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正火温度对胀断连杆用36MnVS4和46MnVS5钢组织及性能的影响

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金属热处理 2024年第7期49卷 249-253页

作者：卢明霞张磊王新社江阴兴澄特种钢铁有限公司江苏江阴214429

以目前广泛用于汽车胀断连杆的中碳非调质钢36MnVS4和46MnVS5钢为对象,对比研究了其不同正火温度下的力学性能差异和组织转变规律,并分析了强化机理。结果表明,随着正火温度的升高,36MnVS4钢和46MnVS5钢的屈服强度、抗拉强度和硬度均逐... 详细信息

以目前广泛用于汽车胀断连杆的中碳非调质钢36MnVS4和46MnVS5钢为对象,对比研究了其不同正火温度下的力学性能差异和组织转变规律,并分析了强化机理。结果表明,随着正火温度的升高,36MnVS4钢和46MnVS5钢的屈服强度、抗拉强度和硬度均逐渐增加,且46MnVS5钢的抗拉强度和硬度均大于36MnVS4钢。当在990℃以下正火时,46MnVS5钢的屈服强度大于36MnVS4钢,而在990℃以上正火时,46MnVS5钢的屈服强度小于36MnVS4钢。1140℃以上正火时,36MnVS4钢断面收缩率和伸长率较46MnVS5钢更高,韧性较好。36MnVS4钢和46MnVS5钢力学性能上的差异主要是由于36MnVS4钢中先共析铁素体含量多于46MnVS5钢,且1200℃正火后的先共析铁素体中析出强化相V(C,N)也多于46MnVS5钢,因此36MnVS4钢的塑性更好。但从胀断连杆的生产工艺及性能要求出发,由于韧性的提高对连杆的胀断加工不利,而46MnVS5钢具有良好的综合力学性能且较36MnVS4钢更具成本优势,因此胀断连杆用钢宜选择46MnVS5钢。

关键词：胀断连杆 36MnVS4钢 46MnVS5钢正火温度力学性能先共析铁素体

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关于高炉设计及装备水平的若干思考

炼铁 2024年第4期43卷 47-51页

作者：张宏星陈龙智史志苗江阴兴澄特种钢铁有限公司江苏江阴214400

从一线高炉操作者的角度重点对炉缸设计、炉型设计及铜冷却壁应用等方面进行了探讨。高炉设计是否合理,主要看是否能够使高炉操作有较大的调剂空间,为高产低耗创造条件。认为,炉缸更适合采用大块炭砖+陶瓷杯垫复合结构,死铁层深度应实... 详细信息

从一线高炉操作者的角度重点对炉缸设计、炉型设计及铜冷却壁应用等方面进行了探讨。高炉设计是否合理,主要看是否能够使高炉操作有较大的调剂空间,为高产低耗创造条件。认为,炉缸更适合采用大块炭砖+陶瓷杯垫复合结构,死铁层深度应实现死焦堆的浮起,将炉腹角控制在73°~78°、炉身角控制在82°~84°较为合理,炉身设计一段铜冷却壁即可,且铜冷却壁不宜过长。建议在高炉设计过程中,应做到外部条件与设计参数相匹配,即将装备水平、原燃料条件、建设成本等外部因素与炉型设计相匹配,做到综合考量。

关键词：高炉设计炉缸炉型铜冷却壁

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日钢高炉高铝矿冶炼的优化措施

炼铁 2024年第1期43卷 33-38页

作者：罗力张强常凯日照钢铁控股集团有限公司炼铁制造部山东日照276800

日钢高炉高铝矿冶炼过程中,面临烧结矿的软熔性能变化大,炉渣熔化温度及黏度上升等问题。为此,采取一系列优化措施:①不同矿种优化搭配,烧结矿加块矿,槽下高、低碱度烧结矿块矿混匀,改善炉料软熔性能;②在厚焦层基础上探索合适矿层厚度... 详细信息

日钢高炉高铝矿冶炼过程中,面临烧结矿的软熔性能变化大,炉渣熔化温度及黏度上升等问题。为此,采取一系列优化措施:①不同矿种优化搭配,烧结矿加块矿,槽下高、低碱度烧结矿块矿混匀,改善炉料软熔性能;②在厚焦层基础上探索合适矿层厚度,适当减薄矿层,炉腰矿层厚度维持在0.35m左右,以利于改善矿石熔化性,增强炉况抗波动能力;③提镁降钙,优化渣相,二元碱度控制在1.25,(MgO)<15%,镁铝比维持在0.75左右,保证炉渣的流动性和稳定性。采用以上措施后,日钢高炉炉况顺行,抗波动能力增强,燃料消耗长期维持在较低水平。

关键词：高炉高铝矿软熔性能矿层厚度镁铝比

冷拉拔对Nb微合金化桥梁缆索用钢丝显微组织和力学性能的影响

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钢铁研究学报 2024年第7期36卷 947-956页

作者：贾力胡丞杨朱晓雄成林赵军吴开明武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081 法尔胜泓昇集团有限公司江苏东纲金属制品有限公司江苏无锡214445

钢中加入Nb元素可以起到析出强化和细晶强化的作用,而利用冷拉拔可以改善钢丝的显微组织,从而优化钢丝的综合性能。为了研究冷拉拔对Nb微合金化后的钢丝组织和性能的影响,利用扭转试验机和慢应变拉伸机分别对比了扭转性能和不同冷拉拔... 详细信息

钢中加入Nb元素可以起到析出强化和细晶强化的作用,而利用冷拉拔可以改善钢丝的显微组织,从而优化钢丝的综合性能。为了研究冷拉拔对Nb微合金化后的钢丝组织和性能的影响,利用扭转试验机和慢应变拉伸机分别对比了扭转性能和不同冷拉拔应变量钢丝的抗拉强度,同时利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)对不同应变量钢丝的显微组织和断口形貌进行观察分析,运用背散射衍射(EBSD)技术对显微组织亚结构进行分析。结果表明,冷拉拔会显著提高Nb微合金化桥梁缆索用钢丝的屈服强度和抗拉强度,略微降低其塑性。冷拉拔过程中物理压缩和珠光体片层间的相互作用导致了钢丝的片层弯折卷曲,并向拉拔方向旋转,其中一些较大团簇会破碎,最终实现晶粒细化。与此同时,微观残余应力的积累导致大量位错缠结形成位错胞。强化机制分析表明,位错胞的减小导致了钢丝强度的增加和塑性的降低。同时,拉拔过程产生的残余应力也会造成钢丝断口处裂纹的拓展,经过去应力处理后,会提升钢丝扭转性能并延缓钢丝的裂纹拓展。

关键词：冷拉拔应变量珠光体钢组织力学性能

GCr15轴承钢方坯连铸轻压下工艺优化与实践

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特殊钢 2024年第2期45卷 50-55页

作者：陈德张广军刘吉刚江阴兴澄特种钢铁有限公司江阴214429

为提高GCr15轴承钢连铸坯均质化水平,改善内部裂纹、缩孔等缺陷,通过实物计算坯壳厚度生长比例、钢种热属性测试,设计浇注过程大压下和联合轻压下试验,监控浇注过程铸坯表面温度和拉矫机工作状态等方法,优化轻压下工艺。结果表明,连铸... 详细信息

为提高GCr15轴承钢连铸坯均质化水平,改善内部裂纹、缩孔等缺陷,通过实物计算坯壳厚度生长比例、钢种热属性测试,设计浇注过程大压下和联合轻压下试验,监控浇注过程铸坯表面温度和拉矫机工作状态等方法,优化轻压下工艺。结果表明,连铸轻压下合理的起始位置R为42%~45%,为获得更优低倍质量,200 mm×200 mm、240 mm×240 mm、300 mm×340 mm三种规格连铸轻压下起始位置较原工艺后置1~3 m;以200 mm×200 mm GCr15为例,增加铸坯压下量,由1.25 mm/m提高到2.5 mm/m,可减轻铸坯轻压下裂纹,显著改善铸坯Y-Z纵向低倍成分和组织均匀性,轧材中心碳偏指数普遍达到0.97~1.03,实现了既不产生明显轻压下裂纹、又能改善中心偏析和V型偏析缺陷的目标。

关键词： GCr15轴承钢铸坯低倍轻压下均质化凝固传热应变

包晶钢板坯尾坯偏角部裂纹产生机制及控制措施

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钢铁研究学报 2024年第6期36卷 736-742页

作者：董延楠白云沈毓王鹏陈斌王璞北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 江阴兴澄特种钢铁有限公司江苏江阴214429

板坯尾坯浇铸属于非稳态工况,表面裂纹发生率较高,严重影响浇次钢水收得率。对某包晶钢板坯尾坯表层裂纹附近组织形貌进行分析,探究了其偏角部横裂纹特征、产生机制及控制措施。结果表明:尾坯表层室温组织为铁素体和珠光体且枝晶形貌明... 详细信息

板坯尾坯浇铸属于非稳态工况,表面裂纹发生率较高,严重影响浇次钢水收得率。对某包晶钢板坯尾坯表层裂纹附近组织形貌进行分析,探究了其偏角部横裂纹特征、产生机制及控制措施。结果表明:尾坯表层室温组织为铁素体和珠光体且枝晶形貌明显。铸机拉尾坯工艺下,板坯出结晶器后角部经历了较强冷却→角部温度进入铁素体温区→回温→角部重新奥氏体化的过程。在该过程最低温度附近,尾坯角部落入第三脆性区,从而在后续弯曲变形下发生外弧表面开裂。此类尾坯角部横裂纹发生的关键在于铸坯角部在出结晶器后的冷却过强,其控制措施应考虑降低出结晶器后板坯角部的冷却强度,缩短尾坯浇铸时间;同时应关注板坯角部的冷却水覆盖范围,更换断面后应适时调整喷嘴位置,并注意保障设备对弧精度,以降低板坯弯曲应变。

关键词：板坯尾坯偏角部横裂纹双相变枝晶形貌冷却强度

亚包晶钢连续冷却转变曲线的不同测定手段与对比分析

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钢铁研究学报 2024年第4期36卷 529-537页

作者：白云张壮陈斌王璞王鹏张家泉北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 江阴兴澄特种钢铁有限公司江苏江阴214429

连续冷却转变曲线的准确测定对于揭示材料的高温组织转变产物及热加工工艺的制定至关重要。以低合金亚包晶钢板坯连铸工况为例,采用Gleeble热模拟试验机和相变仪在0.1~50℃/s冷速范围内利用膨胀法测定其CCT曲线,并结合组织分析和JMatPr... 详细信息

连续冷却转变曲线的准确测定对于揭示材料的高温组织转变产物及热加工工艺的制定至关重要。以低合金亚包晶钢板坯连铸工况为例,采用Gleeble热模拟试验机和相变仪在0.1~50℃/s冷速范围内利用膨胀法测定其CCT曲线,并结合组织分析和JMatPro计算结果进行了比对分析。结果表明,Gleeble热模拟由于加热方式和试样尺度特点导致实测膨胀曲线稳定性较差;其加热试样中存在室温区、过渡区和高温区,且不同工况下过渡区的冷速均近似为空冷,同样也影响设定温度下实测膨胀曲线的一致性。相变仪试样细小、加热过程温度与组织一致性好,实测相变温度基本一致,获得的CCT曲线较为稳定可靠。综合表明,针对连铸工艺研究中目标钢种相变温度和相含量测算问题,可借助JMatPro热力学软件快速计算毛估目标钢种的相变温度和相组成,但应据此进一步设计实验,利用高精度相变仪获得该钢种的可靠CCT曲线。

关键词：亚包晶钢 CCT曲线热模拟相变仪微观组织

NiAl和Cu在40CrNi3MoV钢中的析出行为及其对力学性能的影响

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金属学报 2024年第2期60卷 201-210页

作者：梁恩溥徐乐王毛球时捷钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081

为提高40CrNi3MoV钢的力学性能,在40CrNi3MoV钢中添加Al、Cu元素,研究了调质处理后实验用钢中的NiAl、Cu析出行为及其对力学性能的影响。利用SEM、TEM和EDS等手段表征了NiAl和Cu析出相的成分、结构、尺寸和形貌,通过三维原子探针(3DAP)... 详细信息

为提高40CrNi3MoV钢的力学性能,在40CrNi3MoV钢中添加Al、Cu元素,研究了调质处理后实验用钢中的NiAl、Cu析出行为及其对力学性能的影响。利用SEM、TEM和EDS等手段表征了NiAl和Cu析出相的成分、结构、尺寸和形貌,通过三维原子探针(3DAP)对析出相形成元素的分布特征进行表征,对比研究了实验用钢的力学性能。结果表明,只添加Al元素后实验用钢中形成与基体共格的B2-NiAl析出相,这些NiAl相主要在晶界处析出且尺寸较大;进一步添加Cu元素后,析出了与基体共格的bcc结构富Cu相,添加Cu后减少了大尺寸NiAl相在晶界处的析出,促进了晶内纳米级NiAl析出。实验用钢中的NiAl析出相和基体点阵错配度小,对抗拉强度提供了200 MPa强化增量;添加Cu后,均匀分布的细小富Cu相和被细化的NiAl相增加了对位错的阻碍作用,屈服强度进一步提高了200 MPa,然而大量细小高密度的NiAl和Cu析出相降低了拉伸过程中产生裂纹的临界应变,因此与只添加Al元素的实验用钢相比,抗拉强度并未提高。

关键词： 40CrNi3MoV钢 NiAl和Cu析出 3DAP 拉伸强度

Si元素对800 MPa级HSLA钢焊材熔敷金属组织及韧性的影响

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焊接学报 2024年第4期45卷 93-100,I0008,I0009页

作者：孟满丁魏金山安同邦马成勇彭云钢铁研究总院有限公司焊接研究所北京100081

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等试验,分析了不同Si元素含量(质量分数,%)对800 MPa级低合金高强(HSLA)钢焊材熔敷金属组织特征及韧性的影响.结果表明,当Si元素含量从0.45%增加到... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等试验,分析了不同Si元素含量(质量分数,%)对800 MPa级低合金高强(HSLA)钢焊材熔敷金属组织特征及韧性的影响.结果表明,当Si元素含量从0.45%增加到0.66%时,熔敷金属(0.035C-0.45Si-1.47Mn-2.56Ni-0.68Cr-0.62Mo)的屈服强度从850 MPa增大到895 MPa,抗拉强度从917 MPa增大到954 MPa,−50℃冲击吸收能量从115 J降低到73 J;当Si元素含量为0.45%时,熔敷金属显微组织主要由板条贝氏体及部分粒状贝氏体和板条马氏体组成,各组织间呈相互交织状分布;而当Si元素含量增大到0.66%时,组织主要由细长条状的板条马氏体及部分板条贝氏体组成;随着Si元素含量增大,组织长宽比明显增大,且组织之间趋于平行分布.熔敷金属由γ(奥氏体)→贝氏体/马氏体混合组织转变时的相变温度随着Si元素含量增加而降低,随着Si含量增大,熔敷金属板条和板条块亚结构由交织的短条状向平行的细长条状转变,板条束亚结构尺寸明显变大,板条束亚结构尺寸增加使熔敷金属的大角度晶界占比降低,熔敷金属的冲击韧性降低.

关键词：熔敷金属 HSLA钢韧化规律微观组织力学性能