低合金贝氏体铸钢的研究和应用
低碳贝氏体和马氏体钢

低碳贝氏体和马氏体钢低碳贝氏体钢的发展,开辟了获得高强度高韧性低合金钢的途径,这种钢能在热轧状:态直接冷却后得到贝氏体组织,或者仅仅经过正火就可以得到贝氏体组织。
低碳贝氏体钢是以钼钢或钼硼钢为基础,再加入Mn、Cr、Ni,有的在此基础之上又添加微量碳化物形成元素,如Nb、V、Ti等,从而发展了一系列的锰钼钢、锰镅硼钢、锰铬钼硼钢、锰钼铌钢等。
低碳贝氏体钢中合金元素的作用可归纳为以下几个方面:(1)利用能使钢在空冷条件下就易于获得贝氏体组织的合金元素,主要就是Mo。
根据含钼钢的奥氏体等温转变曲线来看,Mo能使铁索体和珠光体的析出线明显右移,但并不推迟贝氏体转变,使过冷奥氏体得以直接向贝氏体转变,在此转变发生之前没有或者只有少量的先共析铁素体析出,而不发生珠光体转变。
(2)利用微量B使钢的淬透性明显增加,并使奥氏体向铁素体的转变进一步推迟o(3)加入其他能增大钢过冷能力的元素(如Mn、Cr、Ni)以进一步保证空冷时足以在较低的温度发生贝氏体转变。
对于较大厚度的钢件来说,简单的铝硼钢往往也不能“淬透”。
(4)加入强碳化物形成元素以保证细化晶粒,所以不少低碳贝氏体钢中添加V、Nb、Ti等。
为使钢得到好的淬透性,防止发生先共析铁素体和珠光体转变,加入Mo、Nb、v、B及控制合理含量的Mn和Cr与之配合,Nb还作为细化晶粒的微合金元素起作用。
常见的有BHS系列钢种,其中BHS-l钢的成分为0.10%-10c-1.80% Mn -0.45%Mo -0.05%Nb。
其生产工艺为锻轧后空冷或直接淬火并自回火,锻轧后空冷得到贝氏体、马氏体、铁素体混合组织。
其性能为:屈服强度828MPa,抗拉强度为1049MPa,室温冲击功96J,疲劳断裂周期长,可用来制造汽车的轮臂托架。
若直接淬火成低碳马氏体,屈服强度为935MPa,抗拉强度达到1197MPa,室温冲击功为32J,可用来制造汽车的下操纵杆。
这种具有极高强度、优异低温韧性和疲劳性能的材料可保证部件高的安全可靠性。
加B低C贝氏体X80钢在UOE管线钢管中的应用

关 键词 :加 B低 C贝氏体钢 ;最佳化 学成分 ;热机械控制轧 制工艺 ;低 温韧性
中图分 类号 :G121 T 4.
文献 标志 码 : B
文 章编号 :0 13 3 (0 20 —0 2 0 10 —9 82 1)4 0 6 —4
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对 管线钢 管韧性和强度的影响及 低温韧 性大壁厚 X 0 UO 8级 E管线钢 管的冶金 学方案 。研 究 了最佳 化 学成分及 热机械控制轧制工艺对提 高母材落锤撕裂性能的影响,以及提 高焊缝夏 比冲击特性的最 佳焊接条件 。开发 出了满足 A I D V规 范的 ,具有 高强度和低温韧性的加 B低 C贝氏体钢 。 P和 N ‘
超低碳贝氏体钢中合金元素的作用

超低碳贝氏体钢中合金元素的作用含碳量很低的贝氏体钢具有优良的强韧综合性能,主要原因是极低含碳量能降低或消除贝氏铁素基体中的渗碳体,因此钢的韧性能得到改善。
为了保证贝氏体转变的充分性,同时尽量避免产生马氏体,低碳贝氏体钢中应该适量添加其他合金元素。
大量的研究推进了这种认识,并导致所谓的ULCB(ultralowcarbonbainite)钢的发展。
该类钢具有优良的韧性,强度和焊接等综合性能,并已经应用于极地和海底环境的高强管线。
ULCB钢起源于瑞典实验室开发出来的“强可焊性钢”,最初这类钢的典型成分是0.10~0.16C,0.6Mn,0.4Si,0.35~0.60Mo和0.0013~0.0035B(%)。
少量的Mo和B抑制了多边形铁素体的形成,但对转变动力学有一定的影响。
结果使得“强可焊性钢”在较宽的冷速范围内可获得完全贝氏体组织。
C含量控制到0.01%~0.03%,保证了ULCB钢的成功开发。
低的C含量应该能够确保不会由于贝氏体相变不完全而形成马氏体的前提下,又足以与微合金元素Nb发生反应形成NbC。
有研究表明,由于C 含量降低造成的马氏体体积分数的减少而改善了钢材的韧性,从而不会造成大的强度损失。
然而,应该注意到C含量不应当低于0.01%,否则将不能形成足够的NbC,致使韧性恶化。
由于C含量的大幅降低,最新开发的ULCB钢都采用了Nb、Ti和B复合微合金化。
研究表明,单独加入B时,通常会在轧后奥氏体晶界沉淀析出Fe23(CB)6,从而显著降低B的强化效果,造成γ→α的转变不能得到有效抑制,因此钢中加入Nb来阻止Fe23(CB)6的形成,因为Nb更易与C结合,随着溶解的Nb含量的增加,形成贝氏体的倾向也大大增加了。
Nb的适量溶解可以稳定奥氏体并表现出和B复合添加促进贝氏体转变的效果。
Nb和B的联合作用机理可以这样描述:首先,Nb可以有效地阻碍变形γ的再结晶,如此通过阻止由于再结晶而形成新的晶界来使γ晶界稳定,这就使得B有足够的时间扩散到γ晶界附近,从而增加了γ的淬透性。
近年来低温用低合金钢在石油工业中的应用研究进展

近年来低温用低合金钢在石油工业中的应用研究进展近年来,低温用低合金钢在石油工业中的应用研究取得了显著的进展。
随着石油工业的迅猛发展和深水钻井技术的不断推进,对低温钢的需求也越来越大。
低温用低合金钢作为一种具有良好低温韧性和耐腐蚀性能的钢材,在石油工业中发挥着重要的作用。
本文将对近年来低温用低合金钢在石油工业中的应用研究进展进行综述。
首先,低温用低合金钢在石油管线中的应用研究得到了广泛关注。
作为输送石油和天然气的重要设备,石油管线的工作环境常常存在极端低温。
低温用低合金钢具有出色的冲击韧性和抗裂纹能力,能够在低温下保持稳定的性能,从而提供了可靠的输送渠道。
研究表明,通过低温用低合金钢管线的应用,不仅可以确保石油和天然气的安全输送,还能够提高输送效率和降低能源消耗。
其次,低温用低合金钢在海洋石油开发领域的应用研究也取得了重要的进展。
随着对海洋石油资源的开发力度逐渐加大,对于海洋石油设备和结构材料的要求也越来越高。
由于海洋环境的恶劣性质,低温钢材必须具备良好的低温韧性和耐蚀性能,以应对海洋中高风高浪等极端条件。
低温用低合金钢凭借其出色的物理和化学性能,成为海洋石油开发领域的首选材料,可以用于海洋平台、船舶、海底管道等重要设备的制造。
此外,低温用低合金钢在石油储罐领域的应用研究也逐渐得到重视。
石油储罐作为石油储存和输送的重要设施,对材料的耐腐蚀性和低温性能要求极高。
低温用低合金钢具有出色的耐腐蚀性和低温韧性,能够有效延长石油储罐的使用寿命并提高其安全性。
近年来,研究人员通过合金设计和工艺优化,改善了低温用低合金钢的耐腐蚀性和低温韧性,使其更加适用于石油储罐的制造。
此外,在石油开采过程中,低温用低合金钢还被广泛应用于井口设备和隧道工程等领域。
井口设备常常暴露在极端低温和高压的环境下,对材料的性能要求极高。
低温用低合金钢能够在低温下保持良好的机械性能,同时具备良好的耐腐蚀性和高强度,能够满足井口设备在复杂环境下的使用需求。
低合金钢资料

• 低合金钢作为汽车发动机结构材料,具有较高的强度和塑性,提高发动机的承载能 力和抗震性能 • 低合金钢具有良好的耐腐蚀性能,延长发动机的使用寿命
低合金钢在船舶工业中的应用
船舶壳体结构
• 低合金钢作为船舶壳体结构材料,具有较高的强度和塑 性,提高船舶的承载能力和抗震性能 • 低合金钢具有良好的耐腐蚀性能,延长船舶的使用寿命
• 合金元素含量:影响低合金钢的焊接性和热影响区性能 • 焊接工艺:影响低合金钢的焊接质量和性能 • 焊接材料:影响低合金钢的焊接性和接头性能
低合金钢的焊接工艺与焊接材料
焊接工艺
• 焊条电弧焊:广泛应用于低合金钢的焊接 • 气体保护焊:具有较高的焊接效率和焊接质量 • 埋弧焊:适用于大厚度低合金钢的焊接
桥梁悬索结构
• 低合金钢作为悬索材料,具有较高的强度和塑性,提高桥梁的承载能力和抗震性能 • 低合金钢具有良好的焊接性,便于悬索结构的制造和安装
低合金钢在地下工程中的应用
隧道支护结构
• 低合金钢作为隧道支护结构材料,具有较高的强度和塑 性,提高隧道的承载能力和抗震性能 • 低合金钢具有良好的耐腐蚀性能,延长隧道的使用寿命
绿色低合金钢的研发
• 通过降低合金元素含量和采用环保生产工艺,降低低合 金钢的生产成本和环境影响 • 开发具有可回收性和环保性能的低合金钢,促进可持续 发展
低合金钢的市场需求与发展前景
市场需求
• 随着基础设施建设和机械制造行业的发展,低合金钢的 市场需求将持续增长 • 随着环境保护意识的提高,绿色低合金钢的市场需求将 逐渐增加
地下水工结构
• 低合金钢作为地下水工结构材料,具有较高的强度和塑 性,提高水工结构的承载能力和抗震性能 • 低合金钢具有良好的耐腐蚀性能,延长水工结构的使用 寿命
浅析低合金结构钢用途及特点

本文摘自再生资源回收-变宝网()浅析低合金结构钢用途及特点低合金结构钢是指在普通碳素钢中加入少量或微量合金元素,而使钢材性能发生变化,得到比一般碳钢性能更为优良的钢,还具有耐高温、耐低温等特殊性能。
一、常用低合金结构钢16Mn是我国低合金高强钢中用量最广泛最多、产量最大的钢种。
使用状态的组织为细晶粒的铁素体—珠光体,强度比普通碳素结构钢Q235高约20%~30%,耐大气腐蚀性能高20%~38%。
15MnVN中等级别强度钢中使用最多的钢种。
强度较高,且韧性、焊接性及低温韧性也较好,被广泛用于制造桥梁、锅炉、船舶等大型结构。
强度级别超过500MPa后,铁素体和珠光体组织难以满足要求,于是发展了低碳贝氏体钢。
加入Cr、Mo、Mn、B等元素,有利于空冷条件下得到贝氏体组织,使强度更高,塑性、焊接性能也较好,多用于高压锅炉、高压容器等。
二、低合金结构钢的成分特点1、低碳:由于韧性、焊接性和冷成形性能的要求高,其碳含量不超过0.20%。
2、加入以锰为主的合金元素。
3、加入铌、钛或钒等辅加元素:少量的铌、钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮化物,有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢的强度和韧性。
此外,加入少量铜(≤0.4%)和磷(0.1%左右)等,可提高抗腐蚀性能。
加入少量稀土元素,可以脱硫、去气,使钢材净化,改善韧性和工艺性能。
三、低合金结构钢的热处理特点这类钢一般在热轧空冷状态下使用,不需要进行专门的热处理。
使用状态下的显微组织一般为铁素体+索氏体。
四、低合金结构钢的性能要求1、高强度:一般其的屈服强度在300MPa以上。
2、高韧性:要求延伸率为15%~20%,室温冲击韧性大于600kJ/m~800kJ/m。
对于大型焊接构件,还要求有较高的断裂韧性。
3、良好的焊接性能和冷成型性能。
4、低的冷脆转变温度。
5、良好的耐蚀性。
五、低合金结构钢的用途主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。
超细贝氏体钢制造关键技术及应用

超细贝氏体钢制造关键技术及应用1.引言随着科技的进步和工业发展的需求,高强度、高耐候性、高韧性的钢材成为了工程领域中的重要材料。
而超细贝氏体钢的出现,为解决传统钢材的缺陷和局限性提供了新的解决方案。
本文将探讨超细贝氏体钢的制造关键技术以及其在各个领域中的应用。
2.超细贝氏体钢制造关键技术2.1贝氏体相变控制技术超细贝氏体钢的制造中,贝氏体相变控制是其中的关键环节。
通过合理的热处理工艺和相变控制参数设置,可以使钢材中的奥氏体相变为贝氏体,并控制其晶粒尺寸和形貌,从而获得超细贝氏体钢材。
常见的贝氏体相变控制技术包括快速冷却法、等温贝氏体相变控制法和定向贝氏体相变法。
2.2合金元素控制技术合金元素是影响钢材性能的重要因素之一。
超细贝氏体钢制造中,通过合理添加适量的合金元素,可以调控钢材的晶粒粗化行为、减小晶界能量和提高韧性等性能。
常见的合金元素有铌、钼、钛等,它们能有效改善贝氏体相变行为并提高钢材的综合性能。
2.3热处理工艺控制技术超细贝氏体钢的热处理过程对于最终产品的性能具有重要影响。
热处理工艺控制技术主要包括淬火工艺控制、回火工艺控制以及时效工艺控制等。
通过优化热处理工艺参数,可以控制钢材的晶体结构和相变行为,从而获得具有优良性能的超细贝氏体钢材。
3.超细贝氏体钢的应用超细贝氏体钢由于其优异的性能表现,在各个领域都得到了广泛的应用。
以下是几个主要领域的应用实例:3.1汽车工业超细贝氏体钢被广泛应用于汽车工业中,用于制造车身结构和车轮等部件。
其高强度和耐冲击性能可以提高汽车整车的安全性和耐久性。
同时,超细贝氏体钢的低比重也能减轻整车的重量,提高燃油经济性。
3.2航空航天工业航空航天工业对材料的要求极高,而超细贝氏体钢正好满足了这些要求。
其高强度和韧性使其成为制造飞机结构件、发动机叶片和涡轮等关键部件的理想选择。
此外,超细贝氏体钢还具有良好的高温耐蚀性能,适用于航空航天发动机的工作环境。
3.3建筑工程超细贝氏体钢在建筑工程中也有着广泛的应用。
一种低合金低温铸钢及其组织与性能

一种低合金低温铸钢及其组织与性能1低合金低温铸钢低合金低温铸钢是一种适用于低温生产环境的钢材,具有良好的塑性和耐腐蚀性。
低合金低温铸钢的优势在于它的成本低、塑性好,并且可以保证铸件的质量可控。
在机械制造、电线电缆、汽车及管道等行业有着广泛的应用。
2组织与性能低合金低温铸钢具有一般优异的机械性能,可以根据使用者的实际需要来选择钢材质量。
在正常温度下,它的抗拉强度、抗屈服强度和材料的韧性均为优异的值,可以满足用户的实际需求。
此外,由于低合金低温铸钢在温度变化时不易变形,可以在较低的温度时保持其结构的稳定性,从而更改机械性能和耐磨性。
3铸造工艺与微观组织低合金低温铸钢通常采用型芯铸造工艺进行加工,多以垫芯法或活塞芯法作为型芯工艺。
据分析,垫芯法可以更好地使用型芯,从而达到较高的精度要求;而活塞芯则可以减少低温铸钢内部晶界的析出,从而提高其韧性和抗冲击性等性能。
4焊接与切削在焊接低合金低温铸钢时,要注意其熔接形态及屈服强度等,以保证焊接接头的质量。
同时要注意避免中间层的析出等晶界析出现象。
在切削时,需要注意刀具的夹紧方式和刀具的材料硬度,以保证切削的准确性和可靠性。
5热处理低合金低温铸钢在��处理过程中,可以采用回火或时效处理等方法,回火可以改善其力学性能,时效处理可以改善其抗拉强度和抗屈服强度以及抗晶粒超微化等。
此外,在低合金低温铸钢的热处理过程中,要避免内部气孔的产生;另外还要注意,回火的温度不宜太高,以免损坏铸件的组织结构和形态。
6应用低合金低温铸钢具有一般优异的机械性能,在汽车、电子、机械、管道等行业有着广泛的应用。
比如在汽车行业,低合金低温铸钢可以用于制造发动机缸体、排气系统等零部件;电子行业中,可以用于制造管壳、散热片等零部件;机械行业中,可以用于制造机架、蜗轮箱等重要零部件。
综上所述,低合金低温铸钢是一种低成本的高品质的钢材,在机械、电子、汽车及管道等行业有广泛的应用,能满足低温工况生产的需要。