350MPa级高强度镀锌钢板的退火工艺研究_姜成林
500MPa级S500QL调质高强钢板在线直接淬火(DQ)工艺研究及应用
第42卷第3期 2021年6月特殊钢SPECIAL STEELYol. 42. No. 3June 2021 •57 •500 M P a级S500QL调质高强钢板在线直接淬火（D Q)工艺研究及应用赵国昌张海军刘生石莉林明新张萌程含文(河钢集团舞钢公司科技部，舞钢462500)摘要开发了低碳（C矣0. 12%)Nb-V微合金化S500QL高强度钢板，使用12〇18(^ + 11'+ ¥0的洁净钢冶炼工艺，采用两阶段控制轧制（第一阶段950〜1070 X：区间轧制，第二阶段开轧矣890 t、终轧专850 1C)及乳后以 7 ~20弋/s的冷速在线直接淬火（DQ),经620 ~670 T，3 •T)回火生产了 15 ~50 mm钢板。
钢板组织为细化的粒状贝氏体+少量先共析铁素体，屈强比《〇.90、延伸率A英19%，-50 下冲击功>100 J,满足市场需求。
对DQ工艺钢板进行焊接裂纹敏感性试验及焊接接头性能检验，结果显示，采用该工艺生产的钢板具有良好的焊接 性能。
关键词S500QL调质高强钢D Q塑靭性焊接性能Research and application of on Line Direct-Quenching(DQ)Process for 500 MPa S500QL High StrengthQuenching and Tempering Steel PlateZhao G u o c h a n g,Zhang haijun,Liu Sheng,Shi Li,Lin Mingxin,Zhang M e n g and Cheng H a n w e n (Science and Technology Department,Wuyang Iron and Steel Company,Hebei Iron and Steel Group,Wugang,462500) Abstract Low carbon (C^0. 12% ) Nb-V microalloying S500QL high strength steel plate has been developed. And 15 〜50 mm steel plate are produced by two-stage controlled rolling (first stage rolling at 950 〜1070 Xl ’second stage starting rolling at<890 and finishing rolling at$850 t )，on-line cooling direct-qenching(DQ) with 7 ~20 T i/s after rolling，.and tempering at 620 〜670 Tl for 3 m in/(mm •T) ’clean steel smelting process with 120 t BOF + LF + VD. The steel plate has fine granular bainite + small amount of proeutectoid ferrite with yield-tensile strength ratio ^0. 90,elongation A^19%and impact energy at - 50 Tl ^ 100 J to meet the market demand. And the welding crack sensitivity test and the welding joint property test of DQ process steel plate was carried out. The results show that the steel plate produced by this process has good welding property.Material Index High Strength Quenching and Tempering Steel S500QL, DQ, Plastic Toughness, Weldability低合金调质高强钢广泛应用于水电、工程结构、设备制造等领域。
高压锥阀阀芯热处理
摘要本文主要研究了2Cr13钢和35CrMo钢作为高压锥阀阀芯的热处理工艺，通过性能测定及数据分析，掌握不同的热处理工艺条件下高压锥阀阀芯机械性能变化，根据实验数据分析，从而选出合理的材料并确定其热处理工艺。
结果表明，35CrMo钢经热处理之后具有更高的硬度和耐磨性，其综合机械性能要优于2Cr13钢，从而选定35CrMo钢作为高压锥阀阀芯的生产材料。
35CrMo钢的最优热处理工艺为845℃退火，860℃淬火(油淬)，200℃低温回火。
关键词：2Cr13钢，35CrMo钢，高压锥阀阀芯，热处理，退火，淬火，低温回火。
AbstractThis paper main studies the heat treatment process of 2Cr13 steel and 35CrMo steel as high pressure poppet valve spool, through performance measurement and date analysis, to grasp the mechanical properties change of high pressure poppet valve spool at different heat treatment conditions. To elect reasonable material and heat treatment according to the experimental date analysis. The results show that, 35CrMo steel heated treatment has higher hardness and wear resistance, its mechanical properties is better than 2Cr13 steel. Therefore, we elect 35CrMo steel as the production material of high pressure poppet valve spool. The best heat treatment process of 35CrMo steel is annealing at 845℃, quenching at 860℃(oil quenched) and tempering at 200℃.Keywords: 2Cr13 steel, 35CrMo steel, high pressure poppet valve spool, heat treatment, annealing, quenching, low temperature tempering目录第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2溢流阀及其发展状况 (1)1.3本文的研究思路和内容 (7)第2章试验理论基础 (8)2.1钢的热处理原理 (8)2.2热处理工艺分类 (12)2.3热处理缺陷及分析 (16)第3章试验材料与试验方法 (18)3.1试验材料 (18)3.2试验目的 (18)3.3试验设备 (18)3.4检测设备和仪器 (18)3.5试验工艺方案 (19)3.6试验步骤 (24)第4章试验结果分析 (25)4.1机械性能分析 (25)4.2金相组织显微分析 (27)4.3工艺讨论 (29)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)第1章绪论1.1引言以液体作为介质进行能量传递的液压传动的诸多优点现已被各行业认可和采纳。
邯钢成功研发高强度超厚锌层热镀锌板G450
ｍ
。 大 型 高 炉 顺 利 投 产 ， 高 炉 顺 利 投 产 的 同 特 与
时 ， 高 炉 的煤 气干法 除尘 系统 也按 时按质 完成 ， 该
运行 安 全稳 定 ， 项 运 行 指 标 均 达 到 设 计 要 求 。 各
京唐 钢铁 厂特 大型高 炉 的煤 气干 法除 尘技 术是 由 首 钢 国际工程 公 司 以 自主 知 识产 权 开 发 成 功 ， 创
海大学 的老 师们 也 深 入 现场 ， 掌握 产 线 的 实 际情
况 ， 成分和 工 艺设 计 的 时候 就 充 分 考 虑 到产 线 在
的实 际生产 能力 ， 例如 ， 成分设 计 时尽量 降低 钢 的 碳 当量 以利 于焊 接 ， 可 能 的增 加 工 艺 窗 口的宽 尽
首钢 京唐 厂 特大 型 高炉 实 现煤 气 全干 法 除 尘技术 的应 用
湿法净化的煤气含水分大，Ｒ Ｔ Ｔ发 电能力相对较 低， 高炉煤气的热值降低， 从而还影响热风温度。 相对湿 法除 尘 ， 法 除尘 可 以省 掉几 乎 全部 于
邯钢 成 功研 发 高 强度 超厚 锌 层热 镀锌 板 Ｇ ５ ４０
经过 一 年来 的研 发公 关 ， 北ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 铁 集 团邯 钢 河
无 铝相 变诱 发塑性 钢 的产业 化 。 至 此 ， 题组 历经 近十 年的开 发研究 ， 过科 课 通 技 创新 和与企 业 的 良好合 作 ， 功 的实 现 了科 研 成 成 果产 业化 ， 我 国实 现 钢 铁 强 国 的 目标作 出 了 为
应有 的贡献 。
工艺等 参数 等 。相 关 的例 子 还 有 很 多 。 同时 ， 上
钢板热处理工艺论文
钢板热处理工艺论文1淬火加热温度对组织与硬度的影响将1～3号钢板试样分别加热到790、850和890℃，保温60min后出炉用水冷却至320～400℃，然后在空气中冷却至室温。
35CrMo钢板淬火后的显微组织如图1所示。
由图1可知，两种加热温度保温后的淬火组织截然不同。
图1(a)所示组织中有铁素体、退化的珠光体，也有马氏体与贝氏体。
原因是790℃的淬火温度低，没有完全进入奥氏体区，在冷却过程中形成的珠光体在加热过程中没有完全溶解，而铁素体也没有完全奥氏体化。
所以淬火时由于奥氏体中碳含量少，形成的马氏体量也少，钢的硬度低。
850℃温度下淬火时，钢的奥氏体化完全，奥氏体中含碳高，其淬火性能好，形成M+B，所以硬度远高于图1(a)对应组织的硬度。
由图1(c)可知，890℃温度下淬火，钢的奥氏体化完全，其淬火后组织与850℃相似。
淬火后，对1～3号试样分别取样后根据GB、T230．1—2004《金属洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)》标准进行洛氏硬度测试，测得1～3号试样的硬度分别为35、47、48HＲC。
由硬度测试结果可知，淬火加热温度高，淬火组织硬度大，但当淬火温度超过850℃时，淬火后组织以及硬度变化不大。
790℃加热后淬火时，由于组织没有完全奥氏体化，实际生产中不宜采用该温度。
综合考虑可知，850℃的淬火加热温度较为理想。
2回火温度对组织与性能的影响将850℃淬火后的钢板(2号试样)再均分为3个试样，分别在550、620、660℃下保温100min进行回火，考察不同回火温度对35CrMo钢组织与性能的影响。
35CrMo钢不同温度回火后的显微组织如图2所示。
由图2可见，在水冷淬火时，随着回火温度的提高，淬火组织中碳化物不断球化，原淬火组织中的马氏体和贝氏体板条簇方向性减弱。
对850℃淬火后不同温度保温100min回火后的3个试样分别取样测试其硬度，结果如表2所示。
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图 2 带钢速度为 60m/ min 时不同连续退火温度下试样的显微组织 退火温度/ ℃:a)640 ;b)680 ;c)720 ;d)760
3.2 连续退火试样的第二相粒子 不同规格的冷轧钢板在 60m/ mi n 速度下 、经
720 ℃退火后的第二相粒子形貌见图 3 。 图 3a 试 样厚度为 1.78mm , 冷轧压下率为 58.7 %, 热轧板 厚度为 4.25m m ;图 3b 试样厚度 为 1.40mm , 冷 轧压下率为 65.6 %, 热轧板厚度为 4.00mm 。 图
充裕的再结晶形核和晶粒长大时间 , 再结晶过程 进行得较为充分 ;晶粒长大因素同样也影响了抗 拉强度 , 使抗拉强度随退火温度的上升而下降 。
在 680 ～ 720 ℃连续退火温度下 , 60m/ min 带 速条件下试样的抗拉强度要低于 100m/ min 带速 条件 下的 抗拉 强 度 , 当退 火温 度升 高到 720 ～ 760 ℃时 , 两种带速条件下获得的抗拉强度趋于一 致 。 在 760 ～ 800 ℃退火时 , 退火温 度较高 , 第二 相粒子完全析出并且开始长大 , 第二相数量相差 不多 , 两种带速条件下获得的抗拉强度趋于一致 。
表 1 高强度热镀锌钢板的化学成分(质量百分数)
%
C 0.08 ～ 0.20
Si ≤0.10
Mn 0.8 ～ 2.2
P ≤0.040
S ≤0.040
A ls 0.015 ～ 0.065
Ti 0.005 ～ 0.120
2 实验方案及方法
在冷轧后的硬质钢板上沿与轧制方向成 90° 的方向剪取 25mm ×240mm 试样 , 利用 Gleeble -3800 热模拟 试验机 进行模 拟连 续退火 实验 。 选择 60 、100m/ mi n 2 种带钢退火运行速度 , 按照 鞍山钢铁集团公司热镀锌线退火炉各段的实际长 度和实际工况 , 将工艺速度转换为时间 , 确定各时
4 -720 ;5-760 ;6 -800
电镜观察退火试样的第二相粒子 , 在 Jwi ck -100 型电子式万能试验机上进行力学性能测试 。
3 实验结果及讨论
3.1 热镀锌钢板连续退火试样的金相组织 图 2 为带钢速度 60m/ min 时不同连续退火
温度下试样的光学显微组织 。 可以看出 , 退火温 度为 640 ℃的试样组织中有很多长条型的没有完 全回复的非等轴晶粒 , 晶粒尺寸不均匀 , 再结晶过 程没有完全完成 , 见图 2a 。退火温度为 680 ℃时 , 再结晶过程完全完成 , 见图 2b , 基体为铁素体 + 珠光体 , T i 的碳氮化物细小 弥散分布于基体中 , 在铁素体晶粒中可以看到第二相主要沿亚晶界分 布 , 起到第二相强化的作用 。 随退火温度的上升 , 试样晶粒尺寸逐渐变大 , 晶粒也逐渐等轴化 , 见图 2c 、2d 。
第 25 卷 · 第 4 期 姜成林等 :350M P a 级高强度镀锌钢板的退火工艺研究
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T i 的碳氮化物的形态与分布产生了影响 , 较大的 热轧压得较为均匀 。 3.3 连续退火试样的力学性能
经热模拟连续退火后 , 在不同退火温度和带 钢速度时 , 试样的力学性能见图 4 。350M Pa 级高 强度热镀锌钢板中的 T i 元素会提高再结晶温度 , 使再结晶温度接近 680 ℃, 比 CQ 类 别的钢质高 40 ℃左右 。实际生产时退火温度可以选为 720 ～ 760 ℃, 该区间钢板的综合性能优异且稳定 。 由图 4a 可以看出 , 试样屈服强度随退火温度的上升而 下降 , 从 640 ℃到 680 ℃下降较多 , 720 ℃到 760 ℃
20 08 A ug
年 8 月· .2 00 8
第 25 卷 Vo l.25
·第 N
4期 o .4
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轧 钢
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G
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· 钢材涂镀技术专栏 ·
350MPa 级高强度镀锌钢板的退火工艺研究
姜成林 , 张洪涛 , 惠兴伟
区间内屈服强度趋于稳定 , 但随温度升高 , 屈服强 度呈现降低趋势 。 60m/ min 带速条件 下试样的 屈服强度要低于 100m/ min 带速条件下的屈服强 度 。 由图 4b 可知 , 抗拉强度随温度的下降趋势与 屈服强度随温度的变化趋势基本相同 , 当退火温 度升高到 760 ～ 800 ℃时 , 两种带速条件下获得的 抗拉强度趋于一致 。 由图 4c 可知 , 伸长率随退火 温度的上升而增加 , 在 60m/ min 和 100m/ min 带 速条件下 , 当退火温度升高到 720 ～ 800 ℃时 , 伸 长率变化趋于稳定 , 但 60m/ min 带速的伸长率要 高于 100m/ min 带速的伸长率 。
图 4 连续退火温度对钢板力 学性能的影响
a)屈服强度 ;b)抗拉强度 ;c)伸长率
3.4 讨论及分析
带钢速度/m · min -1 :1 -60 ;2 -100
定 ;在 720 ～ 800 ℃温度区间 , 试样的伸长率随退
钢板屈服强度随退火温度的上升而下降 , 原 火温度上升而变化的幅度不大 , 并且已经明显满
(鞍山钢铁集团公司科技质量部 , 辽宁 鞍山 114021)
摘 要 :利用 G leeble -3800 热模拟试验机研究了 350M P a 级高强度 热镀锌钢板 的连续退 火工艺对 其组织 和 性能的影响 , 得出 T i 元素的加入可提高高 强度热镀锌钢板的再 结晶温度 , 冷轧压 下率会影 响 Ti 的 碳氮化 物 的大小及其分布 , 带钢屈服强度 、抗拉强度随连续退火温度 的升高而下 降 , 伸 长率随退火 温度的上 升而增加 。 最后选择了温度为 720～ 760 ℃的退火工艺进行工业生产 , 钢板性能达到 :屈服强 度 ReL ≥ 417.6M P a , 抗 拉强 度 Rm ≥ 526.9M Pa , 伸长率 A50 ≥ 24.5%。 关键词 :高强度热镀锌钢板 ;连续退火 ;组织 ;性能 中图分类号 :TG 335.55 ;T G 156.21 文献标识码 :A 文章编号 :1003-9996(2008)04-0021 -04
收稿日期 :2007 -09 -06 作者简介 :姜成林(1969 -), 男(蒙古族), 辽宁大连人 , 高级工程师 , 硕士 。
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轧 钢 2008 年 8 月出版
图 1 热模拟连续退火工艺制 度 退火温度/ ℃:1 -600 ;2 -640 ;3 -680 ;
Abstract:T he influence o f annealing technology o n micro structure and mechanical pro per ties o f 350M Pa ho tdip g alv anized sheet steel w as studied by G leeble-3800 thermal simulation test machine.T he results show that the y ield streng th and tensile streng th o f strip are decreased w ith the annealing tempe rature incr ea sing , but elonga tion is increased.T herefo re , the a nnealing tempera ture is assured at 720 ～ 760 ℃, and the mechanical pro per ties of strip are ReL ≥ 417.6M Pa , Rm ≥ 526.9M Pa , A50 ≥ 24.5 %. Key words:high streng th ho t-dip g alvanized sheet steel;co ntinuous annealing ;micro structure ;pro per ty
3a 试样的第二相粒子尺寸多为 100 ～ 300nm , 分 布较均匀 , 部分第二相沿亚晶界偏聚 ;图 3b 试样 的第二相粒子 尺寸比图 3a 试样小 , 多在 100nm 左右 , 分布均匀 。图 3 中的球形为渗碳体 , 方形为 T i 的碳氮化物 , 其中尺寸较大的为 T i(N0.7 C0.3 ), 尺寸较小的为 T i(N 0.4 C0.6)。
加 。 但当晶粒尺寸过大时 , 会使伸长率指标变坏 。
综合以上分析可以看出 , 退火温度在 720 ～
760 ℃范围时 , 试样屈服强度和 抗拉强度 较为稳
图 5 实际生产时的连续退火温度曲线
伸长率主要受晶粒度及第二相粒子尺寸的影 响 , 在退火温度较低时 , 晶粒较小 , 第二相粒子细 小弥散 , 伸长率较小 ;随退火温度的上升 , 晶粒长
4 高强度热镀锌钢板的工业试验
4.1 连续退火工艺参数的确定 高强度热镀 锌钢板的 生产工序 有 :炼 钢 、连
铸 、热轧 、冷轧 、热镀锌 。 热轧中采用奥氏体区轧 制 , 轧后为了适度控制热轧板的晶粒尺寸和表面 质量 , 采用较低的卷取温度 。
根据上述实验结果 , 并考虑鞍钢热镀锌线连 续退火炉的特点 , 生产 350M P a 级热镀锌板时的 退火温度选为 720 ～ 760 ℃。带钢速度选择主要 考虑加热能力 , 在满足炉内各部位的带钢温度达 到规定值(见图 5)的前提下 , 应尽可能地提高速 度 , 以增加产量 。
大, 第二相粒子溶解并聚集长大 , 伸长率随之增
因是 680 ℃时已经完成了再结晶 , 随后随着退火 足产品要求 。带钢速度 为 100m/ min 时 , 其伸长
温度 的上升 , 晶粒逐渐长大 而使屈服强度降低 。 60m/ min 带速条件下的屈服强度低于 100m/ min 带速条件下的屈服强度 , 这是因为带速较慢时有