低碳微合金化含硼冷鐓鋼沖擊性能

近日,武鋼生產(chǎn)的含硼冷鐓鋼10b10首次上線試制成功,產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異。含硼冷鐓鋼10b10主要用于制造螺栓、螺釘、螺柱、螺母和鉚釘?shù)染o固件,應(yīng)用范圍廣。10b10屬于低碳硼鋼,通過添加少量硼元素代替多量的合金元素,可以節(jié)約成本,其脫碳敏感性減小,韌性和抗疲勞性能明顯改

研究了合金化高錳鋼鄂板材料的組織、力學(xué)性能,分析了其耐磨性,結(jié)果表明含硼合金化高錳鋼鄂板.壽命較原來的普通高錳鋼提高了2.3倍;合金元素b,cr,re改善了高錳鋼的組織和性能,是顎式破碎機(jī)鄂板壽命提高的主要原因;合金化高錳鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度為-20℃.

用硼徑跡顯微照相技術(shù)研究含銅超低碳微合金鋼從1150℃以5℃/s冷卻到850℃過程中硼的晶界偏聚的形成與發(fā)展的過程。統(tǒng)計(jì)分析了冷卻到不同溫度時(shí)富集因子與貧化區(qū)寬度的變化,研究表明在冷卻初始階段硼—空位復(fù)合體迅速擴(kuò)散到晶界上,使晶界上的硼迅速增加,在1090℃達(dá)到極大值,冷卻到1090～940℃區(qū)間時(shí),隨著溫度的降低晶界上的硼發(fā)生明顯的反向擴(kuò)散,晶界上的硼逐漸減少,繼續(xù)降低溫度,隨著析出物的出現(xiàn)反向擴(kuò)散變?nèi)?晶界上硼的偏聚量又開始增加。

利用旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)方法研究了三種重載齒輪鋼滲碳后的疲勞性能。結(jié)果表明,添加鈮能夠細(xì)化重載齒輪鋼組織,提高滲碳層硬度,從而提高其疲勞強(qiáng)度。同時(shí),疲勞裂紋在滲碳層沿原奧氏體晶界擴(kuò)展,鈮微合金化重載齒輪鋼的晶粒細(xì)化,從而可以阻礙疲勞裂紋的擴(kuò)展。此外,掃描電鏡觀察疲勞斷口發(fā)現(xiàn),重載齒輪鋼滲碳后疲勞裂紋起源于基體或夾雜物,夾雜物尺寸越小,疲勞性能越好。

鉬對(duì)低碳微合金鋼組織和性能的影響 孔君華1,2,鄭　琳1,郭　斌1,李平和1,謝長生2 (11武漢鋼鐵(集團(tuán))公司技術(shù)中心鋼鐵產(chǎn)品研究所,湖北　武漢　430083; 21華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,湖北　武漢　430074) 摘　要:研究了低碳微合金鋼中mo元素對(duì)形變奧氏體在連續(xù)冷卻后組織和性能的影響。得出在此系列鋼 中,隨mo含量增加,針狀鐵素體量隨之增加,同時(shí)鋼中出現(xiàn)貝氏體束和m-a組織。屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng) 度隨mo含量的增加而提高,且抗拉強(qiáng)度的提高幅度高于屈服強(qiáng)度,屈強(qiáng)比隨mo的加入而降低,且隨m -a組織增多,鋼的沖擊韌性損失加大。 關(guān)鍵詞:微合金鋼;鉬;金相組織;力學(xué)性能 中圖分類號(hào):tg142113　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a　　文章

利用淬火變形膨脹儀(dil805a),結(jié)合金相顯微分析和顯微硬度測量,研究了冷卻速率(0.2~75℃/s)對(duì)10b21冷鐓鋼過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變的影響。用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡觀察試驗(yàn)鋼在不同冷卻條件下的顯微組織,研究了不同冷速對(duì)鋼的組織和硬度的影響,繪制了其cct曲線。結(jié)果表明,10b21鋼連續(xù)冷卻過程中,冷速為0.2~15℃/s時(shí),組織為鐵素體、珠光體;當(dāng)冷速≥20℃/s時(shí),開始出現(xiàn)羽毛狀貝氏體;冷速為45~60℃/s時(shí),主要是羽毛狀的上貝氏體;冷速為75℃/s時(shí),主要是板條馬氏體。

介紹了采取轉(zhuǎn)爐冶煉→lf精煉→小方坯連鑄→高線流程生產(chǎn)ml20mntib高強(qiáng)度冷鐓鋼盤條的工藝過程控制情況。對(duì)含硼冷鐓鋼的調(diào)質(zhì)工藝及機(jī)理進(jìn)行了研究探討,找出了所得到的不同微觀組織與其力學(xué)性能之間的關(guān)系;通過控制回火組織就可達(dá)到生產(chǎn)10.9級(jí)和12.9級(jí)高強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)件的要求。

利用c形缺口試樣,研究nb-b微合金化齒輪鋼的滲碳熱處理畸變。結(jié)果表明,由于細(xì)小的nb(c,n)析出相在奧氏體晶界起釘扎作用,nb-b微合金化滲碳齒輪鋼的原奧氏體晶粒平均尺寸明顯細(xì)于20crmoh鋼和22crmoh鋼。微量b使20crmoh鋼和22crmoh鋼的淬透性提高,理想淬透直徑di值增大,滲碳淬火畸變率增加;nb微合金化細(xì)化晶粒,細(xì)晶粒齒輪鋼的滲碳淬火畸變相對(duì)較小;nb-b微合金化可實(shí)現(xiàn)淬透性提高而滲碳淬火畸變不顯著增加。

利用三維原子探針(3dap)可以對(duì)不同元素的原子逐個(gè)進(jìn)行分析,并給出納米空間中不同元素原子的三維分布圖形,分辨率接近原子尺度的優(yōu)越性能,對(duì)含鈮轎車橫梁鋼中的碳氮化物進(jìn)行分析,結(jié)果表明,鈮微合金化鋼中存在尺寸為幾個(gè)納米大小的鈮碳氮化物析出物,析出物呈薄片狀,同時(shí),鈮碳氮化物在鐵素體中析出是隨機(jī)的。

通過在鋼/鋁復(fù)合材料界面添加si、zn、mn、ni微量合金元素來增強(qiáng)鋼/鋁界面的結(jié)合強(qiáng)度,提高鋼/鋁復(fù)合材料的應(yīng)用性能。對(duì)合金化界面進(jìn)行了剝離強(qiáng)度的測試,并用xrd檢測了結(jié)合界面的微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明si、zn界面微合金化處理能顯著提高鋼/鋁復(fù)合板界面性能。

　第41卷　第9期 　2006年9月 鋼鐵 ironandsteel 　vol.41,no.9 september　2006 硼微合金化對(duì)sphc鋼組織、析出物以及屈服強(qiáng)度的影響 范鼎東1,2,　張建平1,　肖麗俊2,　郭亞東2 (1.馬鞍山鋼鐵股份有限公司第一軋鋼總廠,安徽馬鞍山243000;　2.鋼鐵研究總院連鑄中心,北京100081) 摘　要:研究了加硼后對(duì)薄板坯連鑄連軋(tscr)流程生產(chǎn)的sphc熱軋鋼帶力學(xué)性能的影響,發(fā)現(xiàn)加b后熱軋 鋼帶在線檢測的平均屈服強(qiáng)度為284mpa,經(jīng)48h時(shí)效后,屈服強(qiáng)度降低至248mpa,冷軋開卷前屈服強(qiáng)度降低至 230mpa,在相同生產(chǎn)工藝條件下加b后屈服強(qiáng)度降低約40mpa。 關(guān)鍵詞:硼微合金化;薄板坯連鑄連

對(duì)錳銅合金化貝氏體低碳球鐵進(jìn)行了研究。測定了貝氏體低碳球鐵件在幾種不同錳、銅含量下的力學(xué)性能,并對(duì)金相組織進(jìn)行了分析。試驗(yàn)結(jié)果表明:w(c)為2.0%的貝氏體低碳球鐵在w(si)為3.0%,加入w(mn)至0.8%、加入w(cu)至1.0%時(shí),輔以合適的等溫淬火工藝,能得到較高的力學(xué)性能。

對(duì)鈮微合金化hrb400鋼筋進(jìn)行了生產(chǎn)工藝、金相組織、時(shí)效熱處理、力學(xué)性能等方面的分析。結(jié)果表明:20mnsinb鋼金相組織為鐵素體+珠光體+少量貝氏體;20mnsinb鋼經(jīng)250℃×1h時(shí)效處理后沒有時(shí)效傾向;經(jīng)600℃×1h時(shí)效處理后,鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別提高50mpa和60mpa。

在復(fù)雜的機(jī)械配件制造過程中,通過采用適用可行的鑄造工藝生產(chǎn)的碳鋼鑄件,具有良好的力學(xué)性能,廣泛地應(yīng)用于各類機(jī)械產(chǎn)品構(gòu)件上,特別是閥門、管道聯(lián)接件,以及各種承壓支承件,在國內(nèi)外市場上具有很大的需求量。各國用戶都根據(jù)各自產(chǎn)品要求,選用相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)鑄件的化學(xué)成分,力學(xué)性能都有規(guī)范要求。

研究了一種鋯微合金化6013型鋁合金(al-1.35%mg-1.03%si-0.895%cu-0.539%mn-0.112%zr-0.436%zn)(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的抗晶間腐蝕性能。結(jié)果表明:經(jīng)470℃/24h均質(zhì)化處理,變形量約150%的壓縮變形加工,560℃/2h的固溶處理和151℃/8h+191℃/8h時(shí)效處理后,鋯微合金化6013型鋁合金具有良好的抗晶間腐蝕性能。按gb/t7998—87和astmg110—92標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行晶間腐蝕實(shí)驗(yàn),其最大腐蝕深度為227.23μm,明顯優(yōu)于相同實(shí)驗(yàn)條件下的6061-t6(560℃/2h固溶處理,160℃/2h時(shí)效處理)合金。且鋯微合金化6013型鋁合金的顯微硬度值達(dá)147.05hv,較6061-t6合金高12.81%。分析表明,鋯的微合金化作用及合金主成分特點(diǎn)改善了合金的顯微組織,使得晶粒細(xì)化,析出相斷續(xù)彌散分布,這是合金抗晶間腐蝕性能提高的主要原因。

以低碳微合金化含磷鋼為研究對(duì)象,通過分析熱軋態(tài)和冷軋退火態(tài)的顯微組織和力學(xué)性能以及退火再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)行為,研究了卷取溫度(6006、507、00℃)對(duì)微合金化含磷鋼組織和性能的影響。研究結(jié)果表明,熱軋卷取溫度對(duì)微合金化含磷鋼的顯微組織和力學(xué)性能有顯著的影響,隨著熱軋卷取溫度從700℃降低到600℃,試驗(yàn)鋼退火再結(jié)晶受到明顯延遲,再結(jié)晶激活能明顯提高;卷取溫度對(duì)熱軋態(tài)和退火態(tài)鐵素體晶粒尺寸影響較小,但熱軋態(tài)強(qiáng)度隨著卷取溫度降低而提高;隨著卷取溫度的降低,冷軋退火態(tài)的強(qiáng)度提高,且力學(xué)性能對(duì)退火溫度的敏感性增加。

通過在gleeble1500熱模擬試驗(yàn)機(jī)上的熱形變和冷卻試驗(yàn),研究了熱形變及釩微合金化對(duì)高碳鋼連續(xù)冷卻后顯微組織及硬度的影響。研究結(jié)果表明:未形變的含釩試驗(yàn)鋼在5和9℃/s冷速下出現(xiàn)了中低溫組織貝氏體和馬氏體,950℃變形后的含釩鋼,在同樣冷速下相變后得到的組織全為珠光體。隨釩含量的增加,珠光體轉(zhuǎn)變后的片層間距變小,硬度升高。同樣冷速下形變后試驗(yàn)鋼的珠光體團(tuán)細(xì)化,珠光體片層間距增加,硬度降低,且形變后增加冷速引起的珠光體片層細(xì)化效果不如未形變時(shí)明顯。

近日，武鋼生產(chǎn)的含硼冷鐓鋼iobio首次上線試制成功，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異。含硼冷鐓鋼iobio主要用于制造螺栓、螺釘、螺柱、螺母和鉚釘?shù)染o固件，應(yīng)用范圍廣。iobio屬于低碳硼鋼，通過添加少量硼元素代替多量的合金元素，可以節(jié)約成本，其脫碳敏感性減小，韌性和抗疲勞陛能明顯改善；降碳加硼可以增加鋼中鐵素體含量，降低變形抗力，省去鋼絲球化退火工序，同時(shí)也降低最終淬火處理時(shí)變形和開裂傾向；淬火介質(zhì)可以用水代替油，以改善操作環(huán)境。此次iobio上線試制成功標(biāo)志著武鋼硼鋼產(chǎn)品系列化又邁進(jìn)了新的一步。

為了分析含硼冷鐓鋼10b21冷鐓開裂的原因,對(duì)其生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行了研究,并采用金相檢驗(yàn)、能譜分析等手段對(duì)開裂試樣進(jìn)行了觀察和分析。結(jié)果表明:含硼冷鐓鋼10b21開裂是由于其表面存在尖銳的"v"形劃傷所致。

利用gleeble-3500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī),結(jié)合實(shí)際軋制過程,運(yùn)用金相顯微分析、力學(xué)性能檢測和顯微硬度測量,研究了控冷工藝對(duì)冷鐓鋼10b21的微觀組織、力學(xué)性能以及表面氧化鐵皮的影響。結(jié)果表明:冷速為0.5~1.0℃/s,得到理想的均勻分布的鐵素體和珠光體組織,晶粒度達(dá)8.5級(jí)以上;冷速高于2℃/s后,出現(xiàn)魏氏組織,實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)避免,特別是小規(guī)格軋制過程中注意控制冷卻;隨冷速提高,抗拉強(qiáng)度升高,延伸率呈線性降低,硬度呈增長趨勢(shì);吐絲溫度升高,氧化鐵皮厚度增加,冷速與氧化鐵皮厚度成反比,冷速加快,氧化鐵皮降低。

針對(duì)唐鋼某熱軋生產(chǎn)線生產(chǎn)的含硼鋼a36出現(xiàn)了邊部重皮缺陷(部分較嚴(yán)重的存在裂紋)問題,系統(tǒng)地分析了缺陷產(chǎn)生的原因。指出通過采取控制鋼中[n]、[b]、[al]的含量,適當(dāng)添加[ti],減少板坯連鑄二冷水量及優(yōu)化熱軋工藝等措施,可顯著地減少邊部重皮缺陷的發(fā)生。

總結(jié)了低碳含硼貝氏體鑄鐵氣缸套的特點(diǎn)及生產(chǎn)難點(diǎn),提出了鑄件生產(chǎn)過程控制的重點(diǎn)。通過試驗(yàn)分析對(duì)鑄件的化學(xué)成分、澆注溫度、保溫、涂料量、內(nèi)孔加工余量等工藝參數(shù)進(jìn)行了選擇與控制,確保了低碳含硼貝氏體氣缸套的生產(chǎn)。