化规律,并与实测值相吻合。为研究其他微合金元素对脱碳层的影响提供了一种更为有效的手段。     

120 t RH自然脱碳精炼低碳钢QD08的生产实践

基于生产数据对120 t RH精炼低碳钢QD08(/%:≤0.07C,0.15～0.35Si,0.25～0.45Mn,≤0.035P,≤0.035S)进行了RH碳氧反应的热力学、动力学分析和自然脱碳分析,得出RH精炼自然脱碳的优化工艺。结果表明,BOF终点温度≥1650℃,RH初始温度≥1 600℃,BOF终点[C]0.04%～0.10%,[P]≤0.018%,出钢前加顶浇石灰200 kg,出钢不加合金和脱氧剂,RH真空度4～8 kPa,6～8 min可使钢水[C]≤0.05%。     

退火温度对0.2C-1.5Si-1.5Mn-(0.5Cu)TRIP 钢组织的影响

用彩色金相法、X 射线衍射、扫描电镜研究了成分(%)为 0.2C-1.5Si-1.5Mn和0.2C-1.5Si-1.5Mn-0.5Cu TRIP钢 750～780℃不同退火温度对组织的影响。结果表明,含0.5 %Cu TRIP钢750℃、760℃、780℃退火的残余奥氏体体积含量为15.2 %～17.2 % ,770℃退火为15.2 %～15.7% ;不含CuTRIP钢760℃和770℃退火的残余奥氏体体积含量分别为12.5 %～12.9%和14.6 %～15.1% ,低于750℃和780℃退火的奥氏体量分别为17.0 %～17.5%和16.0 %～16.4%。随退火温度由750℃提高至780℃ ,两种钢中的铁素体量由～70%降至～5 0% ,贝氏体量由～10%增至～30%     

Si含量对超超临界汽轮机转子钢30Cr2Ni4MoV组织和性能的影响

30Cr2Ni4MoV钢(%:0.15～0.16C、0.03～0.45Si、0.12～0.14Mn、0.005P、0.005～0.006S、1.62～1.72Cr、3.60～3.63Ni、0.52～0.53Mo、0.07V、≤0.005A1)由10kg真空感应炉冶炼,锻后经930℃空冷+900℃空冷+640℃空冷处理,再经850℃水淬+600℃回火调质处理。试验结果表明,当钢中的Si含量由0.03%增加至0.45%时,钢中马氏体量增加,晶粒更为粗大;钢的抗拉和屈服强度分别从922～936 MPa和868～873 MPa增至1015～1028 MPa和950～959 MPa,但平均冲击功由205 J降至154 J。     

Nb-V微合金化H型钢BS55C表面裂纹成因分析

分析了成分为(%):0.14~0.17C,0.45~0.55Si,1.25~1.45Mn,0.08~0. 10V,0.03～0.05Nb H 型 钢BS55C表面裂纹形成原因。结果表明,该钢凝固时纵裂的敏感性较大,700~950℃范围内的塑性较低,使H 型钢表面易产生裂纹。由168炉Nb-V微合金化H 型钢BS55C生产数据分析得出,采用LF精炼,控制钢中S≤ 0.015%、P≤0.020%,优化浇铸水口,采用弱二次水冷工艺,避免在700~900℃范围矫直,可有效减少Nb-V微 合金化H 型钢的表面裂纹     

固溶处理对超级双相不锈钢S32750组织和性能的影响

研究了950～1 200℃60 min水冷的固溶处理对超级双相不锈钢S32750(/%:0.02C、0.49Si、1.03Mn、0.026S、0.001P、25.01 Cr、7.03Ni、3.80Mo、0.29N)12 mm板的组织、力学性能和耐蚀性的影响。结果表明,随固溶温度升高,钢中铁素体相增加,奥氏体相减少;在950℃加热时铁素体中析出大量σ-相,使钢的性能恶化,在1 050～1 100℃固溶处理后,钢中铁素体相和奥氏体相各占50%, S32750钢具有较好的综合力学性能和优良的耐蚀性能。     

Effect of carbon content and grain size on structure and depth of surface decarburization of high carbon steel

The surface decarburization of hard wire will occur in the process of heating and rolling, which will seriously affect the performance of workpiece. The effects of holding temperature and carbon content on the type and depth of decarburized layer on hard wire 60, 70 and 82B steel were studied by isothermal heating experiment. The effects of crystallite dimensions of original austenite on decarburization depth of spring steel 60Si2MnA were analyzed. The results show that there is only a complete decarburization layer of 60 steel at 700-750℃ after heating at different temperatures for 90min. There is only a partial decarburization layer at 750-850℃. The depth of decarburized layer decreases gradually with the increase of temperature, and there is only a partial decarburization layer at 850-900℃. The depth of complete decarburization layer decreases gradually with the increase of temperature, and the depth of partial decarburization layer increases gradually with the increase of temperature. The partial decarburization layer of 70 steel only exists at 850-900℃. The depth of complete decarburization layer of 82B steel increases gradually with the increase of temperature, then gradually decreases to zero, at least gradually increases. Only a complete decarburization layer exists at 700℃. There is partial decarburization when the hard wires carbon content is in the γ single phase region, and the depth increases with the increase of carbon content. There is complete decarburization when the carbon content is mainly in the α+γ two phase region, and the depth decreases first and then increases with the increase of carbon content. The depth of the complete decarburization layer of the spring steel 60Si2MnA decreases with the increase of crystallite dimensions of original austenite.