正火温度轧制和正火处理的S355NL钢板的力学性能和显微组织

分别采用正火温度轧制和正火处理工艺试制了根据欧洲标准EN10025-3细晶粒钢设计、含0.12%～0.16%(质量分数)C和Nb、V、Ti等微合金元素的40和60 mm厚S355NL钢板,检测了钢板的力学性能和显微组织。结果表明：在正火温度轧制的60 mm及以下厚度的S355NL钢板,其-40℃冲击吸收能量不低于150 J,-50℃冲击吸收能量不低于27 J,-60℃冲击吸收能量小于27 J,而正火处理的钢板其-40℃冲击吸收能量不低于200 J,-50℃冲击吸收能量不低于150 J,-60℃冲击吸收能量不低于100 J;正火温度轧制和正火处理的钢板显微组织均为铁素体和少量珠光体,前者晶粒度为8.0～10.0级,后者晶粒度为9.5～11.0级,因此具有更好的低温韧性。     

正火与变形处理对高强度低温用结构钢组织和力学性能的影响北大核心CSCD

通过正火热处理+20%冷轧变形+650℃高温回火1 h的工艺制备了高强度低温用结构钢,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及力学性能测试研究了处理工艺对高强度细晶粒低温用结构钢组织与力学性能的影响。结果表明:冷轧变形后高温回火处理的试样显微组织由粗大多边形先共析铁素体、珠光体以及少量上贝氏体组成,800℃亚温正火处理试样组织为铁素体和回火粒状贝氏体,920℃、950℃完全正火处理后组织均由铁素体和珠光体组成。正火处理后试样晶粒尺寸均得到细化,晶粒尺寸随着正火温度的升高而增大。800℃亚温正火处理试样具有最佳的强韧性匹配,其屈服强度、抗拉强度分别为637 MPa、706 MPa,-20℃和-50℃下冲击吸收能量分别为63 J、40 J,比冷轧变形后高温回火处理试样的冲击韧性提高了约4倍。     

3.5Ni低温钢的正火工艺研究

通过光学显微镜、扫描电镜和常规力学性能测试设备对3.5Ni低温钢的正火工艺进行研究.结果表明:正火处理后组织为铁素体和珠光体,正火温度越高,获得的组织越粗大,珠光体越多,铁素体越少;同时,宏观断口形貌中剪切唇、纤维区面积变小,放射区面积变大;随正火温度的升高,冲击韧度降低,试验钢的最佳正火温度为830℃.     

热处理温度对S460钢板冲击性能的影响

大热输入焊接过程中热输入过高会加剧热影响区的晶粒粗化,导致热影响区冲击韧性下降。文中以90 mm厚S460钢板为研究对象,经400～1 400 ℃不同的热处理后,进行-20 ℃低温冲击试验研究,并借助金相显微镜、超景深三维显微镜、扫描电子显微镜对其金相组织、断口宏观和微观形貌进行表征。结果显示,400～750 ℃之间,随着热处理温度升高,金相组织中原始铁素体晶粒逐渐长大、含量减少,珠光体经奥氏体化冷却后形成硬质相M-A组元。800～1 400 ℃时,铁素体含量基本不变,粒状贝氏体组团尺寸不断增大。-20 ℃冲击吸收能量随热处理温度升高而降低,尤其在650～750 ℃范围内,冲击吸收能量急剧下降。冲击断口宏观、微观形貌分析结果与冲击吸收能量变化规律相一致。     

正火保温时间对P460NH钢板组织和性能的影响

应用光学显微镜和透射电镜,研究了厚60 mm的P460NH钢板在正火温度为910 ℃时,不同保温时间对钢组织和性能的影响规律。结果表明,随保温时间的延长,钢板的强度和冲击吸收能量都是先提高后降低,伸长率变化不大,铁素体和珠光体晶粒细化后有所长大,带状组织减轻,珠光体片间距变化不大,第二相粒子固溶减少,并出现Ostwald熟化过程。最佳保温时间为120 min。     

S890低合金高强度结构钢焊接性能的研究

分析了低合金高强度结构钢S890的成分特点,并通过热模拟试验研究了峰值温度、t8/5等焊接工艺参数对其焊接热影响区性能和组织的影响,同时考察了实际焊接时热输入对其焊接接头性能的影响。结果表明:当焊接热输入由低向高变化时,S890钢的显微组织由回火马氏体转变为铁素体和珠光体,并伴随有奥氏体晶粒的粗化,因此在较低峰值温度或较短t8/5时其焊接热影响区的韧性及硬度要高于较高峰值温度或较长t8/5时的值。而在实际焊接中,热输入在一定范围内的变化对S890钢接头强度的影响不明显,但随着热输入的增加,接头的塑性降低较多。     

正火对高强度船板钢组织性能的影响

应用光学显微镜以及力学性能测试设备研究了高强度船板钢不同正火温度后的组织和性能。结果表明,正火钢的组织为多边形铁素体和珠光体,随着正火温度的提高,钢的屈服强度和抗拉强度下降,延伸率先提高后下降,正火钢的冲击韧性得到明显提高。同时应用透射电镜对正火钢析出相进行研究,探讨其强化机理。     

基于EEMUA及DNV标准的S460钢焊接工艺开发

为了满足海洋工程建造中EEMUA 158与DNV C401双标准下屈服强度460 MPa级别结构钢的焊接施工要求,开展了基于EEMUA 158与DNV C401双标准的焊态下EN10225 S460结构钢的焊条电弧焊打底,药芯焊丝气体保护焊填充盖面的焊接工艺评定试验,完成外观检验、无损检测和相关力学性能试验,试验结果满足EEMUA158与DNV C401的双标准要求,试验取得DNV挪威船级社的认证。此项工作为同类产品的焊接工艺评定工作提供了参考。     

淬火冷却工艺对F460钢调质厚板组织与性能的影响

对120 mm厚的F460钢调质厚板采用相同的淬火回火温度,不同的淬火冷却速度处理,之后对钢板进行组织与性能对比,寻找该钢种的最佳热处理工艺。采用2 ℃/s冷速进行冷却的钢板,回火后强度最高,但是冲击性能不佳;适当降低淬火冷却速度后,钢板回火后强度有一定下降,但是冲击性能得到明显提升;继续降低淬火冷却速度,钢板回火后强度进一步下降,但是冲击性能提升有限。经组织分析,2 ℃/s冷速进行冷却淬火时,钢板回火后的组织为铁素体+贝氏体组织,组织中主要是贝氏体;冷却速度降低以后,钢板回火后组织为铁素体+退化珠光体组织,铁素体含量的增加,有利于钢板韧性的提升,残留奥氏体回火后形成的珠光体组织比较细小,能有效保证钢板的强度。通过对钢板的连续冷却转变曲线进行分析,钢板在冷却过程中先开始进行铁素体相变,溶质元素向奥氏体迁移。在钢板冷速较快时,铁素体中的碳化物迁移较少,奥氏体低温时转变成马氏体或者贝氏体;在钢板冷速较慢时,碳化物迁移到奥氏体内,提高奥氏体稳定性并保留到室温,形成残留奥氏体。残留奥氏体在后续的高温回火过程中,转变成珠光体。块状转变形成的铁素体组织与回火过程中形成的细小珠光体有利于钢板的强韧性匹配。     

正火工艺对15MnTi钢焊缝组织与性能的影响

对15MnTi钢焊缝进行了不同温度的正火处理并进行了组织观察、硬度、拉伸及冲击试验.结果表明:焊缝组织为贝氏体+碳化物+残余奥氏体.经正火处理后,焊缝组织转变为铁素体+珠光体；焊缝金属的硬度和强度下降且随正火温度升高而降低,这主要是因铁素体含量增加引起的.同时,随正火温度升高,组织粗化以及珠光体片层间距增加,导致脆化,因此焊缝金属韧性增加幅度较小.     

常化冷却工艺对低温取向硅钢组织及析出相的影响（英文）

利用OM、TEM与EDS技术,对Fe-3.2%Si低温取向硅钢热轧板进行不同常化冷却工艺处理后的显微组织、析出相及最终产品的磁性能进行分析,并与热轧板的组织和析出相进行对比。结果表明,常化板较热轧板的表层组织均匀,基体中再结晶比例增加,带状组织变窄;常化板中析出物的数量明显比热轧板的多,析出物主要有AlN、MnS及复合析出的(Cu,Mn)S等。在常化温度1120℃、保温3 min的条件下,采用二段式冷却较空冷、淬沸水、淬常温水的冷却工艺,常化板表层显微组织更均匀,沿板厚方向的显微组织的不均匀性显著,取向硅钢的磁性能最高;常化后采用二段式冷却工艺析出的细小析出物数量最多,且弥散分布在基体中,抑制剂的抑制效果最好,对成品获得高磁性最有利。     

正火冷速对3.5Ni无缝钢管组织和性能的影响

对不同正火处理后的3.5Ni无缝钢管样品进行夏比低温冲击试验,利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜,观察其显微组织、断口形貌和析出组织。结果表明：随着正火冷速的增加,3.5Ni无缝钢管组织晶粒尺寸减小、形成粒状贝氏体组织,当正火冷速为25 ℃/s时,在细晶强化、相变强化等综合作用下, 3.5Ni无缝钢管低温韧性大幅提高,冲击吸收能量(-100 ℃)平均值达到82 J。     

正火控冷工艺对EH36高强海工钢板组织和性能的影响

通过试验研究了正火控冷（NCC）工艺对厚规格EH36高强海工钢板性能、微观组织及冷弯性能的影响。试验结果表明：应用正火控冷（NCC）工艺后,钢板的强度损失减少明显,断后伸长率略有降低,－40 ℃低温冲击稳定性改善明显,冷弯性能降低不明显。     

正火工艺对718塑料模具钢组织与硬度的影响

通过硬度测试、连续冷却相变（CCT）试验以及OM、SEM、高温显微组织分析,研究了正火工艺参数对50 mm塑料模具钢718显微组织和硬度的影响。结果表明：试验钢贝氏体、马氏体转变的临界冷速较低,在0.05～1 ℃/s的冷速范围内均可以得到贝氏体和马氏体的混合组织;在65～155 min的正火加热时间内,随着正火时间的延长,硬度变化较小,但厚度方向的硬度和组织均匀性有较大的提高;回火态硬度对正火加热时间的敏感性较小,在不同的冷速下,890 ℃正火125 min均能得到沿截面均匀的硬度和组织。     

正火预处理对高速犁用28MnB5钢组织及力学性能的影响

为解决现有国产高速犁入土部件存在强韧性不足的问题,研究了正火-淬火-回火(N-Q-T)工艺对28MnB5钢微观组织与力学性能的影响机制,并与现有淬火-回火(Q-T)工艺生产的高速犁入土部件进行了对比。结果表明,N-Q-T态和Q-T态28MnB5钢的组织均以板条马氏体为主,N-Q-T态的马氏体板条平均宽度(0.9μm)显著低于Q-T态(1.5μm),且N-Q-T态的强度和韧性均显著高于Q-T态。基于Hall-Petch关系进一步分析可知,板条马氏体细化是导致N-Q-T态28MnB5钢强度提升的主要原因。同时,N-Q-T态28MnB5钢的板条马氏体细化也导致其大角度晶界占比(34.9%)显著高于Q-T态(25.1%),有助于产生更多的残留奥氏体来抑制裂纹的扩展,从而间接地提高韧性。     

正火工艺对420 MPa级海上风电用钢板组织及性能的影响

利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、室温拉伸、低温冲击测试等试验方法,采用了正火、强化正火、正火+400 ℃回火的热处理工艺,研究了不同正火工艺对420 MPa级海洋风电用钢板组织和性能的影响。结果表明:通过正火处理后,正火态试验钢的平均晶粒尺寸由轧态试验钢的8 μm细化至6 μm,带状组织得到改善,强度与低温冲击性能均得到提升,屈服强度提升至442 MPa,－50 ℃下的冲击吸收能达到120 J;通过正火+400 ℃回火处理后,平均晶粒尺寸为7 μm,虽然大幅度提升了钢的低温冲击性能,－50 ℃下的冲击吸收能量达到194 J,但是钢的屈服强度降低为422 MPa。强化正火后组织为铁素体+珠光体+少量贝氏体,平均晶粒尺寸为5.6 μm,屈服强度提升至460 MPa,断后伸长率和低温冲击吸收能量相较于正火后试验钢有所降低但仍能满足EN10025性能标准,达到强韧性的最佳匹配,是生产420 MPa级海上风电用钢的最佳热处理工艺。     

正火温度对低活化马氏体钢组织及力学性能的影响

对低活化马氏体钢丝材进行1000~1100 ℃保温60 min的正火处理,随后在790 ℃保温90 min进行回火处理,研究正火温度对低活化马氏体钢丝的显微组织及力学性能的影响。结果表明,正火后,丝材的显微组织由粒状珠光体转变为板条状马氏体,碳化物粒子大部分回溶于基体中,正火温度的升高加速碳化物粒子的回溶,在1100 ℃实现完全回溶;原奥氏体晶粒尺寸随正火温度升高显著增大(由1000 ℃的7.4 μm增至1100 ℃的34.9 μm)。回火处理后,马氏体板条尺寸变宽,板条间的位错密度显著降低,析出相沿晶界、晶粒内部析出、球化及长大,其中M₂₃C₆(M以Cr为主)相为短棒状,分布在晶界,而MX(M以Ta为主)相为椭球状,分布在马氏体板条内部。经1000 ℃×60 min正火+790 ℃×90 min回火后能够获得最佳的综合力学性能,其抗拉强度为745.7 MPa,断后伸长率为18.9%。     

正火温度对USS122G超高强度不锈钢组织及性能的影响

通过光学显微镜、电子显微镜、物理化学相分析等表征方法研究了不同正火温度对USS122G超高强度不锈钢的微观组织和硬度的影响。结果表明:随着正火温度的升高,试验钢硬度降低,残留奥氏体含量增加,第二相含量减少,原奥氏体晶粒变大。综合分析不同正火温度对钢中第二相的种类、质量分数与硬度以及晶粒大小的影响,最终确定该试验钢的最佳正火温度为1020 ℃。     

转向架用P355NL1钢焊接接头组织及力学性能的研究

采用MAG焊接工艺对转向架用P355NL1钢板进行焊接,研究了P355NL1钢焊接接头的微观组织形貌、硬度分布及室温力学性能。试验结果表明:焊缝组织主要是粗大板条状和块状的先共析铁素体、针状铁素体以及少量珠光体;热影响区的晶粒是大小不均匀的块状铁素体、针状铁素体。焊缝区硬度值分布在192~201 HV,热影响区的硬度最高可达220HV。拉伸试样均断裂于母材处,其抗拉强度在518 MPa左右,断后伸长率平均为23.8%,P355NL1钢MAG焊接接头具有良好的强度和塑性。