双相钢断裂特征和精细结构的观察

本文对双相钢的断裂特征和精细结构进行了研究。采用反复腐蚀抛光法制样,用扫描电镜观察了双相钢的解理断裂的开裂相和裂纹扩展途径,并得出了双相钢的断裂模式。用双喷射加离子清洗减薄制膜,在透射电镜下观察了马氏体岛和铁素体的精细结构。结果指出:马氏体岛的精细结构与临界间退火温度有关,较低的临界间退火温度,马氏体岛的亚结构以孪晶马氏体为主,不过这种孪晶马氏体的组态在同样含碳量的淬火钢中比较少见。临界间退火温度升高,板条马氏体量增多;在铁素体中有马氏体相变诱发的高密度位错,有时还形成胞状结构。     

冷却模式对热轧双相钢组织及断裂机制的影响

为研究冷却模式对热轧双相钢显微组织及断裂机制的影响,采用两段式(空冷+水冷)、连续式两种冷却方式,得到不同相比例和力学性能的热轧双相钢,轧后取样并在扫描电镜上进行原位拉伸实验.结果表明,两段式冷却模式得到的马氏体呈小岛状,而连续式冷却模式得到的马氏体呈块状,马氏体含量和形貌的不同导致两种冷却方式得到的双相钢力学性能存在差异.原位拉伸过程中,裂纹首先萌生于铁素体与夹杂物界面处,随着变形继续进行,在铁素体与马氏体界面处开始出现裂纹,当变形量进一步增大时,细小岛状马氏体始终不发生断裂,而块状马氏体在颈缩阶段发生断裂.     

基于修正C-J法和RVE模型的780MPa级冷轧双相钢的应变硬化行为

针对经不同工艺热处理的780 MPa级冷轧双相钢板,采用修正的C-J(Crussard-Jaoul)法分析了应变硬化行为,并基于真实组织形貌的代表性体积单元(Representative volume element,RVE)模型模拟其形变行为。结果表明:不同状态的实验钢均表现出较高的初始应变硬化率。岛状和针状马氏体表现出两阶段应变硬化特征,依次对应铁素体塑性变形和铁素体/马氏体协同塑性变形;当马氏体为粗大块状呈现三阶段应变硬化特征,其中第三阶段主要发生马氏体塑性变形时应变硬化能力下降明显。模拟结果表明:当块状和针状马氏体的应变集中分布在铁素体和马氏体界面,岛状马氏体的应变集中分布在马氏体块的连接部位。     

高强度高塑性双相15Mn2Nb钢的组织和性能

本文以Mn为主加元素强化铁素体与提高淬透性,以Nb为辅加元素细化组织,发展了一种双相15Mn_2Nb钢。研究了在亚温淬火和亚温形变淬火条件下组织和性能的变化规律,并与15碳素双相钢进行了对比。结果表明,15Mn2Nb钢经予先淬火和随后亚温(α γ)区重新加热淬火,可使马氏体和铁体素晶粒呈细小条状,相间分布,形成一种特殊的“类珠光体型”双相组织。亚温形变淬火时,铁素体和马氏体呈细长纤维定向分布,其中铁素体纤维由大量极细小(相似文献   

碳素双相钢强度规律的研究

本文在六种不同含碳量的普通碳钢上用亚温淬火获得铁素体加马氏体双相组织,研究了各相的性能和分布对双相钢拉伸强度的影响。试验结果表明:①碳素双相钢的强度与马氏体含量间并不呈简单线性关系;②存在着马氏体对铁素体的相硬化和铁素体对马氏体的相软化,使得两相的显微硬度都随马氏体的含量和马氏体的含碳量的增加而线性上升。文中提出,作为强化相的马氏体对强度的贡献可分为本身承载的直接作用和对铁素体加工硬化的间接作用。双相钢中两相的性能变化和组织形态都促成了混合律不能适用于双相钢。     

组织对冷轧双相钢性能的影响

采用金相显微镜和透射电镜对两卷冷轧双相钢（7#和16#）的微观组织进行了观察并分析了其组织与性能的关系。结果表明,7#试样组织为多变形铁素体＋岛状马氏体;16#试样组织为饼形铁素体＋岛状马氏体＋大量游离渗碳体,铁素体的尺寸较大,数量较多,马氏体岛的数量较少,尺寸偏大,发生分解的马氏体岛数量较多。16#试样组织未完全再结晶导致组织粗大、细晶强化贡献弱是其屈服强度较低的主要原因;大量未奥氏体的渗碳体导致马氏体岛数量少及发生碳化物分解的马氏体量多是其抗拉强度低的主要原因。     

疲劳裂纹在奥氏体／铁素体异种钢接接头中的扩展行为

采用三点弯曲试样研究了疲劳裂纹在奥氏体 /铁素体异种钢焊接接头中的扩展行为与显微组织的关系 ,测得疲劳裂纹在 Cr2 5 Ni13/ 13Cr Mo44异种钢焊接接头中的扩展速率 da/ d N,并且讨论了疲劳裂纹扩展与显微组织之间的关系。实验结果表明 ,疲劳裂纹在异种钢焊接接头熔合区中扩展的路径 ,是接头中韧性最低的热影响区过热区 ,裂纹在铁素体材料侧 ,跟随熔合线并平行于熔合线 5～ 2 5 μm扩展 ,而马氏体层对疲劳裂纹有较大的抗力 ,疲劳裂纹的扩展路径主要受组织韧性的控制。疲劳裂纹在 Cr2 5 Ni13/ 13Cr Mo44异种钢接头的扩展速率为 :da/ d N=7.0 7× 10 - 1 3(△ K ) 3.86 3     

冷轧中锰钢和等温淬火-碳配分钢裂纹扩展研究

采用载荷控制对基体组织为铁素体和亚稳奥氏体的0.1C-5Mn中锰钢和基体组织为铁素体、马氏体和亚稳奥氏体的QP980进行裂纹扩展试验,采用SEM、EBSD等手段表征了裂纹扩展行为.研究结果表明,裂纹扩展机制为滑移和积累损伤双重机制.冷轧中锰钢和QP980在裂纹尖端的塑性区内均发生相变诱导塑性(TRIP)效应,转变为马氏体,冷轧中锰钢中亚稳奥氏体含量和稳定性高于QP980,QP980裂纹尖端奥氏体几乎都发生了转变,相变吸收了能量以及裂纹闭合效应降低了疲劳裂纹的扩展速率.     

疲劳裂纹在奥氏体/铁素体异种钢焊接接头中的扩展行为

采用三点弯曲试样研究了疲劳裂纹在奥氏体/铁素体异种钢焊接接头中的扩展行为与显微组织的关系,测得疲劳裂纹在Cr25Ni13/13CrMo44异种钢焊接接头中的扩展速率da/dN,并且讨论了疲劳裂纹扩展与显微组织之间的关系。实验结果表明,疲劳裂纹在异种钢焊接接头熔合区中扩展的路径,是接头中韧性最低的热影响区过热区,裂纹在铁素体材料侧,跟随熔合线并平行于熔合线5～25μm扩展,而马氏体层对疲劳裂纹有较大的抗力,疲劳裂纹的扩展路径主要受组织韧性的控制。疲劳裂纹在Cr25Ni13/13CrMo44异种钢接头的扩展速率为：da/dN=7.07×10-13(△K)3.863。     

12MnTiNb钢中粒状贝氏体组织的变形和断裂

本文对12MnTiNb 钢中粒状贝氏体组织的变形和断裂行为进行了研究。结果表明:在拉伸应力作用下,粒状贝氏体组织的塑性变形主要集中在铁素体基体中,(M—A)岛属于延性可变形粒子。微裂纹主要在(M—A)岛和基体的界面处萌生,并在铁素体一侧长大成微孔。裂纹沿剧烈滑移带或原母相的晶界扩展长大。最后的断裂是由相邻的微裂纹和主裂纹扩展相连所致,呈塑坑断口,属延性断裂机制。     

核级不锈钢Z3CN20-09M焊缝组织及对裂纹扩展的影响

用光学显微镜和扫描电镜等手段研究了核级不锈钢Z3CN20-09M焊缝组织特征,用原位拉伸和EBSD等方法研究了焊缝组织对裂纹扩展的影响。结果表明,焊缝区主要由板条状组织和岛状组织构成。不同的组织对裂纹扩展的阻力不同,岛状组织对裂纹的扩展具有阻碍作用且使裂纹发生偏转,而板条状组织对裂纹扩展无阻碍作用,裂纹可在片层组织中迅速通过。     

马氏体含量对双相钢疲劳裂纹扩展门槛值的影响

双相钢的主要特点是具有强度与塑性的最佳配合,从而使其应用日益广泛,但对于双相钢显微组织对门槛值附近疲劳裂纹扩展的影响研究得很少,仅有的几篇文章也出现了一些相互矛盾的结果~([1-3])。本文通过研究,发现马氏体体积分数(f_M)对双相钢疲劳裂纹扩展门槛值(△K_(th))有显著的影响,得出了△K_(th)随(?)呈抛物线变化的定量关     

DP1180汽车用双相钢连续冷却转变过程中的相变规律

为研究DP1180汽车用双相钢连续冷却转变过程中的相变特性,对不同冷却速率下的DP1180双相钢试样进行了金相检验及显微硬度测试,绘制了该双相钢的连续冷却转变曲线,并分析了DP1180钢在连续冷却过程中的相变规律。结果表明:对于DP1180汽车用双相钢,其连续冷却转变曲线分为铁素体转变区、贝氏体转变区和马氏体转变区。当冷却速率小于0.5℃·s~(-1)时,主要发生铁素体-贝氏体转变;当冷却速率增大到1℃·s~(-1)时,显微组织中出现马氏体;随冷却速率逐渐增大,铁素体不断减少,当冷却速率达到10℃·s~(-1)时,组织变为马氏体+贝氏体;当冷却速率大于40℃·s~(-1)时,组织主要为马氏体。     

热轧双相钢的发展现状及高强热轧双相钢的开发

介绍了热轧双相钢的发展现状及存在问题,指出低成本热轧双相钢、高延伸凸缘型铁素体+贝氏体热轧双相钢(F-B热轧双相钢)及高强度热轧双相钢的开发及应用,将促进我国热轧双相钢的发展,推动汽车工业的"以热代冷"进程。同时,探讨了纳米析出强化型热轧双相钢的强化机理及工艺控制原理,并在实验室进行了中试,开发出铁素体基体析出强化型的热轧双相钢,其抗拉强度达770~830 MPa,屈强比0.75,组织为铁素体+马氏体,且铁素体基体中存在大量细小的纳米级尺寸的TiC过饱和析出和相间析出。     

高强热轧双相钢中组织对性能的影响

采用低成本成分设计,应用超快冷技术为核心的新一代TMCP技术可以得到强韧性较好的高强热轧双相钢,本文研究了该试验钢组织对性能的影响。研究表明:铁素体晶粒尺寸在5μm处波动;条状马氏体比块状马氏体的n值要高;抗拉强度随马氏体体积分数的增加而增加;组织中小尺寸的铁素体和马氏体提高了裂纹弛豫能力,有利于试样的韧性和n值的提高。     

氢气环境下2205双相不锈钢的氢致开裂研究

为了研究氢气环境下双相不锈钢疲劳裂纹萌生和扩展的影响规律,建立氢气环境下双相不锈钢疲劳应变组织演化—氢致开裂之间的关联机制,在5 MPa氢气和5 MPa氮气2种环境中对2205双相不锈钢试样进行了慢应变速率拉伸和疲劳裂纹扩展速率试验。结果表明：在氢气环境下,2205双相不锈钢在慢应变速率拉伸过程中的氢脆敏感性不高,而在疲劳过程中氢脆现象显著,5 MPa氢气环境下2205双相不锈钢的疲劳裂纹扩展速率比氮气环境中的快18倍;氢气能够促进2205双向不锈钢疲劳裂纹尖端周围组织的局部塑性变形,并进一步导致氢致开裂。在氢气环境下2205双相不锈钢疲劳变形过程中,不同的相结构其氢致开裂机理也不同,铁素体相容易形成河流状花样断口形貌(解理断口),而奥氏体相断口形貌多呈现平行的滑移带特征,奥氏体相在铁素体相的解理开裂过程中对裂纹具有阻碍作用。     

初始组织对低碳钢IQ&P工艺残留奥氏体及力学性能的影响

采用双相区再加热-淬火-碳配分(IQP)工艺,研究初始组织为铁素体+珠光体的IQP-Ⅰ多相钢和初始组织为马氏体的IQP-Ⅱ多相钢的组织形貌、残留奥氏体及力学性能。结果表明:初始组织为铁素体+珠光体的IQP-Ⅰ多相钢室温组织中,铁素体和马氏体基本呈块状分布,块状残留奥氏体存在于铁素体与马氏体界面处,薄膜状只存在于马氏体内的板条之间,且残留奥氏体含量较少,TRIP效应不明显,其抗拉强度为957 MPa,伸长率只有20%,强塑积为19905.6MPa·%。初始组织为马氏体的IQP-Ⅱ多相钢中铁素体和马氏体大多呈灰黑色的板条状或针状,且细小的针状马氏体均匀地分布在铁素体基体上,残留奥氏体只以薄膜状平行分布在铁素体基体上,体积分数达到了13.2%,且具有较高的稳定性,TRIP效应较明显,强塑积达到21560MPa·%,可以获得强度和塑性的良好结合。     

厚规格X80管线钢低温断裂行为研究

采用金相显微镜和扫描电子显微镜对厚规格X80管线钢微观组织和-25℃落锤撕裂试验断口形貌进行观察,研究了X80管线钢的断裂行为与组织之间的关系。研究发现,钢板从表面到厚度中心,针状铁素体体积分数逐渐降低,并出现较多的粒状贝氏体、多边形和准多边形铁素体。具有较高针状铁素体体积分数的钢板,其落锤撕裂剪切面积也越高,多边形和准多边形铁素体以及大尺寸MA岛的存在能够导致解理断裂的产生,不利于钢板的低温断裂韧性。在裂纹扩展的过程中,主裂纹附近组织出现变形,导致脆硬性的MA岛周围出现微孔,微孔与微孔之间随着组织变形相互连接而形成微裂纹。二次裂纹通常在针状铁素体周围出现转折或停滞,说明针状铁素体有利于阻碍裂纹的扩展,提高钢板的断裂韧性。     

厚规格X80管线钢低温断裂行为研究EI北大核心CSCD

采用金相显微镜和扫描电子显微镜对厚规格X80管线钢微观组织和-25℃落锤撕裂试验断口形貌进行观察,研究了X80管线钢的断裂行为与组织之间的关系。研究发现,钢板从表面到厚度中心,针状铁素体体积分数逐渐降低,并出现较多的粒状贝氏体、多边形和准多边形铁素体。具有较高针状铁素体体积分数的钢板,其落锤撕裂剪切面积也越高,多边形和准多边形铁素体以及大尺寸MA岛的存在能够导致解理断裂的产生,不利于钢板的低温断裂韧性。在裂纹扩展的过程中,主裂纹附近组织出现变形,导致脆硬性的MA岛周围出现微孔,微孔与微孔之间随着组织变形相互连接而形成微裂纹。二次裂纹通常在针状铁素体周围出现转折或停滞,说明针状铁素体有利于阻碍裂纹的扩展,提高钢板的断裂韧性。     

S22053双相不锈钢接头组织和性能研究

目的研究S22053双相不锈钢焊接接头组织和力学性能变化规律。方法在依托S22053双相不锈钢焊接经验的基础上,采用SMAW和SAW焊接方法对两种不同焊材(E2209和ER2009+GXS-330)的焊接接头进行了力学性能、晶间腐蚀、微观金相和铁素体含量检测试验。结果两种焊材基本都满足S22053的焊接要求,接头由奥氏体和铁素体组成,铁素体为基体,奥氏体被铁素体基体包围着,3组试验的奥氏体晶粒大小和组织形态变化较大,焊缝中粗大的奥氏体占据了大片区域,局部有魏氏组织产生,奥氏体按一定方向的板条状分布,也有部分以片状分布,接头抗拉强度均达到了母材强度的97%,经90°侧弯后表面无可见裂纹,无晶间腐蚀产生的裂纹,铁素体质量分数均在35%~65%。结论 3组试验的奥氏体晶粒大小和组织形态变化较大,其中Φ3.2 mm的E2209焊条焊缝晶粒最为细小,宜选用此种焊接方法,3组试验的晶间腐蚀、铁素体含量、抗拉强度和伸长率,均符合标准要求,90°侧弯后表面无任何可见裂纹。