机械热处理工艺的发展及弛豫-析出-控制相变技术

简述了机械热处理(Thermomechnical control Process,TMCP)工艺的基本概念及其应用;回顾了它的发展历史及主要的工艺流程;论述了机械热处理工艺的物理冶金现象,最后分析了TMCP工艺的最新发展-弛豫-析出-控制相变技术(RPC)的基础研究.     

变形及热处理制度对Q420厚板组织与性能的影响

介绍了规格100 mm Q420特厚板的物理模拟过程,分析了不同变形和热处理工艺对Q420特厚板组织和性能的影响,并得出不同质量级别Q420厚板的最佳生产工艺.结果表明:采用TMCP工艺钢板的强度、塑性和韧性均优于采用UPR工艺的钢板,且相应位置铁素体晶粒较细小;热轧钢板正火热处理显著改善了钢的塑性和韧性,但是降低了钢的强度;不同热轧工艺厚板在相同的正火温度下,热处理后钢板的强韧性相差较小,热处理前的轧制方式对热处理后钢板的组织和性能影响不大.     

热处理对1000 MPa级工程机械结构用钢组织和性能的影响

设计了一种低碳Mn-Mo-Nb-Cu-B系超高强度工程机械结构用钢,研究了在同种成分条件下TMCP(thermo-mechan-ical control-process)+回火与控轧+直接淬火+回火两种工艺对钢组织和性能的影响.对比分析了热处理前后钢板各项力学性能和组织的变化.结果表明,两种工艺条件下钢的屈服强度和冲击性能的变化趋势相似,经500～620℃回火1h后钢的屈服强度均有大幅度提高.控轧+直接淬火+回火得到的钢板综合性能明显优于TMCP+回火,前者在600℃回火后屈服强度仍达到1000MPa以上,同时延伸率达到18%,-40℃冲击功大于30J,而后者塑性较好但强度稍低;随回火温度的升高,控轧+直接淬火+回火工艺条件下的组织演化速度要快于TMCP+回火工艺.     

纳米晶WC-6Co复合粉的制备

采用W,C和Co粉为原料,经机械活化—反应热处理工艺制备纳米晶WC-6Co(质量分数)复合粉末。研究结果表明:机械活化可使混合粉末化学反应活性增大,扩散能力增强,体系能量增高;反应热处理阶段活化粉末的反应具有反应温度低,反应速度快的特点;在900℃热处理保温35 min制备出粒度为33.3 nm的纳米晶WC-6Co复合粉末。复合粉末晶粒粒度随热处理温度的升高和保温时间的延长而缓慢增大,所制得复合粉末的热稳定性较好。     

1-烯丙基-3-烷基-四甲基二硅氧烷的合成

本文报导了八个1—烯丙基—3—烷基—四甲基二硅氧烷的合成方法。用红外(IR)和核磁共振光谱(NMR)对这类化合物进行了结构确证。并初步讨论了化合物h的质谱裂解。     

2-(3.5-二溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚-乳化剂OP分光光度法测定微量锰

2-(3.5-二溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚(3.5-二溴-PADAP))是测定金属离子的高灵敏显色剂,已用于锌、银及铀的测定,但测定锰的工作尚未见报道。本文研究了Mn(Ⅱ)—3.5—二溴—PADAP—OP体系的显色反应。实验表明,在pH9.40—10.1范围内形成红紫色配合物。其最大吸收波长位于580nm,配合物中Mn(Ⅱ):R=1∶2,     

1-胺基-4-硝基-1,3-丁二烯的非线性光学性质的理论研究

以B3LYP／6-31 G*水平上优化的构型为基础，采用有限场方法(FF)，分别在从头算HF和包含电子相关的MP2及B3LYP水平上计算了1—胺基—4—硝基—1，3—丁二烯的非线性光学系数，发现电子相关对分子的非线性光学极化率的影响很大，在MP2水平上计算的一阶超极化率βvcc是相同基组下HF计算值的2～3倍，在从头算水平上，采用含时间的藕合微扰法(TDHF)，计算了1—胺基—4—硝基—1，3—丁二烯的非线性光学极化率，得到了分子在730～24791nm范围内的色散曲线，考察了分子的色散效应。     

Q345C高强度厚板TMCP工艺

介绍了Q345C厚70 mm钢板的TMCP工艺,实现了对钢的强度、塑性和韧性的控制,研究了控制轧制工艺和钢的组织性能之间的关系,分析了钢的组织形貌.结果表明,采用该无热处理的未再结晶区大压下量TMCP工艺试验的厚板,轧后无论采用空冷还是加速冷却,力学性能都满足GB/T1591-94的要求,且厚度方向力学性能均匀性良好;加速冷却钢板铁素体晶粒细化更为明显,表面与心部铁素体晶粒尺寸稍有差异.为现场生产厚70mm钢板提供了有力的依据,节省了能源,降低了生产成本.     

固-液相转移催化C-烷基化反应——2-戊基-环戊酮-2-甲酸乙酯的合成

2—戊基—环戊酮—2—甲酸乙酯是有机精细化工合成的重要中间体,以环戊酮—2—甲酸乙酯为原料,四丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂,固体碳酸钾为碱,在固—液相转移催化条件下与正溴戊烷进行C—烷基化反应制得。其反应最佳条件为:COOEt:n-C_5H_(11)Br:K_2CO_3:TBAB(mol)=1:1.2:1.3:0.1以甲苯为溶剂,于80℃反应2小时,产率可达82％～84％。     

Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的显微组织与拉伸断裂行为的研究

本文通过室温拉伸实验,利用扫描电镜和透射电镜对一种工业 Al—Li—Cu—Mg—Zr(8090)合金显微镜组织、形变和断裂特征进行了研究.结果指出:同一成份,不同热处理制度下的合金变形和断裂机制明显不同.分析了时效合金韧性降低和产生层状断口的原困,并对如何改善 Al—Li 合金塑、韧性进行了讨论.     

新一代控制轧制和控制冷却技术与创新的热轧过程

针对传统控制轧制和控制冷却(TMCP)技术存在的问题,提出了以超快冷为核心的新一代的TMCP技术,并详述了作为实现新一代TMCP技术核心手段的超快冷技术的科学内涵和工业装备开发情况.指出新一代TMCP技术综合采用细晶强化、析出强化、相变强化等多种强化机制,可以充分挖掘钢铁材料的潜力,节省资源和能源,优化现有的轧制过程,有利于钢铁工业的可持续发展.最后给出了以新一代TMCP为特征的创新轧制过程的案例,展示了该技术的广阔的应用前景.     

控轧温度区间对含Nb热轧多相钢组织和性能的影响

以含Nb微合金化试验钢为研究对象,通过3个不同精轧温度区间的轧制+层流冷却、空冷、超快冷的TMCP工艺获得了含有铁素体、贝氏体、马氏体以及少量残余奥氏体的显微组织.分析了控轧温度区间对含Nb微合金化试验钢显微组织和力学性能的影响.结果表明,在控冷工艺参数相近的情况下,随着精轧开轧温度和终轧温度的降低,试验钢的抗拉强度减小,屈服强度、延伸率和强塑积增大.其中采用850～800℃的温度区间精轧+层流冷却、空冷、超快冷的TMCP工艺时,试验钢的屈服强度、延伸率和强塑积分别达到了513MPa,35%和25235MPa.%的最大值.     

Q420qE钢的焊接性能及其热矫温度范围的研究

本文分析了超低碳贝氏体钢Q420qE优良的焊接性能,探讨了其合理的焊接工艺措施及相应的热输入量。通过加热温度对15MnVNq钢的力学性能影响和美国牌号A572Gr.50钢的奥氏体粗化试验以及南京大胜关桥的焊接实验结果来推测分析TMCP和TMCP+回火供货状态下Q420qE钢的热矫温度范围。     

低碳海洋平台用钢E40-Z35的研制

通过实验室热模拟实验确定工艺参数,开发了连铸坯生产海洋平台用钢E40-Z35的控轧控冷工艺,并进行了现场工业试制.结果表明:采取低碳(w(C)≈0.08%)微合金化成分设计,利用Ca球化处理MnS夹杂物,以及轧制过程中进行高温慢速大压下,未再结晶区开轧温度为900℃,终轧温度为800℃,终冷温度为640℃左右.热轧后产品的-40℃常规冲击和时效冲击吸收功高于200J,厚度方向断面收缩率高于45%,具有良好的抗层状撕裂性能,满足船级社对海洋平台用钢E40-Z35的要求.     

非等强焊接接头的屈服载荷

焊接接头热影响区软化是TMCP钢不可避免的问题.为分析这种接头的承载能力,利用滑移线场的变形机制,考虑焊缝和热影响区的强度相对于母材的变化,以及它们的宽度相对于板厚的变化,给出了包含有焊缝、热影响区和母材的拉伸试样屈服载荷的计算方法.计算结果表明,热影响区的硬化或软化及其宽度对接头屈服载荷有直接的影响.热影响区软化的焊接接头承载能力可以通过提高焊缝强度来补偿.该分析方法适于TMCP钢焊接接头焊缝强度的初步设计.     

两阶段控制冷却工艺对含钼X80抗大变形管线钢组织与性能的影响

采用TMCP热轧及轧后两阶段控制冷却技术,在试验室制备了含Mo成分的X80级抗大变形管线钢,并利用扫描电镜和透射电镜等分析方法研究了不同冷却条件对组织与性能的影响.结果表明,采用两阶段控制冷却工艺的含Mo成分X80抗大变形管线钢为铁素体-贝氏体双相组织;随加速冷却中开冷温度降低,组织中铁素体含量增加,试样强度降低,屈强比降低,均匀伸长率提高;随加速冷却中终冷温度降低,贝氏体中M/A含量减少,尺寸更细小,分布更分散,试样强度变化不大但均匀伸长率显著提升.分析表明,当铁素体含量一定时,均匀伸长率与贝氏体中M/A密切相关,细小且均匀分布的M/A可提高加工硬化速率,推迟颈缩发生,使均匀伸长率升高.当加速冷却中开冷温度为690℃、终冷温度为450℃时,组织中铁素体的体积分数约为23%、晶粒尺寸约为5μm,M/A岛尺寸约为1μm,组织均匀性良好,试样得到最优的强度塑性匹配.     

Properties and homogeneity of 550-MPa grade TMCP steel for ship hull

Ultra low carbon steels by the thermal mechanical control process (TMCP) with less Ni, Cr, and Mo contents have been developed for 550 MPa grade heavy gauge ship hulls and offshore structures. The relationships among microstructures, process, and properties of the studied steel have been investigated. A series of accurate control technologies have been developed for this kind of steel. Cu microalloying and TMCP+relaxation precipitation control (RPC)+accelerated cooling process were employed to optimize the mechanical properties and ensure the homogeneity of the 80-mm thick plate. The microstructures of thin plates slightly changed from surface to center, but the microstructures of the heavy gauge plate (80 mm) changed notably. Adopting the simple composition, it can meet the requirement of thin plates by adopting a few microalloys. As for thick plates (80 mm), a little higher Cu and Ni contents should be adopted. These steels can meet the needs without tempering. By these ways, the properties of the steels can be optimized, and the cost can be decreased notably.     

固相板坯空冷过程温度场有限元分析

采用自行开发的计算固相板坯二维温度场有限元程序SLBT及ANSYS大型有限元程序分别求解了固相板坯空冷过程的温度场,并将两种计算结果进行了比较·可以看出,两种计算结果接近,同时为了检验计算精度,将计算值同时与实测值进行比较,计算结果与实测值吻合·分析结果对于连铸连轧技术的应用提供了理论基础并具有实际指导意义·     

工艺条件对X65管线钢的组织与性能的影响

通过拉伸和金相实验分析研究了控轧控冷工艺对酒钢X65管线钢的力学性能和显微组织的影响．结果表明：在一定范围内控制开轧和终轧温度，变形过程中提高强制冷却速度，降低终冷温度，可以明显提高X65钢的力学性能．得到较多均匀的针状铁素体组织．     

高扩孔型铁素体/贝氏体双相钢组织性能研究

对540 MPa级铁素体/贝氏体双相钢的组织性能进行分析研究.结果表明,试验钢的显微组织为85％左右的铁素体加上15％左右的贝氏体；铁素体晶粒尺寸细小,基体中有较高的位错密度和大量细小弥散的析出物；贝氏体在铁素体基体上分布均匀,以板条状为主,板条间分布有较多碳化物颗粒.通过合适的成分设计和控轧控冷手段获得的铁素体/贝氏体双相钢组织形态,可较好地保证材料所需的强度-拉伸凸缘性能匹配.