碳化钒析出对X80管线钢焊接热影响区韧性的影响

通过Gleeble-3500热模拟机对钒(V)含量分别为0.06%和0.02%的X80管线钢进行了峰值温度为1350℃和750℃的焊接热模拟试验,利用硬度计和光学显微镜(OM)分别分析了焊接热模拟试样硬度和试样中马氏体-奥氏体岛状组织(M-A)的数量、尺寸和形貌。利用透射电镜(TEM)对母材、粗晶区和部分相变区中粒子析出进行了表征。结果表明,与0.02%含V量X80管线钢相比,0.06%含V量的X80管线钢由于V含量较高,在受到多道次焊接热循环影响时,部分相变区有较大量碳化钒(VC)粒子析出,明显阻碍位错运动,使其强度明显提高的同时脆性增大、塑性变形难以进行,导致其焊接热影响区韧性下降。     

一种Cr系耐候钢表面锈层稳定剂的研发

以硫酸铬作为促进剂,以聚乙烯醇缩丁醛酯作为成膜剂,制备了一种耐候钢表面锈层稳定剂。通过周期浸润腐蚀试验和电化学测试,研究了该稳定剂对耐候钢表面锈层结构、成分和耐蚀性的影响。结果表明：锈层稳定剂可避免锈液流挂现象,降低耐候钢的腐蚀速率,促使Cr元素在内锈层与基体结合处发生聚集,细化锈层晶粒,增大了锈层电阻,提高了耐候钢的耐蚀性。     

系泊链用10CrNi5MoV钢的力学及耐腐蚀性能

通过静态全浸腐蚀试验研究了人工海水条件下10CrNi5MoV钢的耐腐蚀性能并与传统R3级钢进行了对比,通过慢应变速率拉伸试验对比研究了系泊链用10CrNi5MoV钢在不同回火温度热处理后的应力腐蚀断裂敏感性。结果表明:10CrNi5MoV钢在640~660℃回火热处理具有低的应力腐蚀断裂敏感性,且常规力学性能较好;随回火温度进一步升高,组织中出现大量的MA(马氏体-奥氏体)岛,断口的韧窝由等轴韧窝变为剪切韧窝,应力腐蚀断裂敏感性较高。10CrNi5MoV钢常规力学性能以及在人工海水中的耐蚀性都优于R3级钢。     

铁素体基Ti-Mo高强钢连续冷却相变及组织性能

摘要：为了深入了解铁素体基Ti-Mo高强钢在连续冷却相变过程中组织及硬度的变化及其原因，通过热膨胀法、金相及硬度等实验研究了Ti-Mo微合金钢在连续冷却条件下组织及性能的变化，探讨了冷却速率对组织、硬度及相变行为的影响机理，揭示了（Ti，Mo）C在奥氏体和铁素体中Ti/Mo原子比变化的原因。结果表明，随着冷却速率由0.06℃/s增加至17.9℃/s，组织依次为多边形铁素体+珠光体→多边形铁素体+粒状贝氏体→粒状贝氏体，硬度由144HV逐渐增大至228HV。当冷速由0.14℃/s增大至0.90℃/s时，组织中多边形铁素体比例不断增大，珠光体比例不断降低，硬度的提高主要来自于铁素体晶粒尺寸的细化及纳米级（Ti，Mo）C粒子的增多；当冷速由1.79℃/s增大至17.9℃/s时，组织中多边形铁素体比例不断降低，贝氏体比例不断提高，硬度的提高主要是由于贝氏体组织的细化及其比例的增加。（Ti，Mo）C粒子主要有2类：一类是奥氏体中析出的10～20nm的粒子，Ti原子数分数约为88%，另一类是铁素体中析出的小于10nm的粒子，Ti原子数分数约为68%，EDS测量结果与计算结果大致相当。     

超低碳马氏体的EBSD结构表征

通过EBSD等实验手段研究了超低碳马氏体钢的结构特征及奥氏体形变对其结构和性能的影响。结果表明,超低碳马氏体具有多尺度结构,从大到小依次为原始奥氏体晶粒→板条束→板条块→亚板条块→板条;奥氏体无变形时,超低碳马氏体的板条块宽度大于传统低碳马氏体,导致其强度增量较低;奥氏体形变能够明显细化超低碳马氏体板条块,从而提高其强度。     

均热温度对Ti-V复合微合金钢组织演变和硬度的影响

利用OM、SEM、Vickers硬度计等手段研究了均热温度对Ti-V复合微合金钢组织转变及硬度的影响,并阐明了组织演变和硬度变化的原因。结果表明,Ti-V钢不同均热温度淬火后组织均为马氏体。随着均热温度由1000 ℃升至1250 ℃,Ti-V钢的硬度由333 HV降低到212 HV,原始奥氏体晶粒尺寸由52 μm升至209 μm。全固溶温度以上时,仍存在少量TiN粒子,且随温度升高逐渐溶解,其对晶界的钉扎作用是阻止晶粒长大的主要因素。Ti-V钢原始奥氏体尺寸对硬度的影响随其尺寸的增大逐渐减小,均热温度应选择1220 ℃以下,以避免粗大晶粒。     

热处理工艺对Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金析出相及形状记忆性能的影响

为了进一步提高Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金的形状记忆效应,利用OM、TEM及物理相分析等试验方法,研究了直接时效及固溶+时效热处理工艺对试验合金微观组织、第二相析出及形状记忆效应的影响。结果表明,试验合金经固溶处理后,因第二相粒子大幅度回溶,导致试验合金形状记忆性能下降较为明显;同时,因直接时效处理较固溶+时效处理显著提高了试验合金中Cr碳化物第二相析出量,使试验合金形状记忆性能大幅度提升。其中,试验合金在800 ℃直接时效可获得最佳形状回复率。     

Q390高强抗震钢板残余应力检测方法对比及分析

利用盲孔法、X-Ray法、中子衍射法和超声法对Q390高强抗震板及U形弯曲件进行残余应力检测,并对这4种方法测试得到的应力结果进行分析研究。结果表明,以上4种检测方法均要考虑其特定的检测应用范围,X-Ray法针对钢板表面下微米级深度的微米级晶格尺度范围局部点应力进行检测,中子衍射法可在毫米级尺度局部区域进行应力检测,盲孔法反映的是因毫米尺度钻孔导致的钢板表面孔周边的应力变化,超声法则可以通过连续扫描检测整个钢板残余应力的宏观分布变化。因此,对于工业钢板,超声法测试残余应力更加科学、合理、准确。同时,通过U形试样建立稳定的应力应变场,利用超声设备使用不同参考态对Q390高强抗震板弯曲件及退火弯曲件进行测试,结果表明,测试参考态的选取对应力测试结果影响很大,材料各向异性的影响对应力测试结果不可忽视。     

Nb-V微合金化低钼型Q345耐火钢的开发

 为了推动耐火钢的市场应用,采用低碳、低钼(约0.2%)及铌、钒、钛的复合微合金化成分设计,成功开发出低成本Q345耐火钢。采用Formastor-Digital全自动相变测试仪测定了试验钢的连续冷却转变(CCT)曲线,利用Gleeble-1500热模拟试验机研究了变形后不同冷却工艺对试验钢组织及硬度的影响,并采用SEM、EBSD、TEM和物理化学相分析等手段对热轧及600 ℃高温拉伸试样基体组织及纳米第二相进行了详细表征,定量分析了试验钢室温及高温下的强度机制。结果表明,轧后760~780 ℃开始层流冷却、终冷温度为400~600 ℃,试验钢获得铁素体+贝氏体组织。经600 ℃高温拉伸后,试验钢中MC相的质量分数及处于18 nm以下的粒子质量百分比相对于热轧态试样分别提高了16.4%、9.8%,这些新析出的纳米级粒子在高温下起到了良好的沉淀强化作用,一定程度弥补了高温下因剪切模量下降和细晶强化失效导致的高温屈服强度的损失;固溶、沉淀强化为Q345耐火钢主要的高温强化方式。     

梳理器材用高品质微合金钢的成分设计及性能

根据梳理器材针布梳针的性能需求,以及高碳钢的强韧化原理和微合金化原理,设计成分并制备了新型针布梳针用GRST-5钢,研究了其冷加工性能、硬度、显微组织和耐磨性能,并与传统80WV钢梳针进行了对比。结果表明:设计的GRST-5钢中铌质量分数为0.030%～0.040%,钒质量分数为0.08～0.12%;与80WV钢相比,GRST-5钢的冷加工性能更好,中间生产工序减少,生产成本得到显著降低;GRST-5钢梳针齿尖的平均硬度达到820.25HV,比80WV钢的提高了约30HV;GRST-5钢梳针的显微组织为隐晶马氏体,奥氏体晶粒尺寸为3～5μm;GRST-5钢梳针的耐磨性能与80WV钢的相当,GRST-5钢可替代80WV钢来生产针布梳针。