晶内铁素体及其组织控制技术研究概况

介绍了晶内铁素体的组织特点以及晶内铁素体组织对钢材力学性能的影响,得出晶内铁素体能显著提高钢的冲击韧性。详细阐述了晶内铁素体的形核机理,分析表明目前晶内铁素体形核机理仍不够完善,尚未形成统一的机制。同时介绍了钛氧化物、MnS、稀土氧化物等促进晶内铁素体形核的夹杂物,指出含Ti复合夹杂物是理想的晶内铁素体形核核心。最后分析了夹杂物尺寸、冷却速度对晶内铁素体形核的影响,并简述了一些晶内铁素体组织控制技术,结果表明Ti-B 处理、Ti-Mg处理效果优于单独的Ti处理。     

晶内铁素体的形核机理

系统地研究了MnS、CuS及其复合物附近的微区在晶内铁素体形核过程中的成分变化,未发现诱导晶内铁素体形核的MnS、CuS及其复合物附近的微区锰含量有明显的变化。夹杂物诱导晶内铁素体形核的机理是：夹杂物作为一种惰性介质具有较高的惰性界面能,它对诱导晶内铁素体形核起主要作用。夹杂物造成其附近有较高的应力-应变能,夹杂物与铁素体的错配度较小均促进晶内铁素体的形核、长大。     

钒氮钢中铁素体等温形核规律的试验研究

采用Geeble 3500热模拟试验机，对比研究了钒氮钢、钒钢的等温相变特征。结果表明，在相变过程中，钒氮钢中铁素体形核总量和晶内铁素体形核数量都明显高于钒钢，分析认为，这与钒氮钢中V（C，N）的析出造成了铁素体形核位置的改变，同时也增加了形核位置密度有关，尝试用一种新的形核方式对此进行了描述。     

20MnSi加热和轧制过程中奥氏体组织演变模型

本文通过实验测定了20MnSi在不同加热速度条件下奥氏体形成温度。实验结果表明,奥氏体形成温度与加热速度近似为直线关:AC3=910-0.7055V。在奥氏体形变过程中,如果奥氏体中的应变积累大于奥氏体动态再结晶临界应变,则奥氏体将发生动态再结晶。若20MnSi在轧制道次之间发生了静态再结晶,奥氏体静态再结晶晶粒尺寸与再结晶温度T遵循经验公式d_(SRX)=a×d_0~b×ε~c×exp(-Q/RT),其中a=3.43,b=-0.4,c=-0.5。     

等温温度对低碳齿轮钢带状组织的影响

通过计算铁素体形核孕育期和形核率探讨了等温温度对带状组织的影响机理,并观察了齿轮钢SAE8822H(/%:0.22C、0.20Si、0.98Mn、0.60Cr、0.46Ni、0.36Mo)在管式炉经930℃10 min降至703～579℃等温1h空冷,或710～570℃等温处理2 h炉冷后钢中带状组织演变。结果表明,贫、富溶质区铁素体形核孕育时间差和铁素体形核率差异是造成等温转变时产生带状的原因;等温温度降低时,贫、富溶质区的孕育期时间差缩短,相对形核率减少,带状减轻;齿轮钢SAE8822H在570℃等温可使带状组织消失,这时相对形核率为6.3%。     

低合金高强度钢焊缝金属夹杂物与针状铁素体形核的研究

针对５００～６００ＭＰａ级低合金高强度钢的韧性问题，研究了针对状铁素体的形成的机理，并对夹杂物的类型，成分对针状铁素体形成的影响进行了分析，探讨，指出Ｔｉ，Ｍｎ，Ａｌ，Ｓｉ等的复合氧化物夹杂可有效地促进针状铁素体形核，而ＭｎＯ．ＳｉＯ２夹杂和ＭｎＳ夹杂不能促进针状铁素体形核。     

NiAl应力诱发马氏体相变的分子动力学模拟

利用ＮｉＡｌ合金的嵌入原子势，通过分子动力学模拟方法研究了标准化学计量比ＮｉＡｌ合金中应力诱发马氏体相变的微观机理。系统径向分布函数的变化表明，模拟中发生了Ｂ２结构奥氏体逐渐转变为四方Ｌ１０结构马氏体的相变，分析了马氏体形核和长大过程中系统微观结构的变化规律。通过分析形核前后系统应变的变化过程，探讨了应力诱发马氏体形核的微观机理。     

冷却速率对薄带连铸低碳钢微观组织的影响

摘要：为了探究冷却速率对薄带连铸低碳钢微观组织的影响,采用相变仪设备对铸带重新加热并进行不同冷却速率冷却,采用光学显微镜、场发射电子探针和电子背散射衍射等手段对微观组织和针状铁素体形核所利用的夹杂物进行了分析。结果表明,铸带经1200℃保温3min后,原奥氏体晶粒尺寸约为150～650μm,可以满足晶内针状铁素体形核对原奥氏体晶粒尺寸的需要。在2～5℃/s的冷却速率范围内,试样中得到了大量的针状铁素体组织,冷却速率为2℃/s的试样中大角度晶界所占比例约为60%;当冷却速率大于20℃/s,针状铁素体的形成受到抑制。铸带中针状铁素体形核所利用的夹杂物是Ti-Al-Si-Mn-O+MnS复合夹杂物。     

冷却速率对薄带连铸低碳钢微观组织的影响

为了探究冷却速率对薄带连铸低碳钢微观组织的影响,采用相变仪设备对铸带重新加热并进行不同冷却速率冷却,采用光学显微镜、场发射电子探针和电子背散射衍射等手段对微观组织和针状铁素体形核所利用的夹杂物进行了分析。结果表明,铸带经1 200℃保温3 min后,原奥氏体晶粒尺寸约为150～650μm,可以满足晶内针状铁素体形核对原奥氏体晶粒尺寸的需要。在2～5℃/s的冷却速率范围内,试样中得到了大量的针状铁素体组织,冷却速率为2℃/s的试样中大角度晶界所占比例约为60%;当冷却速率大于20℃/s,针状铁素体的形成受到抑制。铸带中针状铁素体形核所利用的夹杂物是Ti-Al-Si-Mn-O+MnS复合夹杂物。     

氧化物冶金技术应用及进展

氧化物冶金是利用钢中细小非金属夹杂物诱导晶内铁素体形核细化晶粒的新技术。应用氧化物冶金技术已成功开发出了高强度高韧性的非调质钢和低碳钢。文章讨论了氧化物冶金类型钢的显微组织特征,分析了钢中非金属夹杂物的性质和晶内铁素体的形核机理,简述了氧化物冶金技术的应用前景。利用钢中细小的氧化物,通过促进晶内针状铁素体形核明显改善焊接热影响区的组织,成为大线能量焊接用钢有效的技术途径。     

7CrSiMnMoV钢中马氏体形态及强韧化热处理工艺研究

前言众所周知,工具钢正常淬火态马氏体的碳含量约为0.5—0.6％,相应的马氏体形态为板条(位错)和片状(孪晶)混合组织。马氏体形核也是非均质的,早在六十年代就有马氏体沿母相晶界、孪晶界和相界优先形核的报导。然而迄今为止,对晶界上优先形成的马氏体类型、亚结构及其对机械性能的影     

对碳钢及轴承钢中板条状和片状马氏体混合组织的观察

本文通过对碳钢和轴承钢中板条状和片状马氏体混合组织的观察,分析了其形态的一些特点,提出在混合组织中片状马氏体要先于板条状马氏体形成。     

微量钛镁复合处理对低碳钢中夹杂物和组织的影响

对低碳钢进行钛镁复合处理,通过SEM-EDS和金相显微镜表征钢中夹杂物的特征(种类、尺寸、分布)和微观组织变化,探讨夹杂物诱导形核的可能机制。结果表明:钛镁复合处理后,钢中77%的夹杂物尺寸小于4μm,单位体积的夹杂物数量提高了48%;(Ti,Mg)Ox-MnS型复合杂物具有促进晶内铁素体形核的能力;贫Mn区是(Ti,Mg)Ox-MnS型复合夹杂物诱导晶内铁素体形核的可能机制。     

奥氏体化温度对Ti–Zr处理钢中针状铁素体转变的影响

Ti、Zr的复合氧化物可以有效诱导针状铁素体形核,从而细化晶粒。为了研究Ti–Zr处理钢中针状铁素体转变机理,使用25 kg真空感应炉中熔炼试验所需钢种,向低合金钢中添加了质量分数为0.038%钛和0.008%锆。利用高温激光共聚焦显微镜原位观察了奥氏体化温度对针状铁素体转变行为的变化,使用扫描电镜观察了Ti–Zr处理钢种的夹杂物成分和针状铁素体在夹杂物表面形核,使用光学显微镜观察不同奥氏体化温度下的微观组织变化差异。结果表明,随着奥氏体化温度从1250 ℃增加至1400 ℃,奥氏体晶粒尺寸从125.6 μm 增加至279.8 μm,针状铁素体开始转变温度和侧板条铁素体开始转变温度先增加,在1350 ℃条件下达到最大值,后又降低,针状铁素体的体积分数由39.6%增加至83.6%;Ti–Zr处理钢中核心为Zr–Ti–O,外部为Al–Ti–Zr–O的氧化物为核心表面析出MnS的复合氧化物主要集中在1.5～3 μm,可以有效促进针状铁素体形核,贫Mn区和夹杂物与铁素体之间的良好晶格关系为该型夹杂物能够促进针状铁素体形核机理。奥氏体晶粒尺寸的增加导致多边形铁素形核位点的减少和针状铁素体的形核空间的增加,钛锆复合处理形成大量的有效诱发针状铁素体形核的夹杂物,这共同导致了针状铁素体体积分数增加。      

非调质中碳钢晶内铁素体形核影响因素的研究

研究了非调质中碳钢晶内铁素体形核的影响因素。运用金相显微镜和扫描电子显微镜等设备,从夹杂物的尺寸、分布和种类三方面探究其对晶内铁素体形核长大的作用,进一步为高质量洁净钢冶炼提供理论依据。试验结果表明,夹杂物成分为Al2O3、Ti N、VN等时最佳诱导等轴型铁素体的尺寸为2~4μm;等轴型铁素体包裹夹杂物的分布最有利于铁素体的生长;Mn S析出于Ti N表面非常有助于诱发晶内铁素体。     

添加剂对超细氢氧化铝粉体形貌影响

介绍了在使用氨水中和硝酸铝溶液过程中，不同的添加剂对最终所得的氢氧化铝粉体形貌的影响，并探讨了添加剂对溶液中晶核长大过程的控制机理。     

蓄热式加热炉燃烧系统的设计研究

主要针对蓄热式加热炉在设计和操作中出现的问题,对蓄热体形式、换向阀及换向控制系统、烧嘴布置方式、管道设计以及炉体结构等进行了优化设计,提出了改进措施,并对优化操作提出了建议。     

易切削钢38MnVS中硫偏析研究

对导致易切削钢38MnVS中硫化锰分布不均匀的硫偏析进行了模型研究.模型中考虑了凝固方式转变、MnS的析出过程,讨论了凝固过程中碳、硅、锰、磷和硫的偏析变化以及碳、锰、硫含量和冷却速度对凝固末期枝晶间硫偏析的影响.结果表明:碳含量对枝晶间偏析有显著影响,w(C)在0.1%～0.5%时,硫偏析随铁素体形成量增加而减小,随奥氏体形成量增加而增加;硫含量的增加加剧了凝固末期硫在枝晶间富集,提高锰含量和冷却速度有利于抑制硫偏析.     

X120管线钢中含镁夹杂物对形变奥氏体及γ-α相变的影响

 对微镁处理X120管线钢轧制工艺进行热模拟,发现含镁夹杂物可以在形变奥氏体细化与再结晶时起到形核核心的作用,同时晶界夹杂物还有晶内铁素体诱导的双重作用。含镁夹杂物还可以在小于20µm甚至10µm的形变奥氏体内直接诱导晶内铁素体形核,部分夹杂物也有在形变奥氏体内间接诱导晶内铁素体形核的作用。     

浅谈叶片钢中δ-铁素体含量的控制

以低压末级和次末级叶片用钢0Cr17Ni4Cu4Nb为例,重点分析了影响δ-铁素体形成的因素,采用了兼顾化学成分和热加工温度的方法来预测δ-铁素体的形成,证实了EδF由ECr和ET共同决定,控制低的ECr和ET可以有效限制EδF的含量,实验证明ECr的含量控制在8.5以下,锻造温度控制在1300℃以下可以保证低的EδF。通过降低铁素体形成元素的含量,提高奥氏体形成元素的含量,从而获得较低的铬当量,减少了δ-铁素体的形成,为新型叶片钢的开发设计、制造使用提供了可靠的参考数据。