低碳钢先共析铁素体和形变诱导铁素体的相变机制、组织和性能

通过Gleeble 1500热模拟机对Q235钢加热至950℃ 5 min;1℃/s冷至855℃ 30 s,以应变速率15 s^-1,进行80%压缩,淬火,获得形变诱导铁素体组织,并用950℃ 5 min,炉冷获得先共析铁素体组织。试验结果表明,形变诱导铁素体晶粒尺寸≤5μm,平均HV229.55,抗拉强度809 MPa;先共析铁素体晶粒尺寸10～20μm,晶粒不均匀,平均HV210.28,抗拉强度736 MPa。文中分析了形变诱导铁素体和先共析铁素体相变热力学和动力学机制。     

强磁场下奥氏体化温度对Fe-0．76％C钢先共析铁素体组织的影响

借助于光学显微镜研究12T磁场对Fe-0.76%C合金在不同奥氏体化温度下保温 30 min后以2 ℃/min冷却条件下先共析铁素体显微组织形貌变化.结果表明:在相同奥氏体化温度条件下,强磁场热处理样品中的先共析铁素体的面积分数和晶粒数量明显高于非磁场热处理样品中先共析铁素体的面积分数和晶粒数量.原因可归结为强磁场提高了先共析铁素体形核驱动力及强磁场使共析点向高碳高温方向移动.随着奥氏体化温度升高先共析铁素体晶粒沿着强磁场方向伸长的趋势明显越弱.奥氏体晶粒随着奥氏体化温度逐渐增大导致铁素体晶核之间的距离增大,从而造成奥氏体中的Fe原子向先共析铁素体晶粒扩散的距离增大的速度减慢所致.     

强磁场下保温时间对Fe 0.76%C钢先共析 铁素体组织形貌的影响

 借助于光学显微镜研究了磁场（12 T）对Fe 0.76%C合金在807 ℃奥氏体化保温不同时间(10 min、30 min、60 min)后以2 ℃/min的冷速冷却后,先共析铁素体显微组织的形貌变化。结果表明：在相同奥氏体化保温时间下,经强磁场热处理样品的先共析铁素体的面积分数和晶粒数量明显高于无磁场热处理样品。这可归结为强磁场降低了先共析铁素体形核所需的驱动力。随着奥氏体化保温时间的延长先共析铁素体晶粒沿着强磁场方向伸长的趋势明显变弱。这主要是由于奥氏体晶粒随着奥氏体化保温时间的延长逐渐增大,导致铁素体晶核之间的距离增大,从而造成奥氏体中的Fe原子向先共析铁素体晶粒扩散的距离增大所致。     

铁素体和珠光体含量影响变形过程的原位研究

在扫描电镜下原位观察了两种钢的拉伸变形过程,两种钢分别为以铁素体为主、含少量珠光体的纯净高强钢和以珠光体为主、含少量先共析铁素体的车轮钢.纯净钢拉伸时,不论试样厚度满足平面应变与否,均以铁素体的滑移变形为主,并最终导致韧性开裂,裂纹连续扩展,少量的珠光体对整个变形断裂过程几乎没有影响;断口呈现韧窝状.对于车轮钢,当试样厚度很薄不满足平面应变条件时,尽管先共析铁素体很少,拉伸时,仍以先共析铁素体的变形为先导过程,并在先共析铁素体与珠光体的界面处优先开裂,成为不连续微裂纹,断口呈现韧窝和准解理两种混合特征;当试样厚度满足平面应变条件时,则以珠光体中渗碳体片层的脆性开裂为主,断口呈现准解理特征.      

40SiMnV非调质钢强韧性的研究

本文研究了热加工工艺对４０ＳｉＭｎＶ非调质钢的金相组织，常规力学性能，断裂韧性，疲劳特性等力学性能的影响。研究表明，本钢具有与４０Ｃｒ调质态相近的强度、缺口疲劳极限及小能量多冲抗力，但韧性指标较低。非调质钢的强韧性取决于金相组织中珠光体与先共析铁素体的相对含量，先共析铁素体的晶粒大小及沉淀硬化能力。先共析铁素体的组织参数受原奥氏体晶粒直径，冷却速度及热加工方式（轧制，锻造，正火）的控制。通过回归分     

V-N对中碳SiMn非调质钢显微组织的影响

用光学显微镜和透射电镜研究了0.130%V-0.021 5%N、0.130%V-0.0304%N和0.001%V- 0.020 7%N三种V-N含量的(%)0.37～0.38C、0.82～0.92Si、1.78～1.81Mn、0.06 Ti、0.015Nb非调质钢的组织,用Gleeble 1500热模拟机测定了该钢的应力-应变曲线,并用JMatPro 4.1软件计算了该钢的CCT曲线以及900℃和600℃平衡状态下钢中各相的含量。结果表明,该钢的组织为珠光体+先共析铁素体,随氮含量增加,珠光体增多,晶界铁素体变粗;随钒含量减少,珠光体数量显著增加,贝氏体及铁素体变粗;共析铁素体和先共析铁素体中的析出物尺寸≤3 nm;V和/或N含量高的钢,应变时应力大。     

强磁场下退火温度对Fe-0．36C合金铁素体转变的影响

采用12T强磁场热处理装置研究了强磁场下不同奥氏体化温度退火对高纯Fe-0.36C合金先共析铁素体组织形貌的影响. 结果表明: 强磁场能够显著抑制针状铁素体的形成,并使先共析铁素体晶粒沿磁场方向伸长且呈链状排列. 这是由于强磁场增加的相变驱动力克服了由界面能和退磁场能构成的相变阻力所致. 随奥氏体化温度升高,先共析铁素体晶粒沿磁场方向伸长程度逐渐减弱,针状铁素体面积分数增加,这是由于奥氏体晶粒粗大化而引起的退磁场能的被削弱程度降低所致.     

45钢等径弯曲通道变形及组织细化研究

研究了等径弯曲通道(ECAP)变形后45钢中先共析铁素体及珠光体组织的演变特征.结果表明,ECAP变形4道次后,片层状的珠光体组织演变成了超细的渗碳体颗粒均匀分布于亚微晶铁素体基体的组织.先共析铁素体由原始的平均晶粒尺寸约为30 μm演变为大角度晶界分离的、平均晶粒尺寸约为0.4μm的超细晶组织.ECAP变形后,先共析铁素体首先在其内部会形成具有薄片层界面(LBs)的板条位错胞甚至亚晶组织.进一步变形时位错胞或亚晶可继续细化.再进一步变形时通过晶界滑移和晶粒旋转的方式可以获得具有大角度晶界分离的、等轴的超细晶组织.     

激光拼焊焊缝显微组织及精细结构分析

将厚度为1.2 mm和0.8 mm的低碳冷轧汽车薄板通过激光拼焊工艺焊接成一个整体,利用光学金相显微镜和透射电子显微镜研究了焊缝处的显微组织和精细结构,并利用显微硬度计连续地测量了焊缝处的显微硬值。结果表明,该钢激光拼焊缝焊处组织为通过块型转变形成的块型铁素体,其位错密度高于多边形铁素体,块型铁素体硬度介于先共析铁素体与贝氏体之间。     

立弯式板坯连铸机中微合金钢产生横向角裂的原因

在一些立弯式板坯连铸机上生产的微合金经常可以观测到横向角裂并且极难预防。通过详细检查酸洗表面和宏观检验的板坯固定（外部）侧角通常发现这些裂纹。在最近研究中,调查了板坯表面显微构造,其结果显示裂纹形成的原因是板坯弯曲时奥氏体晶界链式析出物和膜状先共析铁素体。起初,当板坯固化后温度降低时,Nb,V或前碳化物和／或氮化物以链式方式析出,然后固定在奥氏体晶界上。此工艺阻止了晶界滑移和降低了晶界上受的力。其次,由于在弯曲操作期间基体和细小析出物之间的应力错位,晶界上析出的链式碳化物和／或氮化物增加了板坯形成的裂纹趋势。同时,在奥氏体一铁素体转变过程中沿奥氏体晶界析出的膜状先共析铁素体中断了奥氏体基体的连续性。鉴于先共析铁素体膜的强度低于奥氏体晶粒的强度这一事实,当板坯经受弯曲应力时,沿膜状先共析铁索体就产生了裂纹。     

加钒对高碳钢内珠光体形核和长大的影响

研究了加钒对高碳钢显微组织的影响，用分辨率高的金相技术仔细地检测了奥氏体分解的初期情况，进一步证实了加钒会促使形成晶界铁素体膜，甚至在共析成份范围内亦然，证明了这种铁素体是共析转变的产物，而不是先共析铁素体。这是因为首次转变是碳化物微粒沿晶界形核，这些碳化物基本上等同于渗碳体。看来，钒的存在改变了晶界渗碳体的形貌和分布，而不是使其形成网状物，这些渗碳体以细小弥散的微粒形态密布于晶界上。认为出现这种     

热变形温度和应变速率对45V非调质钢连续冷却转变的影响

本文用Gleeble-1500热模拟试验机研究了热变形温度和应变速率对45V钢相变点的影响,用光学金相和电子显微镜分析了相变产物的显微组织,结果表明,在Zener-Hallomon参数Z≤1.775×10~(-14)S~(-1)的条件下,相变前奥氏体已完全再结晶,且Z值越大,相变前奥氏体晶粒尺寸越小,先共析铁素体和珠光体的转变温度越高,先共析铁素体数量越多。在热变形温度小于950℃的条件下,在奥氏体区析出VCN。相变过程中VCN主要在先共析铁素体的基体和位错线上析出。     

高温变形对含钼钢显微组织的影响

 为了寻求变形温度、变形量对含钼钢显微组织、先共析铁素体量及其晶粒度的影响规律，利用Gleeble 1500热模拟实验机、光学显微镜、XL 30扫描电镜和IA32图像分析仪，分析了不同变形量、不同变形温度下含钼钢的组织。结果表明：在一定条件下，随着变形量的增加，显微组织由铁素体+贝氏体转变为铁素体+贝氏体+珠光体；同时先共析铁素体含量及其晶粒度级别均呈现出提高的趋势。     

中碳非调质钢的显微组织与强化关系的研究

探讨了中碳非调质钢的强化机构与显微组织间的关系。测定了显微组织参数,观察并分析了沉淀物的形态及其结构。结构表明,加入微量钒的中碳非调质钢热加工后的空冷组织,是由先共析铁素体和珠光体所组成。在先共析铁素体和珠光体的铁素体内部,有细小碳(氮)化物质点析出,这种析出物的粒度多数在200A左右。这些小粒子引起铁素体强化。计算结果证明,随着冷却速度的提高,中碳非调质钢的沉淀强化和珠光体强化效果趋于增加。     

Q345B钢板坯角部横裂纹成因分析

用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了某钢厂Q345B钢板坯角部横裂纹的特征和成因。结果表明:裂纹是由沿奥氏体晶界析出的MnS复合析出物和先共析铁素体膜造成的。铸坯凝固过程中,微细硫化锰沿奥氏体晶界析出,当铸坯表面温度降低到奥氏体向铁素体转变温度范围时,微细硫化物促进膜状先共析铁素体的形成,受到矫直应力作用时,应力主要集中在膜状铁素体相上,并在硫化物周围形成微孔,微孔聚合导致裂纹的形成。     

大线能量焊接埋弧焊丝熔敷金属组织和性能研究

设计了不同Ti和B元素添加量的Mn-Ni-Ti-B系大线能量焊接用埋弧焊焊丝,并与SJ101焊剂匹配后进行埋弧焊熔敷金属试验。对熔敷金属的化学成分、力学性能和显微组织进行了检验,用扫描电镜观察其断口形貌,分析了Ti和B元素对焊接熔敷金属冲击韧性的作用。结果表明,设计的焊丝在大线能量焊接下的熔敷金属具有较高的强度和优良的低温冲击韧性;熔敷金属组织主要是由针状铁素体和先共析铁素体组成,不同的Ti和B元素添加量对熔敷金属中针状铁素体和先共析铁素体含量产生一定影响。     

中碳微合金化非调质钢的发展

(一)前言 微合金化技术在钢中的应用,最早表现在高强度低合金钢板的研制方面。其特征是在低碳钢中加入微量强碳化物形成元素V,Nb,Ti并采用控制轧制工艺。 七十年代中期,西德Siidwest Foien钢铁公司与本茨汽车厂合作,将上述微合金化技术应用于中碳钢中,通过控制锻造方法制造汽车曲轴。使微合金碳、氮化合物在珠光体中的共析铁素体和先共析铁素体相中析出,使强度达到了原中碳钢调质的水平,从而奠定了微合金化中碳非调质钢的研制和应用基础。     

600 MPa水电钢不同焊接热输入下焊接性能分析

采用埋弧焊,通过改变焊接工艺参数对600 MPa水电钢进行单面焊双面成型对接,运用金相显微镜、透射电镜观察了焊接接头的微观组织,并测试了焊接接头的力学性能。结果表明:接头焊缝组织为针状铁素体+先共析铁素体,随着焊接线能量的提高,先共析铁素体含量逐渐增加;热影响区组织为板条贝氏体+粒状贝氏体,随着线能量的提高,晶粒长大。焊接线能量为25~35 k J/cm,钢的强度、低温冲击性能具有较高的富余量。JH610CFD钢的最佳焊接线能量为≤35 k J/cm。     

珠光体片层腐蚀形态与机理

通过场发射扫描电子显微镜,对不同腐蚀程度的65Mn珠光体片层进行大量观察实验。结果表明:其珠光体片层之间的铁素体和晶粒之间的先共析铁素体的腐蚀行为是以U型凹坑的方式被腐蚀,进而不断加深,直到整个晶粒的铁素体被腐蚀掉;在此期间渗碳体不会被腐蚀。研究结果与某些教材和专业书籍所述存在较大差异。     

Q345E板坯热送产生的裂纹的形成机理研究

采用透射电镜、扫描电镜和能谱分析等方法对Q345E板坯热送裂纹的形成机理进行了分析,研究了Q345E铸坯热送热装工艺对板坯裂纹形成的影响,分析了轧制过程中裂纹的形成机理。结果表明:Q345E铸坯在热送过程中发生奥氏体向铁素体转变,在奥氏体晶界处形成先共析铁素体膜;Nb、Ti的碳氮化物在铁素体中析出并分布在奥氏体晶界处,造成晶界弱化;铸坯在加热炉中受热应力的作用造成Nb、Ti的碳氮化物析出相与先共析铁素体脱离,形成孔洞,为板坯热送裂纹的形成提供了条件。