第三代汽车钢的热塑性及断裂机理

采用Gleeble-1500热模拟试验机,对第三代汽车钢(TG钢)在不同的变形温度下进行了热拉伸试验,研究其热塑性的变化运用光学显微镜和扫描电镜分析了实验钢热变形的断口形貌及断裂机理.发现实验钢的强度随温度的升高而降低,热塑性曲线分为第Ⅰ脆性区、高温塑性区和第Ⅲ脆性区三个区域,其中第Ⅲ脆性区存在两个塑性极小值.在1300~800℃时实验钢的组织为奥氏体,断裂方式为连孔延性断裂,动态再结晶使韧窝分离前发生了较大的塑性变形,断口为大而深的韧窝;750℃时实验钢沿奥氏体晶界析出铁素体,断裂方式为界面断裂,断口既存在着铁素体内聚失效形成的小的孔洞,也存在由于裂纹沿奥氏体晶界扩展形成的石块状形貌;650℃由于出现了铁素体的准解理,实验钢的塑性下降,热塑性曲线再次出现极小值.      

第3代汽车钢凝固过程微观偏析的耦合模型

基于Clyne-Kurz的微观偏析公式,以物理试验结果为依据,充分考虑固、液相以及夹杂物之间相互作用,建立第3代汽车钢(TG钢)凝固过程微观偏析耦合模型,研究凝固过程钢液中溶质元素和Al2O3等夹杂物分子的质量分数变化特征。结果表明:在整个凝固过程中,Al2O3分子会不断在液相中生成,但生成量比较少,而SiO2和MnO分子不会在液相中生成;铸坯枝晶间不仅有Al2O3夹杂,还有SiO2和其他复合夹杂,凝固前钢水中夹杂物有待进一步去除;凝固末期液相中MnS析出,大大减小了残余液相中S的质量分数变化,但对Mn的质量分数变化没有明显影响;包晶反应温度为1 487℃,包晶反应后凝固的固相中溶质的质量分数明显高于包晶反应前。     

Si含量对超超临界汽轮机转子钢30Cr2Ni4MoV组织和性能的影响

30Cr2Ni4MoV钢(%:0.15～0.16C、0.03～0.45Si、0.12～0.14Mn、0.005P、0.005～0.006S、1.62～1.72Cr、3.60～3.63Ni、0.52～0.53Mo、0.07V、≤0.005A1)由10kg真空感应炉冶炼,锻后经930℃空冷+900℃空冷+640℃空冷处理,再经850℃水淬+600℃回火调质处理。试验结果表明,当钢中的Si含量由0.03%增加至0.45%时,钢中马氏体量增加,晶粒更为粗大;钢的抗拉和屈服强度分别从922～936 MPa和868～873 MPa增至1015～1028 MPa和950～959 MPa,但平均冲击功由205 J降至154 J。     

第3代汽车钢冷却工艺对连铸坯内部裂纹影响

采用Gleeble-1500热模拟机,测试第3代汽车钢(TG钢)的奥氏体连续冷却转变曲线,研究其冷却相变。使用真空感应炉冶炼TG钢的钢锭,对比了不同冷却制度下TG钢钢锭的内部质量和微观组织,分析了工业试验中不同的冷却工艺对TG钢连续的微观组织和内部裂纹的影响,为改善工业中TG钢连铸坯的内部裂纹提供了理论指导。     

冷却模式对0.1%C-5%Mn钢的铸坯组织及内部裂纹的影响

 为了揭示0.1%C-5%Mn钢的板坯内部裂纹的产生机理,采用物理测试、金相分析和设计热模拟试验等方法,研究了不同冷却模式下钢的组织及裂纹特征。结果表明,高的冷却强度下铸坯内部出现了大量的马氏体和裂纹,冷却强度越大马氏体相越多,裂纹宽度越大。采用缓冷或热送的工艺能够防止快速冷却引起的马氏体相变,形成粒状贝氏体组织,由此可以控制内部裂纹的产生和扩展。     

低碳中锰钢内部裂纹形成机理研究

通过奥氏体连续冷却转变试验,钢锭试验和铸坯冷却试验,结合低碳中锰钢连铸坯夹杂物特性的研究,得到内部裂纹的形成机理:铸坯在空冷条件下,由于马氏体相变应力作用未得到有效释放,铸坯中Al2O3夹杂物附近形成应力集中,内部裂纹沿着大颗粒夹杂物形成和扩展。