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通过采用扫描电镜、透射电镜及电子能谱等分析测试技术,研究了高铌管线钢的显微组织特征和析出相种类、大小及形态.结果表明,采用控轧控冷工艺(TMCP)生产的高铌管线钢具有细化的显微组织和多种类型的析出相,显微组织主要为高位错密度的针状铁素体、少量多边形铁素体和MA岛;第二相粒子主要包括板坯再加热过程中未溶解的TiN、以TiN为核心的高温析出NbC、形变诱导析出的NbC和低温弥散析出的细小NbC.细化的有效晶粒尺寸,以及高密度位错与弥散析出相间的交互作用,确保了高铌管线钢获得高的强度和韧性.     

低屈强比薄规格管线钢X70 M/A岛的工艺控制

低屈强比高级别管线钢属于第三代管线钢,较传统管线钢更能适应恶劣的工作环境。屈强比偏高的问题在高级别管线钢中普遍存在,特别是薄规格高级别管线钢。管线钢屈强比的研究是当前管道安全性研究的热点问题。低屈强比薄规格管线钢X70获得的组织是针状铁素体+均匀细小弥散的M-A复合组织。本文重点研究了变形量和冷却速度2个工艺参数在本钢2300 mm热轧机组轧制薄规格管线钢X70中对M/A岛形貌、尺寸关系和分布情况的影响。结果表明,增大未在结晶区的变形量和适当降低冷却速度,有利于奥氏体晶粒析出针状铁素体同时析出细化M/A岛复合组织,并使M/A岛组织均匀化。对厚度规格9.75 mm管线钢X70力学性能和韧性指标分析得出,增大粗轧变形量,粗轧的前三道次变形量应在35%~45%。减薄中间坯厚度,适当减小精轧机组的变形量,使组织中的晶粒度不易过细,同时控制层流冷却过程中冷却速度在16~22 ℃/ s,可以获得针状铁素体+均匀细化的M/A岛复合组织。M/A岛复合组织保证薄规格管线钢X70强度和韧性指标良好的同时可以显著降低屈强比。     

形变和冷却工艺对X70HD管线钢形变诱导铁素体相变的影响

为使X70HD管线钢中的铁素体晶粒得到细化,在轧制过程中产生一定比例的形变诱导铁素体,并尽量避免先共析铁素体生成,本文制定了2种仅第二阶段变形温度、应变速率不同的两阶段大变形的热压缩工艺,研究了热形变参数对形变诱导铁素体含量及晶粒尺寸的影响,对热压缩后的试样采取不同的冷却工艺,分析得出压缩变形后以25 ℃/s的速度冷却至终冷温度350 ℃时晶粒大小及微观组织构比较合理可实现晶粒细化。随冷却速度的增大,形变诱导铁素体晶粒平均直径逐渐变小,贝氏体形态也更加理想,对改善组织构成具有重要意义。     

超快冷对X70管线钢组织和性能的影响

采用MMS-300热/力模拟试验机研究了无Mo和含Mo管线钢X70不同冷却条件的动态相变行为并绘制了试验钢的动态CCT曲线。结合实验室轧制和冷却试验,研究了超快冷和层流冷却条件下两种成分X70管线钢的组织演变和力学性能。结果表明:随着冷却速度的增大,无Mo管线钢X70的组织构成为多边形铁素体+珠光体、多边形铁素体+针状铁素体、针状铁素体;含Mo管线钢X70的组织构成为多边形铁素体+针状铁素体、针状铁素体;Mo抑制了多边形铁素体和珠光体相变的发生。对于无Mo管线钢X70,层流冷却工艺所得到的组织有约40%的准多边形铁素体;超快冷工艺所得到的组织为针状铁素体,有利于提高X70管线钢的强韧性。超快冷工艺使晶界取向差大于15°的有效晶粒尺寸得到了细化,无Mo管线钢X70的强韧性略高于层流冷却条件下含Mo管线钢X70。超快冷条件下含Mo管线钢X70组织更细小,力学性能可满足X80管线钢的要求。     

超低碳微合金管线钢中针状铁素体的组成对强度的影响

利用控轧控冷工艺,在超低碳微合金管线钢中获得了不同组成比的针状铁素体复相组织,并对其复杂的组织进行了定量金相研究,探讨了组织组成比与材料强度的关系.研究结果表明,降低终轧温度、提高冷却速度均导致管线钢强度的显著提高,归功于针状铁素体复相组织中的粒状铁素体、贝氏体铁素体等低温组织含量的增加;低温组织含量的增加比提高卷取温度导致的沉淀析出增多对强度提高的贡献更大.     

微合金非调质钢36MnVS6轧后控冷对组织性能的影响

研究了冷却速度对微合金非调质钢36MnVS6钢组织、强度以及冲击性能的影响。结果表明：轧后冷却速度直接影响铁素体+珠光体的晶粒度和组织强度。提高冷却速度有助于加速铁素体形核,实现晶粒细化。冷却速度控制在1.5 ℃/s得到细化的铁素体+珠光体组织,铁素体不仅沿奥氏体晶界析出,同时在奥氏体内析出形成晶内铁素体组织,随后析出的珠光体团也得到充分细化。冷却速度继续提高到2.0 ℃/s形成铁素体+珠光体+贝氏体组织,冲击性能降低。最佳的冷却速度控制在1.5~2.0 ℃/s。     

非调质钢36MnVS6轧后控冷对组织与性能的影响

研究了冷却速度对微合金非调质钢36MnVS6钢组织、强度以及冲击性能的影响。结果表明:轧后冷却速度直接影响铁素体+珠光体的晶粒度和组织强度。提高冷却速度有助于加速铁素体形核,实现晶粒细化。冷却速度控制在1.5℃/s得到细化的铁素体+珠光体组织,铁素体不仅沿奥氏体晶界析出,同时在奥氏体内析出形成晶内铁素体组织,随后析出的珠光体团也得到充分细化。冷却速度继续提高到2.0℃/s形成铁素体+珠光体+贝氏体组织,冲击性能降低。最佳的冷却速度控制在1.5~2.0℃/s。     

热变形条件下X80管线钢连续冷却相变

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了两种不同Nb含量的X80管线钢变形后连续冷却过程中相变行为,绘制了连续冷却转变曲线(CCT曲线);分析了控轧控冷工艺以及Nb含量对X80管线钢连续冷却相变的影响。结果表明,随着冷却速度的增加,降低了铁素体转变开始温度,组织得到细化,铁素体形貌从多边形逐渐向针状转变;变形量的增加和变形温度的降低,对铁素体相变也有促进作用,并使铁素体晶粒尺寸进一步细化;Nb可推迟铁素体和珠光体转变,并显著降低铁素体开始转变温度,细化了铁素体晶粒尺寸。     

热变形对高铌X80管线钢连续冷却转变曲线的影响

用Gleeble-3500热模拟试验机测定了一种高Mn、高Nb X80管线钢连续冷却转变(CCT)曲线,研究热变形对连续冷却相变行为的影响.结果表明:变形可以促进多边形铁素体和珠光体相变,抑制针状铁素体相变,同时可以提高相变温度,细化相变组织.变形及冷却过程中Nb(C,N)的析出,降低了奥氏体的稳定性,加速相变,但抑制铁素体晶粒长大,细化室温组织.     

高强度管线钢连续冷却转变及组织研究

研究低碳微合金X80和X100管线钢分别在未变形和变形条件下的连续冷却转变(CCT)行为。用G leeb le-2000热模拟试验机,结合OM、SEM和TEM等方法测定未变形和变形奥氏体的连续冷却转变曲线,并对不同冷速和变形条件下的组织进行观察分析。结果表明,冷速较低时,连续冷却转变组织主要为多边形铁素体和珠光体,随着冷速提高依次出现块状铁素体,粒状铁素体,针状铁素体,贝氏体铁素体等组织。热变形能强烈促进针状铁素体的形成,使针状铁素体的相变温度提高50~100℃,并使CCT曲线向左上角移动,同时使晶粒细化及取向更加无序。     

低碳微合金钢中针状铁素体的形成与控制

低碳微合金钢连续冷却时都会产生多种类型的中温转变组织,低冷速下主要得到粒状贝氏体组织,高冷速下主要得到板条贝氏体组织．连续冷却时,在较高中温转变温度范围可形成针状铁素体,其转变受冷却速度和过冷温度影响．通过控冷可以在低碳微合金钢中得到贝氏体和针状铁素体多相组织,利用针状铁素体能改善高强度低碳微合金钢的综合力学性能．     

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 研究了非调质钢30MnVS奥氏体化后在400~600 ℃等温转变的组织构成及显微硬度变化；采用连续截面和计算机辅助重建法观察了铁素体的三维形貌。结果表明： 随处理温度的降低，针状铁素体量减少，贝氏体量增加；冷却速度的提高，有利于组织的细化并使针状铁素体数量增加。晶界铁素体在三维空间呈弯曲板状；晶内铁素体在夹杂物上形核，其三维形貌不同于二维的等轴状，而呈扁长片状，应归属于针状铁素体。     

轧制工艺对460 MPa级低屈强比耐火耐候钢组织性能的影响

利用热模拟方法测定低屈强比耐火耐候钢不同速率冷却后的组织。对比轧后弛豫工艺与未弛豫工艺以及终冷温度对试验钢性能的影响,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜分析不同工艺对钢轧后显微组织的影响。结果表明,随冷却速度的增加,钢板组织由多边形铁素体变为针状铁素体+粒状贝氏体复相组织;由于弛豫处理过程中过冷奥氏体部分转变为多边形铁素体,钢板屈服强度和屈强比均下降;随着终冷温度的降低,钢板的屈服强度和屈强比上升,与钢中针状铁素体的细化与M/A组元的弥散强化有关;轧后直接水冷,并控制终冷温度至500~560 ℃,可获得高强度与低屈强比的良好匹配。     

铁素体珠光体型非调质钢连续冷却转变的研究

采用DIL805L淬火相变膨胀仪研究了铁素体珠光体型非调质钢的连续冷却相变组织变化规律,分析了冷却速率和合金元素对相变组织、显微硬度和CCT曲线的影响。结果表明,Mo有助于获得针状铁素体组织,进而提高韧性,Mn与微合金元素V有助于提高钢的综合力学性能;冷速增大至0.5 ℃/s时,开始出现针状铁素体;冷速小于1 ℃/s时,获得完全的铁素体+珠光体组织;随着冷速的增大,钢的硬度不断增大。     

MICROSTRUCTURE AND INCLUSION CHARACTERIZATION IN THE SIMULATED COARSE-GRAIN HEAT AFFECTED ZONE WITH LARGE HEAT INPUT OF A Ti-Zr-MICROALLOYED HSLA STEEL

1. IntroductionA pplication oflargeheatinputw elding techniques, w hich have been developed forlarge engineer-ing structure, e.g., big oiland gas tanks, bridge, pipe-line and architecture constructions etc. usuallycausesdeterioration ofm echanicalproperti…     

AN INVESTIGATION OF BORON-MOLYBDENUM CONSTRUCTION STEEL

<正> 低碳硼-钼钢经过锻造及正火处理后,抗拉强度可以达到60千克/毫米~2以上,屈服强度可达到48千克/毫米~2以上,比不含合金的低碳结构钢的机械强度超过一倍,同时仍保持有较好的展性及韧性.硼-钼钢有良好的焊接性能,可建议作高强度低合金结构钢应用.硼促进0.50%钼钢机械强度增加的原因,是在正火处理后改变了金相组织中的珠光体与铁素体的分布情况.如金相组织中含有细致分散的珠光体及针状铁素体,可以得到     

MICROSTRUCTURE AND INCLUSION CHARACTERIZATION IN THE SIMULATED COARSE-GRAIN I-IEAT AFFECTED ZONE WITH LARGE HEAT INPUT OF A Ti-Zr-MICROALLOYED HSLA STEEL

The microstructure and the characteristics of the inclusions embedded in ferrite matrix in simulated coarse-grain heat affected zone (CGHAZ) of a Ti-Zr-treated high strength low alloy (HSLA) steel have been investigated. The microstructure of the simulated CGHAZ dominantly Consisted of intragranular acicular ferrite (IAF) combining with a small amount of polygonal ferrite (PF), widmanstiitten ferrite (WF), bainite ferrite (BF), pearlite and martensite-austenite (M-A) islands. The PF, WF and BF were generally observed at the prior austenite grain boundaries and the interlocking acicular ferrite was usually found intragranularly. It was found that the inclusions were composed of Ti2O3 ZrO2, Al2O3 locating at the center of the particles and MnS lying on the surface layer of the inclusions. The intragranular complex inclusions prorooted the acicular ferrite formation and the refinement of microstructure whilst those at prior austenite grain boundaries caused PF formation on the inclusions. The simulated CGHAZ consisting of such complicated microstructure exhibited desired mechanical properties.     

Nb元素对含Ti低碳微合金钢连续冷却转变及析出行为的影响

采用热模拟试验机研究了Nb元素对含Ti低碳微合金钢的动态连续冷却转变行为的影响,利用OM和TEM对等温淬火工艺处理后实验钢的显微组织和析出行为进行观察和分析。结果表明：Nb元素使得含Ti低碳微合金钢的动态CCT曲线整体向右下方移动,大大减小了先共析铁素体和珠光体相变区,同时扩大了针状铁素体和贝氏体相变区,在较低冷速时能得到较多的针状铁素体;含Nb- Ti和含Ti两种实验钢经等温淬火工艺处理后的显微组织均由铁素体和马氏体两相组成,铁素体相中析出物平均尺寸分别为6.8、4.2 nm,利用Orowan机制对析出强化量进行计算得出析出强化量分别为90.6、142.3 MPa。     

In situ observation of morphological development for acicular ferrite in weld metal

Abstract

Acicular ferrite is regarded as the most desirable microstructural feature, in view of strength and toughness, in mild and low alloy steel weld metals. Recent evolution and diversity of mechanical property for base metal demand the same property as the weld. Therefore, understanding of the formation mechanism for acicular ferrite microstructure in weld is one of the essential problems for low alloy steel weld. In the present work, the morphological development of acicular ferrite in situ, was observed during weld cooling. The sample designed to form acicular ferrite microstructure was schematically heated and cooled by infrared imaging furnace and the morphological developments were directly observed using laser scanning conforcal microscopy. The nucleation and growing at inclusion, sympathetic nucleation and impingement event of acicular ferrite were directly shown in high time resolution.     

奥氏体变形条件下低碳微合金钢中的贝氏体相变

采用Gleeble-1500热模拟机对低碳Mn-Nh-Ti钢进行了奥氏体区变形和变形后的冷却试验,借助于光学显微镜和扫描电镜分析了变形和冷却速度对显微组织的影响。结果表明,随着奥氏体形变量的增大,奥氏体向铁素体的相变增加,向贝氏体的相变减少,贝氏体中的铁素体和小岛由细长条状逐渐向近等轴状变化,铁素体板条间的小岛逐渐变化为存在于某些铁素体的晶界上。随着变形后的奥氏体冷却速度增大,铁素体量减少,贝氏体量增加,粒状贝氏体也逐渐由板条贝氏体所取代。