Effect of Heat-treatment Process and Nb Microalloying on Microstructure and Properties of 9Ni Steel

Liu Zhaoxia; Sun Xianjin; Liu Jun; Ye Jianjun; Wang Ke; Xu Guangqin

doi:10.20057/j.1003-8620.2023-00172

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Effect of Heat-treatment Process and Nb Microalloying on Microstructure and Properties of 9Ni Steel

Forming and Phase Transition | 更新时间：2025-05-09

- Effect of Heat-treatment Process and Nb Microalloying on Microstructure and Properties of 9Ni Steel
- Special Steel Vol. 45, Issue 3, Pages: 70-74(2024)
- 作者机构：
  
  江阴兴澄特种钢铁有限公司研究院，江阴，214400
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2023-00172
  CLC： TG142.1
- Received：12 August 2023，
  
  Published：30 May 2024
- 稿件说明：
移动端阅览
刘朝霞,孙宪进,刘俊等.热处理工艺及Nb微合金化对9Ni钢组织性能的影响[J].特殊钢,2024,45(03):70-74.

Liu Zhaoxia,Sun Xianjin,Liu Jun,et al.Effect of Heat-treatment Process and Nb Microalloying on Microstructure and Properties of 9Ni Steel[J].Special Steel,2024,45(03):70-74.
刘朝霞,孙宪进,刘俊等.热处理工艺及Nb微合金化对9Ni钢组织性能的影响[J].特殊钢,2024,45(03):70-74. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2023-00172.

Liu Zhaoxia,Sun Xianjin,Liu Jun,et al.Effect of Heat-treatment Process and Nb Microalloying on Microstructure and Properties of 9Ni Steel[J].Special Steel,2024,45(03):70-74. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2023-00172.

摘要

为了适应LNG燃料罐、储罐使用需要，对9Ni钢进行冶炼、轧制关键工艺控制，研究两相区热处理工艺及Nb微合金化对组织性能的影响。结果表明，随着亚温淬火温度的升高，屈服强度、抗拉强度、屈强比先降低后升高。随着回火温度的升高，屈服强度与抗拉强度逐渐降低，伸长率升高；当回火温度为600 ℃时，屈服强度与抗拉强度达到最低值，伸长率达到最高值。亚温淬火态组织呈现大、小晶粒并存状态，有助于降低钢板屈强比。Nb微合金化9Ni钢板成品组织主要为回火索氏体组织及3%～8%残余奥氏体。0.015% Nb的加入使9Ni钢平均屈服强度提高约50 MPa，抗拉强度提高约40 MPa，-196 ℃横向夏比V型冲击吸收能提高约40 J。

Abstract

To meet the use needs of LNG fuel tanks and storage tanks， the key process control of steel-making and rolling of 9Ni steel were carried， and the influence of two-phase area heat-treatment processes and Nb microalloying on microstructure and properties of 9Ni steel was studied. The results show that with the increase of intercritical quenching （IQ） temperature， the Yield stress（YS）， tensile strength （TS） and the ratio between YS and TS （Y/T） decreases firstly， then increases. Subsequently as the tempering temperature increases， the YS and TS gradually decrease， while the elongation increases； When the tempering temperature is 600 ℃， the YS and TS reach their lowest values， and the elongation （EL） reaches its peak. The microstructure after intercritical quenching presents distribution of large and small grains， which contributes to the reduction of Y/T ratio of steel plate. The microstructure of Nb micro-alloyed 9Ni steel plate is mainly composed of tempered sorbite structure and 3% -8% reverse austenite. The addition of 0.015% Nb increases the average YS and TS of 9Ni steel by about 50 MPa and 40 MPa， respectively. The impact absorption energy increases by about 40 J tested at -196 ℃.

关键词

Keywords

references

谢章龙，刘振宇，陈　俊，等 . 9Ni钢薄板的奥氏体化温度及强韧化因素分析［J］. 钢铁研究学报， 2011 ， 23 （ 9 ）： 37 - 41 .

于　雄，徐　伟，刘　洋 . 热处理工艺对5 mm 9Ni钢板性能的影响［J］. 特殊钢， 2021 ， 42 （ 2 ）： 72 - 74 .

杨跃辉，蔡庆伍，武会宾，等 . 两相区热处理过程中回转奥氏体的形成规律及其对9Ni钢低温韧性的影响［J］. 金属学报， 2009 ， 45 （ 3 ）： 270 - 274 .

谢章龙，刘振宇，陈　俊，等 . 双相区保温温度对9Ni钢组织性能的影响及增韧机理［J］. 材料热处理学报， 2013 ， 34 （ 5 ）： 51 - 57 .

杨秀芝，华文林，杨春杰，等 . 800 ℃至500 ℃冷却时间对9Ni低温钢相转变行为和微观结构的影响［J］. 特殊钢， 2017 ， 38 （ 5 ）： 10 - 12 .

雷　鸣，郭蕴宜 . 9%Ni钢中沉淀奥氏体的形成过程及其在深冷下的表现［J］. 金属学报， 1989 ， 25 （ 1 ）： 13 - 17 .

Du W S ， Cao R ， Yan Y J ， et al . Fracture behavior of 9% nickel high-strength steel at various temperatures ［J］. Materials Science and Engineering： A ， 2008 ， 486 （ 1-2 ）： 611 - 625 .

Fultz B ， Kim J I ， Kim Y H ， et al . The chemical composition of precipitated austenite in 9Ni steel ［J］. Metallurgical Transactions A ， 1986 ， 17 （ 6 ）： 967 - 972 .

曹宏玮，罗兴宏，刘　实 . 淬火温度对7Ni钢低温力学性能的影响［J］. 材料研究学报， 2018 ， 32 （ 5 ）： 388 - 394 .

许立雄，武会宾，牟　丹 . 两相区淬火对7Ni钢微观组织和力学性能的影响［J］. 材料工程， 2018 ， 46 （ 8 ）： 113 - 119 .

何雪松，左鹏鹏，吴晓春 . Ni对新型压铸模具钢连续冷却转变规律的影响［J］. 材料热处理学报， 2015 ， 36 （ 10 ）： 134 - 140 .

Cao H W ， Luo X H ， Zhan G F ， et al . Influence of Nb content on microstructure and mechanical properties of a 7%Ni steel ［J］. Acta Metallurgica Sinica （English Letters）， 2018 ， 31 （ 9 ）： 975 - 982 .

林田子，杨　颖，翟晓亮，等 . Nb含量和热变形参数对纵向变截面耐候桥梁钢变形抗力及组织的影响［J］. 特殊钢， 2023 ， 44 （ 4 ）： 108 - 113 .

杨　晰，苏春霞，陈本文，等 . 铌-钛微合金化0.36C-0.83Ni-1.2Cr-0.23Mo超高强度淬火-210 ℃回火马氏体钢组织与性能［J］. 特殊钢， 2022 ， 43 （ 2 ）： 79 - 81 .

张增武 . 液化天然气储罐用9Ni超低温钢的冶炼和连铸生产实践［J］. 特殊钢， 2012 ， 33 （ 1 ）： 35 - 37 .

张玉妥，李　丛，王　培，等 . 9Ni钢拉伸性能的同步辐射高能X射线原位研究［J］. 金属学报， 2016 ， 52 （ 4 ）： 403 - 409 .

阳　锋，罗海文，董　瀚 . 退火温度对冷轧7Mn钢拉伸行为的影响及模拟研究［J］. 金属学报， 2018 ， 54 （ 6 ）： 859 - 867 .

杨跃辉 . 9Ni钢断裂过程中的裂纹扩展行为［J］. 金属热处理， 2015 ， 40 （ 12 ）： 177 - 180 .

Views

下载量

CSCD

CNKI被引量

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Inclusion Evolution and Calcium Treatment Optimization of 9Ni Steel

Composition Design and Heat Treatment Welding Process Analysis of High‑manganese Austenitic Cryogenic Steel

Related Author

Chen Dengguo

Lv Jiping

Wan Yong

Dong Fujun

Cao Ruihong

Sun Lefei

Xu Hao

Liu Jianhua

Related Institution

Xinyu Iron and Steel Co.， Ltd.

School of Metallurgical Engineering， Anhui University of Technology， Ma’anshan

National Engineering Research Center for Advanced Rolling and Intelligent Manufacturing， University of Science and Technology Beijing

Material Technology Research Institute, HBIS Group

⁰