低碳贝氏体钢的组织类型及其对性能的影响

低碳贝氏体钢受控冷工艺的影响会得到不同类型的组织，在较慢速冷却时，在奥氏体中先形成针状铁素体，残余奥氏体会被包裹在铁素体之中，形成粒状贝氏体团。工业轧制试验表明．不同控制冷却工艺可得到两类组织，一类出现黑珠组织(富碳马氏体组织)．具有该组织的钢轧态冲击韧性低。另外一类为细化的板条贝氏体组织，具有该组织的钢轧态强度高，冲击韧性好，但伸长率不足。通过回火处理，存在黑珠组织钢的冲击韧性能得到提高，超细化板条贝氏体组织钢的伸长率也能得到改善，但后者屈服强度会比前者高100MPa左右。     

高性能低碳贝氏体钢的组织细化技术及其应用

综述了新一代高性能(屈服强度500～700 MPa级)贝氏体钢系列组织控制与形成超细组织的物理冶金原理及工艺技术的发展情况,系统论述了Mn-Mo-Nb-B低碳微合金钢的组织特性、形成温度区间,阐明了中温转变组织超细化的基本理论思路及弛豫-析出-控制相变技术的基本原理,介绍了组织控制与超细化技术在提高低碳微合金钢性能上的应用.     

低碳钢中微细非平衡组织的热稳定性

研究了同一成分的钢经过弛豫-析出控制相变RPC和再加热淬火RQ两种工艺处理后在500到700℃同火过程中组织与性能的演变.经过RPC处理后的钢板随回火温度的升高硬度降低不明显.在600到650℃温度回火时硬度还有所回升:经过RQ处理后的钢板同火前硬度虽然较低,但软化速度非常快.回火前两种钢板组织均为贝氏体和马氏体的复合组织,经RPC处理后的钢板随回火温度的提高组织没有明显变化,只是一些板条出现合并现象,而经过RQ处理后的钢板随回火温度的升高板条很快消失最终演变成多边形铁素体,硬度也随之大幅度下降.以上结果表明微细非平衡组织的热稳定性与其热历史密切相关.     

贝氏体组织细化的RPC工艺参数优化

利用热模拟技术研究了不同弛豫-析出-控制相变(RPC)工艺对含Nb,Ti低碳微合金钢最终组织的影响,结合半定量金相统计、电镜观察及EBSD技术分析了弛豫过程晶体缺陷组态与析出变化及相互作用规律.结果表明,经RPC艺处理后,试验钢组织得到了有效的细化,主要为超细的贝氏体马氏体复合组织,当变形量增加,组织细化效果较好,出现最佳效果的弛豫时间缩短.终轧温度升高,细化效果减弱.从综合效果来看,当工艺参数的选取可以使弛豫析出速度与位错多边形化演变速度相匹配时,细化效果最佳.     

关键钢铁材料的智慧研发路线

从面向2035的新材料强国战略出发,针对现代交通、能源、海洋工程以及重大装备等领域,对其急需的关键钢铁材料在品种、规格、性能、质量、服役安全与寿命等方面均提出了明确的发展目标、应攻克的技术瓶颈和"卡脖子"问题.为适应未来先进钢铁材料的发展,应在钢铁材料知识与理论框架下,充分发挥集成计算材料工程及材料信息学的优势,创建新材料的智慧研发路线,实现中国先进钢铁材料的研发从跟随模仿跨越到基于人工智能创新引领的新高地.     

碳含量对高性能桥梁钢组织结构和性能的影响

研究了低碳和超低碳两种成分500 MPa级高性能桥梁钢的成分设计及组织控制对性能的影响.连续冷却的实验表明,在相同冷却速度下,碳的质量分数为0.08%的微合金钢比碳的质量分数为0.04%的微合金钢容易得到更多的板条贝氏体组织.碳的质量分数为0.04%的微合金钢在一定的冷却速度范围内(1～10℃/s)均可得到低碳贝氏体组织,因此有利于大厚度钢板内部的组织均匀性.实验轧制结果显示,两种成分钢的屈服强度均能达到500 MPa,并且具有良好的伸长率和低温冲击韧性.20 mm厚钢板的断面组织均匀,为以粒状贝氏体和针状铁素体为主的低碳贝氏体组织.     

超高强韧油井管合金设计与高强韧机制

 为了揭示1 000 MPa级低碳加铌钒钛微合金钢的高强韧机制,研究了S1(w(C)=0.09%)与S2(w(C)=0.17%)两种合金成分的油井管钢成分-工艺-组织-性能关系。试验表明,两种成分试验钢经水淬后的组织分别为板条贝氏体加少量马氏体和马氏体加少量贝氏体的复相组织。两种成分钢经过450~600 ℃、30 min的中温回火后,组织中均出现碳化物析出,且S1试验钢回火后的屈服强度基本不变,抗拉强度下降了约70 MPa,S2试验钢回火后的屈服强度与抗拉强度迅速升高170 MPa左右。溶度积公式的计算结果表明,两种钢的水淬组织中铌、钛元素析出彻底且析出物的体积分数都很小,因此回火铁素体基体中的VC析出强化对S1试验钢回火后屈服强度保持不变以及S2试验钢回火后屈服、抗拉强度提高起到重要作用。     

终轧温度对600 MPa级高钛高成型性铁素体-珠光体酸洗带钢组织与织构的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)与电子背散射衍射技术(EBSD)研究了高Ti高成型性铁素体-珠光体型热轧酸洗带钢不同终轧温度下的组织与织构特征.研究结果表明, 终轧温度对显微组织的演变影响较小, 但却引起了大角晶界密度的升高.不同终轧温度时形成的组织均以铁素体为主, 少量的珠光体弥散分布在铁素体基体之间.终轧温度的提高引起了织构类型的显著改变, 随着终轧温度的升高, 织构强度整体增强, 并形成了明显的对冲压成型性有利的近γ织构.当终轧温度为850℃时, 近α织构与γ织构强度均较弱, 此时的织构类型主要为{001}[110]、{113}[471]、{114}[110]和{223}[110]成型不利织构, 成型不利织构强度更高; 当终轧温度升高至875℃时, 织构类型主要为近γ织构和{001}[110]旋转立方织构, 近γ织构体积分数由19.9%升高至41%, 成型有利织构强度显著增强.      

肖纪美教授教学与科技活动概览

<正>肖纪美教授1920年12月出生,湖南省凤凰县人我国著名材料学家、教育家,中国科学院院士。1943年肖纪美教授毕业于唐山交通大学,1948年2月赴美国留学。1949年1月获美国密苏里大学冶金工程硕士学位,1950年8月获冶金学博士学位。曾在美国林登堡钢铁热处理公司实习一年半,随后在曼柯产品公司和美国温蜗钢公司任研究冶金师五年半。     

随钻仪器钻铤的断裂失效分析

利用光学显微镜、扫描电镜进行组织观察,通过力学性能测试、微动磨损测试等试验方法,对一种随钻仪器无磁钻铤的断裂失效原因进行了分析。结果表明,该随钻仪器钻铤在使用过程中发生了微动磨损,在工件过渡锥角根部形成了环形磨损凹槽。环形磨损不仅使钻铤有效直径减小,而且在带有弯曲的复杂载荷下,易在环形磨损处造成很强的应力集中,最终导致工件的断裂。环形磨损的产生是由于工件装配结构所致,但钻铤取材于原材料锻件半径的1/2位置偏内,此处晶粒较为粗大,硬度低,在同等工况下磨损相对严重。