Q460C含鈮微合金化鋼角部橫向裂紋的控制

在微合金鋼的連鑄生產(chǎn)中，鑄坯出現(xiàn)的主要表面質(zhì)量問題是角橫裂，裂紋的產(chǎn)生位置不穩(wěn)定，在靠近外弧及內(nèi)弧面都有可能出現(xiàn)，迄今沒有得到穩(wěn)定控制。微合金元素的添加使得鋼水碳當(dāng)量發(fā)生變化，增大了鋼在凝固初期進(jìn)入包晶反應(yīng)區(qū)的傾向，裂紋敏感性相應(yīng)提高，此外還會(huì)引起更多種類的碳化物、氮化物或碳氮化物在更高溫度下的析出，從而降低了鑄坯的高溫延展性，在連鑄過程各種應(yīng)力的作用下，包括彎曲應(yīng)力、熱應(yīng)力、相變應(yīng)力、矯盲廊力等．

熱軋之后發(fā)生角裂是微合金鋼的一種典型缺陷,這種角裂會(huì)在結(jié)晶器中出現(xiàn),并在隨后的連鑄過程,特別是矯直過程中擴(kuò)展。在鑄坯表面溫度下,當(dāng)鑄坯表面經(jīng)受了比材料固有強(qiáng)度大的熱應(yīng)變、機(jī)械應(yīng)變或相變應(yīng)變時(shí),就會(huì)出現(xiàn)這種裂紋。在某些熱軋坯中也會(huì)出現(xiàn)這種裂紋,這些裂紋形成的機(jī)理大致如下:在晶界處第二相的沉淀硬化,它可能會(huì)使熱延性惡化。

液壓支架是機(jī)械化采煤中主要的支護(hù)設(shè)備,其產(chǎn)品質(zhì)量的好壞,直接影響著煤礦的安全及生產(chǎn)效率。目前結(jié)構(gòu)件的選材一般為q460c合金結(jié)構(gòu)鋼,在焊接的過程中,母材金屬和焊接材料共同組成的熔池金屬,在高溫液態(tài)下熔渣與金屬之間發(fā)生物理反應(yīng),成分偏析,在隨后的凝固結(jié)晶過程中由于焊接元素的氧化、還原、蒸發(fā)等,易造成熱影響區(qū)金屬化學(xué)成分、金相組織和各種機(jī)械性能的改

通過對(duì)含鈮、釩、鈦微合金化鋼連鑄板坯的硫印數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出了角橫裂紋的影響因素,提出了角橫裂紋的控制措施,即硫含量應(yīng)控制在0.004%以下,錳含量為上限,磷含量為0.007%~0.018%,過熱度為10~30℃,拉速控制為1.1m/min,開發(fā)合適的二冷配水制度,提高鑄機(jī)設(shè)備精度。

通過對(duì)太鋼煉鋼二廠南區(qū)1#連鑄機(jī)生產(chǎn)的連鑄坯進(jìn)行表面刨光并經(jīng)pt檢驗(yàn)后,直觀地發(fā)現(xiàn)并檢測(cè)出連鑄坯角部橫裂這種質(zhì)量缺陷。在設(shè)備等其它條件不能改變的條件下,通過對(duì)微合金鋼個(gè)別元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行調(diào)整,有效地減少了該鋼種連鑄坯角部橫裂現(xiàn)象,使1#連鑄機(jī)生產(chǎn)的微合金鋼廢品率控制在0.03%以下,成材率提高了約0.3個(gè)百分點(diǎn)。

Q460C鋼板生產(chǎn)工藝的比較

總結(jié)q345b14#、16#角鋼微氮合金化生產(chǎn)工藝以及產(chǎn)品性能、金相組織、元素成分與性能回歸、拉伸性能和延伸時(shí)效性。

根據(jù)q460c低合金高強(qiáng)度鋼的技術(shù)要求和河北敬業(yè)集團(tuán)的實(shí)際情況,采用微合金化和控軋控冷相結(jié)合的工藝技術(shù),成功開發(fā)出q460c低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板。該鋼板的各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)均符合gb/t1591-2008標(biāo)準(zhǔn)要求,鋼板的金相組織為鐵素體+珠光體,鐵素體的晶粒度為10.5級(jí),帶狀組織為b2級(jí)。另外,鋼板的中心處存在少量貝氏體組織,說明鑄坯存在化學(xué)成分偏析,但未對(duì)鋼板的力學(xué)性能造成負(fù)面影響,有待于下一步進(jìn)行改進(jìn)。

用金相顯微鏡、掃描電鏡和能譜儀分析了某鋼廠q345b鋼板坯角部橫裂紋的特征和成因。結(jié)果表明:裂紋是由沿奧氏體晶界析出的mns復(fù)合析出物和先共析鐵素體膜造成的。鑄坯凝固過程中,微細(xì)硫化錳沿奧氏體晶界析出,當(dāng)鑄坯表面溫度降低到奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變溫度范圍時(shí),微細(xì)硫化物促進(jìn)膜狀先共析鐵素體的形成,受到矯直應(yīng)力作用時(shí),應(yīng)力主要集中在膜狀鐵素體相上,并在硫化物周圍形成微孔,微孔聚合導(dǎo)致裂紋的形成。

在q460c中厚鋼板生產(chǎn)中采用控軋控冷措施:依靠細(xì)化晶粒和析出強(qiáng)化,添加微量元素nb,既保證了鋼板的力學(xué)性能,又避免了成本的提高。

在合理設(shè)計(jì)化學(xué)成分的基礎(chǔ)上,通過控軋控冷(tmcp)工藝對(duì)軋制過程中的溫度、變形和軋后冷卻等進(jìn)行有效控制,顯著改善了q460c鋼材的微觀組織,獲得了具有良好綜合力學(xué)性能的高強(qiáng)度低合金鋼板。

采用金相顯微鏡和掃描電鏡分析了含鈮微合金化鋼鑄坯角部橫裂紋的形成原因。發(fā)現(xiàn)矯直區(qū)鑄坯角部溫度位于該鋼種第ⅲ脆性溫度區(qū)間內(nèi);拉速波動(dòng)導(dǎo)致角部溫度變化較大;二冷噴嘴狀況不好導(dǎo)致兩邊角部溫度相差較大。采用提高拉速、矯直區(qū)鑄坯角部噴嘴遮擋等“熱行”方法后,鑄坯角部溫度明顯提高,鑄坯的角橫裂紋的發(fā)生率大大降低,但鑄坯中心偏析惡化。采用增加角部噴嘴的“冷行”方法后,鑄坯角部溫度明顯降低,鑄坯的角橫裂紋和中心偏析大大改善。

試圖通過對(duì)鋼管環(huán)向?qū)雍缚p橫向裂紋產(chǎn)生的可能性和射線照相靈敏度的探討,提出鋼管環(huán)向?qū)雍缚p射線探傷中嚴(yán)格控制橫向裂紋檢測(cè)角θ的重要性。

本文介紹了酒鋼采用鈮微合金化工藝技術(shù)生產(chǎn)hrb400鋼筋的生產(chǎn)試制過程和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)束,為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)hrb400鋼筋提供了一種新的微合金化工藝方案。

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。

主要介紹了水鋼鈮微合金化hrb400鋼筋開發(fā)工藝及實(shí)施情況,通過對(duì)鈮微合金化hrb400鋼筋試制,初步掌握nb合金的強(qiáng)化機(jī)理,確保該鋼種的正常生產(chǎn),節(jié)約公司生產(chǎn)成本。

對(duì)新鋼中碳含硼鋼角部橫裂產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,分析結(jié)果表明鋼水含氮量、結(jié)晶器振動(dòng)參數(shù)、鑄機(jī)二冷水和鑄機(jī)設(shè)備精度等會(huì)對(duì)中碳含硼鋼角部橫裂紋產(chǎn)生影響。通過加強(qiáng)操作管理和優(yōu)化工藝,取得了較明顯的控制效果,中碳含硼鋼角裂發(fā)生率由84.31%降至22.8%。

Q460C鋼板的混晶組織特征和成因探討

Q460c鋼激光相變硬化處理的組織和硬度

采用金相顯微鏡、掃描電鏡和能譜儀等檢測(cè)手段對(duì)焊絲鋼mk700-ⅱ表面橫向裂紋進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:橫向裂紋是因?yàn)樵谋砻嬗腥毕?導(dǎo)致延展性不一致形成拉拔橫裂。

為降低生產(chǎn)成本,通過分析鋼板形成魏氏組織的原因以及中間坯厚度、道次變形量、低溫軋制和控制冷卻等對(duì)鋼板組織晶粒度和性能的影響,探討了采用鈮微合金化代替釩生產(chǎn)不同厚度q345b鋼板的最佳生產(chǎn)工藝。工藝改進(jìn)后,工序控制穩(wěn)定,工序能力指數(shù)較高,沖擊值平均提高78%,標(biāo)準(zhǔn)偏差由原來的23%縮小到5.96%,延伸率平均提高21%,標(biāo)準(zhǔn)偏差由原來的7.3%縮小到1.86%。

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。