终轧温度对低碳Mn系贝氏体钢性能的影响

 Gleeble热模拟试验表明,低碳Mn系贝氏体钢随着变形温度降低,仿晶界铁素体和粒状贝氏体都发生了细化,冲击韧性显著提高。加Nb后的Mn系贝氏体钢在相同工艺下组织得到了进一步细化。实验室试轧数据表明,含Nb的Mn系贝氏体钢降低终轧温度后,韧性提高的幅度比不含Nb钢更大,工业化前景广阔。     

B对高强钢连续冷却相变规律及性能的影响

利用热模拟试验、热轧试验、金相分析等方法,研究了不同B含量高强钢的连续冷却相变规律和性能变化情况.结果表明:B元素可显著提高钢的淬透性,阻止准多边形铁素体形成,促进针状铁素体、粒状贝氏体和贝氏体铁素体等低温相变组织的形成;在相同轧制条件下,不含B试验钢的组织为粒状贝氏体+少量针状铁素体,含B试验钢的组织为板条状贝氏体铁素体+少量粒状贝氏体;B可显著提高试验钢的屈服强度和抗拉强度,但对伸长率和冲击韧性的影响不大.     

显微组织对X80管线钢力学性能的影响

利用光学显微镜研究了20 mm厚度X80管线钢显微组织类型对强韧性的影响。结果表明:显微组织为针状铁素体和少量的粒状贝氏体时,钢的屈服强度达到512MPa;针状铁素体的晶粒细化、粒状贝氏体和板条贝氏体可以使X80管线钢具有更高的屈服强度,达到600MPa。细小而均匀的粒状贝氏体可以获得良好的冲击韧性。掺杂在一起的细小的针状铁素体、准多边形铁素体、粒状贝氏体促使裂纹扩展路径曲折,改善冲击韧性。     

轧后冷却条件对低碳贝氏体钢组织性能的影响

 为了研究轧后不同冷却条件对高强低碳贝氏体钢组织和性能的影响,采用热模拟试验、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验等手段,阐明不同冷却条件下高强低碳贝氏体钢的组织和性能变化规律。结果表明,在终冷温度为510 ℃时,组织以粒状贝氏体为主,终冷温度为450 ℃时以板条状贝氏体为主,前者组织中具有更多岛状马氏体;随着冷却速率提高,粒状贝氏体和板条状贝氏体尺寸细化,岛状马氏体减少。此外,不同冷却速率下,较低的终冷温度均具有更高的相变速率,冷却速率为50 ℃/s时,贝氏体相变速率最大。另外,终冷温度较高时,试验钢呈现出更好的塑性,强度随冷速变化较小;终冷温度较低时,试验钢呈现出更高的强度,但塑性较低,冷却速率对强度有较大的影响。     

冷却速度对10Ni5CrMo钢组织和性能的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机,建立了10Ni5CrMo钢的连续冷却转变曲线。分析了10Ni5CrMo钢在不同冷却速度下的组织转变规律。结果表明:当冷却速度小于0.2℃/s时,钢中得到粒状贝氏体组织;当冷却速度为0.5℃/s时,组织为粒状贝氏体和下贝氏体;当冷却速度在1～2℃/s时,组织为板条状的马氏体和贝氏体的混合组织;当冷速进一步增大,达到5℃/s时,钢中得到了单一的马氏体组织。为了研究冷却速度对强度和低温韧性的影响,在实验室采用不同冷却方式模拟不同的冷却速度并进行冲击和拉伸试验,试验结果表明:不同冷却方式下钢的强度相差不大,低温冲击韧性有较大提高。对不同冷却方式下的精细结构进行深入分析,马贝混合细化了板条块及板条束。研究认为适当比例的马贝混合组织能提高10Ni5CrMo钢的低温韧性。     

高强度钢15MnMoVNRE焊接组织的研究——15MnMoVNRE钢研究之四

用光学金相及电子金相法研完了70公斤级高强度钢15MnMoVNRE的焊接组织。熔合区主要为粒状贝氏体组织,热影响区为板条马氏体、板条马氏体 粒状贝氏体,粒状贝氏体组织,基体为回火索氏体。在V型坡口焊接试样中,离熔合线约1.5—1.8毫米处,出现微区片状组织,使冲击韧性下降。     

钒对低钼耐火钢组织及性能的影响

采用扫描、透射电镜对不同钒含量的低钼耐火钢的组织进行分析,确定出热轧状态的组织为先共析铁素体、粒状组织/粒状贝氏体.同时还发现V的析出物在热轧钢中主要固溶于铁素体基体内,600 ℃重新加热时以细小的V(C,N)弥散析出,从而起到高温析出强化的作用.     

含钒氧气瓶钢的金相组织

本文以40Mn_2V.34Mn_2V为试验钢。研究了热轧态及热锻态钢在不同热处理制度下金相组织的变化。试验表明,两试验钢热轧后带状组织严重,成份偏析较大,虽经不同热处理,组织中仍然有较严重的带状组织。其金相组织为珠光体、铁素体,还有一定数量的贝氏体。其贝氏体量随加热温度升高及冷速加快而增加。试料经热锻及热处理后,带状组织基本消失,其组织中贝氏体量较少。在各试验条件下,贝氏体均为粒状贝氏体,上、下贝氏体。但随热处理条件不同,各种贝氏体量不同。     

合金成分和奥氏体变形对粒状贝氏体和粒状组织转变的影响

在Gleeble热模拟试验机上研究了低碳Mn-B系贝氏体钢的组织转变,分析了合金成分和奥氏体变形对粒状贝氏体及粒状组织转变的影响。结果表明,在相同冷却条件下,添加铬、铌元素后更利于粒状贝氏体组织的转变;在奥氏体未再结晶区,变形对粒状贝氏体及粒状组织的转变有明显的影响,随奥氏体变形温度的降低以及变形程度的增加,组织由粒状贝氏体向粒状组织变化。     

非调质状态下HG80钢的组织和性能研究

研究了热轧态,回火态及不同冷却速度下ＨＧ８０钢的显微组织及力学性能,并讨论了ＨＧ８０钢在非调质状态下的强韧化机制。结果表明,ＨＧ８０钢非调质状态下的组织由铁素体基体和孪晶马氏体／残余奥氏体岛状相所组成;熟轧态主要是粒状组织,韧性偏低;随轧后冷却速度的提高,粒状贝氏体量增加,组织细化,钢的强性改善。     

增氮对钒微合金钢组织和性能的影响

 通过对不同钒、氮质量分数的试验钢进行热模拟压缩试验和实验室轧制试验,用OM、SEM和TEM分析试验钢的显微组织,研究增氮对钒微合金钢组织和性能的影响。结果表明,普通钒微合金钢为板条贝氏体＋粒状贝氏体组织,增加氮质量分数,可促进晶内铁素体相变,得到针状铁素体组织,使M/A组织细化且弥散分布,改善韧性;而增加钒质量分数,可以增加析出强化作用,提高强度,但组织形态无明显变化,不能提高韧性。增氮钢中的钒在奥氏体内以VN析出,低氮钢内的钒在铁素体内以VC的形式析出,奥氏体-铁素体、VC-铁素体和VN-铁素体的平面点阵错配度分别为6.72%、3.89% 和 1.55%,在奥氏体内析出的VN可以作为铁素体的优先形核位置,促进晶内铁素体相变。     

超厚高强钢心部组织对断裂机制的影响

摘要：为了研究超厚钢板心部显微组织与微观断裂机制的关系,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和电子背散射衍射（EBSD）等技术手段对试验钢板1/4厚度、1/2厚度（心部）显微组织及裂纹形貌进行表征和分析。结果表明,心部处低温冲击韧性较1/4厚度处有明显的降低,这是由于心部组织为回火板条贝氏体和回火粒状贝氏体,其中粒状贝氏体的比例较高,粒状贝氏体中M-A岛的存在促进了微孔或微裂纹的启裂;1/4厚度处为回火板条马氏体与回火板条贝氏体二者的混合组织,板条间的位错运动释放局部应力集中,而舒缓裂纹尖端区域所受应力,产生裂纹钝化、阻碍裂纹扩展,提高低温冲击韧性。     

Effect of center microstructure on fracture mechanism of ultra-thick high strength steel

In order to study the relationship between microstructure and fracture mechanism of ultra-thick steel plate, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and electron backscatter diffraction (EBSD) were used to characterize and analyze the microstructure and crack morphology of 1/4 and 1/2 thickness (center) of the test plate. The results show that the low temperature impact toughness at the center is significantly lower than that at the 1/4 thickness, which is due to the microstructure of the center is tempered lath bainite and tempered granular bainite, and the proportion of granular bainite is higher. The presence of M-A island in granular bainite promotes the initiation of micro pores or micro cracks. The 1/4 thickness is a mixed microstructure of tempered lath martensite and tempered lath bainite. The dislocation movement between laths releases local stress concentration, and relieves the stress at the crack tip region, resulting in crack passivation, hindering crack propagation and improving low temperature impact toughness.     

中碳Cr-Mo-V钢连续冷却时的组织转变规律

采用Formastor-FⅡ全自动相变仪实现不同冷却速度,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜,研究了45CrMoV钢在不同冷却速度下的组织转变规律以及回火温度对组织的影响。结果表明,随着冷却速度的变慢,45CrMoV钢的组织由马氏体变为马氏体、先共析铁素体、下贝氏体和粒状贝氏体的混合物。冷却速度进一步变慢,先共析铁素体数量增多,下贝氏体和粒状贝氏体总量减少,材料硬度不断下降;45CrMoV钢中的粒状贝氏体为岛状、颗粒状,也有不规则形状,下贝氏体铁素体板条比低碳钢和超低碳钢中的板条更宽,分布更分散,板条形态不规则;随着回火温度的升高,45CrMoV钢中的渗碳体由细针状变为细条状,最后长大为椭球状,材料强度下降,韧性上升。     

等温温度对超细贝氏体钢组织演变规律的影响

通过热膨胀试验研究实验钢的等温转变动力学,采用盐浴等温淬火工艺制备超细贝氏体组织,利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪定量分析工艺参数对微观组织结构的影响.结果显示:实验钢室温组织由大量超细板条状贝氏体铁素体和板条间分布的薄膜状奥氏体的复相组织构成,210℃等温淬火得到的贝氏体板条间距细化到约60 nm,硬度约为HBW610;实验钢的最终组织特征取决于发生贝氏体转变的等温温度和等温时间,等温温度越低时贝氏体转变完成需要的等温时间越长.      

高强度含铜钢奥氏体连续冷却转变产物的强韧性

研究了高强度含铜钢HSLA80和HSLA100奥氏体连续冷却转变产物的强度和韧性随冷却速率的变化规律,探讨了连续冷却过程中形成的Cu沉淀的特征和熟化规律.在Gleeble3800热模拟试验机上进行0.1℃·s-1至20℃·s-1的连续冷却实验,利用扫描电镜和透射电镜分析了显微组织和Cu沉淀.结果表明,随冷却速率提高,HSLA80的连续冷却转变组织由多边形铁素体向块状铁素体和贝氏体转变,在冷速0.1~1℃·s-1范围内Cu发生沉淀,两者综合作用造成随冷却速率提高钢的硬度分阶段变化,而韧性逐渐提高;HSLA100的连续冷却转变组织以贝氏体为主,且不发生Cu的沉淀,随冷却速率提高钢的硬度基本保持不变,但韧性发生剧烈变化.连续冷却过程中形成的Cu沉淀在等温过程中的熟化符合Ostwald熟化规律,半径随时效时间t1/3变化.      

铈对工程机械用700 MPa级高强钢焊接性能的影响

针对工业生产700 MPa级高强度调质态钢板,通过Gleeble3500热模拟机进行模拟焊接试验,利用光学显微镜、硬度仪、场发射扫描电镜等设备对比研究了稀土Ce对高强钢焊接热影响区（HAZ）显微组织、晶粒度和力学性能的影响。研究结果表明,焊接热输入为25 kJ·cm?1和50 kJ·cm?1时,无稀土钢焊接热影响区冲击功分别为84.8 J和24.5 J,Ce质量分数为0.0018%的钢焊接热影响区冲击功分别为110.0 J和112.0 J,因此钢中加入适量Ce能够有效改善钢板焊接韧性。对比分析两种实验钢焊接热影响区晶粒尺寸和显微组织可以看出,随着焊接热输入值增大,高强钢焊接热影响区显微组织均逐渐从马氏体、下贝氏体转变为上贝氏体和粒状贝氏体组织,且奥氏体晶粒尺寸明显增大。但相同焊接热输入下,含Ce钢焊接热影响区晶粒尺寸显著减小,组织更加细小,且脆性的上贝氏体组织减少,从而显著提高了700 MPa级高强钢的焊接性能。      

Tempering process of high strength and high toughness Cr- Mo- V bulb- flat steel

Aim at the problems that the heat treatment process of high strength and high toughness Cr- Mo- V bulb- flat steel was difficulty and the granular bainite was not fully decomposed, the influence of different tempering temperatures and tempering holding times on the microstructure and mechanical properties of high strength and high toughness Cr- Mo- V bulb- flat steel were studied by optical microscopy, SEM, TEM and mechanical property tests. The results show that the metastable granular bainite in the steel can be recovered and transformed to quasi- polygonal ferrite by tempering at temperatures above 600?? and holding for more than 2h. The large- sized and long- shaped M- A islands in the original microstructure are decomposed and transformed into granular M- A islands. With the increase of the tempering temperature, the granular bainite in the steel can be further decomposed to make the particles finer and more dispersed, which significantly improves the low- temperature toughness of the steel and obtains a good comprehensive performance. For this steel, the best heat treatment process to get good match of strength and toughness is tempering at 660-680?? and holding for 3. 0-3. 5h.     

低碳钢淬火等温碳配分中粒状贝氏体组织演变及性能

利用彩色金相、扫描电镜及拉伸实验等方法,研究了IQPB热处理工艺下低碳硅锰钢在450℃时不同等温时间淬火碳配分工艺对其组织及力学性能影响。结果表明,经不同时间等温碳配分工艺处理,实验钢显微组织基本由粒状贝氏体及粒状组织构成。当配分时间在200~600s时,晶界边缘大块状M/A岛数量逐渐减少,但细小颗粒状M/A岛数量逐渐增多并趋于有序化排列,导致抗拉强度升高,伸长率降低。随碳配分时间延长,细小颗粒状M/A岛又趋于弥散化排列,并且当碳配分时间大于1 200s时出现无碳化物板条贝氏体,其贝氏体板条间的薄膜状残余奥氏体更加稳定,同时受弥散排列的细小颗粒状M/A岛影响,伸长率得到提高,抗拉强度减少。     

含Cu的Mn-Nb-B系超低碳贝氏体钢的强韧化机理

对一种含铜超低碳Mn-Nb-B系微合金钢进行TMCP工艺,得到屈服强度达850 MPa的超低碳贝氏体钢。采用光学显微镜和扫描电子显微镜对试验钢不同板厚处的组织进行观察与分析,通过透射电子显微镜分析试验钢板条贝氏体间析出物,结果表明,屈服强度850 MPa超低碳贝氏体钢组织主要为细小的板条贝氏体,沿板厚方向上贝氏体板条宽度变化不大,板条长度从表层到心部逐渐增大。贝氏体板条的细化和微细析出物的形态、大小及分布对试验钢的强韧性起决定作用。