50MnVS非调质易切削钢的试制

用EBT EAF-LF和喂S线工艺生产非调质易切削50MnVS钢,S的回收率平均从32.3%提高到64.2%。并且完全满足用户对力学性能、晶粒度、非金属夹杂物及低倍的要求。     

30MnVS非调质汽车用钢高温塑性研究

通过Gleeble3800热模拟试验机对30MnVS钢的高温塑性进行测定,试样断裂后迅速喷水冷却;利用JMS-6490扫描电镜观察断口,使用0rigin8.0绘图软件绘制断面收缩率曲线、抗拉强度曲线和应力应变曲线,使用Axio Imager M2m蔡司金相显微镜对喷水冷却试样断口附近的组织进行观察。结果表明:30MnVS钢第Ⅲ脆性区的温度范围为650~900℃,奥氏体晶界处析出硫化锰、碳化钒等促进了铁素体膜的形成,沿奥氏体晶界析出的网状铁素体膜是存在脆性区的主要原因。在实际生产中,矫直要在900℃以上进行,才能有效的避免因矫直作用力产生的裂纹。     

铈-硫易切削钢平衡析出相热力学计算与分析

采用Thermo-Calc热力学软件对铈-硫易切削钢300~1500 ℃范围内的析出相进行了热力学计算,并得到了平衡凝固相变路径图。此外,还讨论了Ce、S含量对Ce₂O₂S平衡相的影响和S、Mn含量对MnS平衡相的影响。结果表明,铈-硫易切削钢中平衡析出相主要有Ferrite、Ce₂O₂S、Corundum、Austenite、M₂(C,N)、Liquid、M₂₃C₆、MnS、Sigma、Spinel与M(C,N);随着Ce含量增加,Ce₂O₂S的析出量逐渐增加,但是S含量变化对Ce₂O₂S相的析出几乎没有影响;随着S含量增加,MnS平衡相的析出量逐渐增加,析出温度也逐渐增高,Mn含量变化对MnS相的析出量几乎没有影响,但Mn含量增加会使MnS析出温度升高;铈-硫易切削不锈钢铸坯中的硫化物呈球形、椭球形、纺锤形或短棒状并以簇状沿晶界分布,属于第Ⅱ类硫化物;通过添加稀土Ce,铈-硫易切削钢中球形稀土复合夹杂物所占比例较高,长宽比≤3的硫化物占比达到84.86%,硫化物的形态控制取得了较好的效果。     

易切削钢硫化物特性分布数理统计分析

用定量金相对易切削钢硫化物特性——数量、面积、宽度、长度和长宽比进行数值分析，用数理统计频数分析对硫化物分布特性进行了表征，用聚类分析对易切削钢硫化物特性分布进行了分类。     

工艺参数对38MnVS钢锰系磷化膜表面形貌和耐蚀性的影响

目的研究磷化温度和时间对38MnVS钢磷化膜表面形貌、膜厚和耐蚀性的影响,获得38MnVS钢锰系磷化的最佳工艺参数。方法通过控制单因素变量,在不同磷化温度和时间下在38MnVS表面制备锰系磷化膜。通过扫描电镜(SEM)、测厚仪和硫酸铜点蚀测试等方法,对38MnVS钢表面磷化膜形貌、膜厚及耐蚀性能进行了分析。结果 38MnVS钢表面磷化膜为非均匀形核,磷化膜晶粒首先形成于划痕和晶界处。随磷化时间延长,磷化膜晶粒迅速覆盖基体表面,磷化膜厚度和耐蚀性不断增加。当磷化时间大于15 min时,磷化膜性能变化不大。当磷化温度小于75℃时,不利于磷化膜的生长,磷化膜不能完全覆盖基体,磷化膜的厚度和耐蚀性较低。随磷化温度的升高,磷化膜晶粒不断长大,磷化膜厚度和耐蚀性迅速增加。当磷化温度超过95℃时,磷化膜性能增速下降。结论 38MnVS钢的最佳磷化工艺为:85℃,15 min。     

38MnVS6非调质钢棒材轧后冷却过程中的组织转变

以MSC. Marc有限元分析软件为平台,利用其二次开发功能,结合38MnVS6非调质钢等温转变曲线,建立了38MnVS6非调质钢棒材轧后冷却过程的有限元模型,实现了38MnVS6非调质钢棒材轧后冷却过程温度和相变的耦合计算。通过模拟,得到了棒材轧后冷却过程温度和组织的分布和演变情况。计算得到的组织转变情况与实测结果吻合较好,这对优化38MnVS6非调质钢棒材轧后冷却工艺参数有一定指导意义。     

氧含量对易切削钢中硫化物形态及高温力学性能的影响

制备了化学成分基本相同、氧的质量分数分别为0.006％和0.011％(编号为1和2)的两种易切削钢.采用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、ASPEX扫描电子显微镜-能谱仪及高温拉伸试验研究了氧含量对钢中硫化物的形态、长-宽比、尺寸、最大弦长和数量,以及钢的高温力学性能的影响.结果表明:氧的质量分数为0.006％的1号...     

双相钢中马氏体相变热力学分析

本文根据双相钢中马氏体显微组织及相变特点,通过热力学分析,提出双相钢中马氏体相变驱动力及M_3点表达式。用膨胀仪实测了马氏体相变开始温度M_s及终了温度M_f,实测的M_s值与理论计算值符合较好。发现M_s和M_f值不仅与马氏体含碳量有关,而且随铁素体含量的增加而上升。     

大块铁基非晶中硫化物析出行为研究

介绍一种使用工业生铁和工业铁合金制备的大块铁基非晶Fe66.6C7.1Si3.3B5.5P8.7Cr2.3Mo2.5Al2.0Co1.0S1,其最大直径可达7 mm.在快速凝固过程中,当温度到达Tg之前,硫化物粒子析出,而剩余合金液体将凝固成非晶基体,硫化物粒子析出并不会降低基体的非晶形成能力.本文从热力学角度分析了硫化物粒子的析出行为,证明该非晶合金不会析出硫化物粒子的最大含硫量为0.05％.     

DC01钢中夹杂物析出的热力学分析

完善了FactSage数据库中的相关热力学数据,并用该软件的模型系统分析了DC01钢中夹杂物的析出行为,得出了随着稀土添加量、初始氧含量与硫含量的增加,钢中夹杂物类型及数量的变化规律。在本文计算条件下,DC01钢中的夹杂物主要为Al2O3、MnS及AlN,其中MnS与AlN在固相中析出。为保证钢中夹杂物的细小弥散分布,稀土添加量应在0.038%以上;在稀土添加量为0.03%条件下,则需保证钢中的氧含量低于0.0016%,硫含量低于0.004%。     

控锻控冷对非调质钢38MnVS5的组织影响

采用热模拟实验技术研究控锻控冷工艺对38MnVS5微合金非调质钢组织的影响。试验工艺参数包括变形量、热变形温度以及锻后冷却速率等,并观察晶粒和组织照片。结果表明,变形量为70％、终锻温度850℃的奥氏体晶粒细化最明显;锻后冷却速度越大,铁素体含量下降,铁素体尺寸越细小。     

钛微合金钢连铸中TiN与TiC析出热力学研究

连铸过程中夹杂物的析出对铸坯的组织性能有重要影响。为研究钛微合金化Q345钢中TiN 、TiC夹杂物的析出规律，对TiN 、TiC的生成热力学进行了计算，计算了Q345钢的固/液相线温度、碳氮化物的析出温度、不同温度下TiN、TiC的平衡/实际溶度积和析出时所需的Ti、N初始浓度，分析了高钛钢在凝固过程中TiN 、TiC的析出规律。结果表明：TiN 、TiC在液相线温度以上不能析出；由于Ti、N、C在凝固前沿的富集，当两相区fs＞0.56时，TiN开始析出，当两相区fs＞0.92时，TiC开始析出；在固相奥氏体中有TiN粒子析出，而TiC的析出温度较TiN低，在铁素体中析出。     

变形Nb-Mo钢中碳氮化物在奥氏体中的析出

采用应力松弛法研究了变形量对含Nb-Mo钢中碳氮化物析出开始时间Ps的影响。结果表明:变形量越大,Ps越小;变形量为10%和15%时,最快析出温度均在875℃左右;Ps分别为6.6 s和6.2 s。预应变较小时Ps对温度变化比较敏感。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和透射电镜(TEM)对不同温度下的析出相进行了分析。结果表明:变形奥氏体中的碳氮化物主要沿晶界和位错析出,温度较低时有少量在晶内析出。     

Crack growth in a welded microalloyed steel under sulfide stress cracking conditions

In this work, the hydrogen sulfide stress-corrosion cracking (SSC) susceptibility of a welded API X-80 pipeline was investigated. For this purpose, steel welding was carried out normal to the rolling direction using a 60° single V-joint design. After welding, compact modified-wedge opening loading (M-WOL) fracture mechanics specimens were machined and loaded to an applied stress intensity factor, K_I, of 27 to 53 MPa√m. This was followed by specimen exposure to H₂S saturated synthetic seawater. Each of the M-WOL specimens contained the typical microstructures developed during welding, such as the weld metal (WM), base metal (BM), and heat affected zone (HAZ). No attempt was made to establish a unique K_ISCC for crack arrest because its significance was not clear. Qualitatively, the experimental outcome indicated that in mode I loading under a K_I of 40.3 MPa√m only the base metal region underwent SSC. Apparently, active anodic dissolution of the crack tip started the growth process, but it was followed by a transition to hydrogen induced cracking. At an applied K_I of 55 MPa√m and under similar exposure times, crack growth in the base metal was discontinuous and tended to follow the grain boundaries. Moreover, the HAZ exhibited the least SSC susceptibility as inferred from the relatively short crack propagation lengths (0.829 mm). In this case, it was found that the crack path was highly tortuous due to the presence of acicular ferrite and a refined grain structure. The most SSC susceptible condition was found in the weld metal where crack lengths of up to 4.2 mm developed. In this case, the presence of a relatively coarse dendritic structure coupled with interdendritic segregation provided a weak path for crack propagation.     

Ti微合金化非调质钢中碳化物析出行为及其对再结晶的影响

通过Gleeble-3800热模拟试验机研究了变形温度850~1200 ℃,应变速率0.1 ~10 s^-1条件下Ti微合金化非调质钢的奥氏体动态再结晶行为。分析变形温度、变形速率、碳氮化物的析出行为对奥氏体动态再结晶的影响,计算动态再结晶激活能,获得动态再结晶状态图和热加工图。结果表明,随着Ti含量从0增加为0.042%和0.063%,钢中碳氮化物的析出量分别为0%、0.040%和0.038%,呈现出先增加后减少的趋势,相应的动态再结晶的激活能分别为360.218、394.015和378.247 kJ/mol,0.042%Ti含量的非调质钢激活能最高。通过功率耗散图和塑性失稳图的叠加得到了热加工图,获得了Ti微合金化非调质钢的最佳热加工工艺范围是900~1050 ℃的变形温度,0.1~0.2 s^-1的变形速率和1100~1200 ℃变形温度,0.1~4 s^-1变形速率。     

超低碳微合金钢中碳氮化物的溶解行为

利用萃取复型,结合TEM和EDX技术,研究了超低碳Nb-Ti微合金钢中析出相粒子在1300℃保温后的回溶行为.结果表明,基体中存在两类析出相:一类为凝固过程中形成的比较粗大的析出相,另一类为应变诱导下产生的析出相,尺寸比较细小.凝固过程中形成的析出相中富Ti,应变诱导下的细小析出相富Nb.在1300℃回溶时应变诱导析出相不稳定,2h后基本不存在,而凝固过程中形成的析出相在回溶48 h后,还存在含Nb的(Nb,Ti)(C,N)复合相.在钢中含Ti的情况下,Nb碳氮化物的稳定性大幅提高.     

场离子显微镜在析出强化微合金钢中的应用

将实验V-Nb-Mo微合金钢在1200℃固溶处理,在500℃回火不同时间,用场离子显微镜（FIM）研究实验钢中碳化物的析出过程。结果表明：回火0.5 h的样品中,碳化物处于形核长大时期,与基体的{110}呈共格关系;随着回火时间的延长,碳化物形成独立的晶体结构,与基体{110}之间呈半共格关系;回火100 h后,碳化物粗化长大,与基体呈非共格关系;形状系数随着回火时间的延长先变大再变小,析出相尺寸从1.6 nm逐渐增大至15 nm。500℃回火30 h的实验钢力学性能最佳,表明碳化物的析出强化效果最明显,相应的碳化物尺寸约为4 nm。     

热处理工艺对含硫易切削不锈钢中硫化锰夹杂物的影响

利用光学显微镜和扫描电镜-能谱仪研究了热处理工艺对含硫易切削不锈钢中硫化锰形貌、长宽比、尺寸及数量的影响。结果表明:试验钢中硫化锰主要沿晶界呈链状或网状聚集分布;在900~1100 ℃范围内,随着温度升高,硫化锰发生熔断碎裂;在1200 ℃热处理后,硫化锰熟化长大,球形及纺锤形硫化锰增多,分布由聚集状逐渐向弥散状转变。在1100 ℃热处理1~3 h,随着时间增加,硫化锰发生熔断碎裂;热处理保温4 h时,硫化锰熟化长大,球形及纺锤形增多,硫化锰由聚集状逐渐向弥散状转变,分布趋于均匀。合适的热处理工艺可以改善含硫易切削不锈钢中硫化锰的形貌、长宽比、尺寸及数量。