改善L450M管线钢低温韧性的研究

为了改善L450M管线钢的低温韧性,研究了不同冷却工艺对管线钢低温冲击功和落锤撕裂试验韧性剪切面积的影响.结果 表明,当管线钢轧后初始冷却速率较小时,容易形成多边形铁素体和珠光体/贝氏体条状组织,冲击时裂纹易形成于组织差异较大的晶界上,裂纹沿着平行于轧制面的晶界快速扩展,降低管线钢的低温韧性.在落锤撕裂试验中,管线钢厚...     

深海油气L485高应变管线钢环焊缝工艺及性能研究

为保证深海油气管线钢管可靠运行,针对深海用管线钢及钢管性能要求,开发了深海油气输送用L485厚壁高应变管线钢GMAW环焊工艺,对管线钢环缝的拉伸性能、硬度、冲击韧性、氢致裂纹(HIC)及硫化物应力腐蚀(SSC)进行了试验研究.结果表明:该试验钢管的管体及焊接接头具有良好的力学性能、低温韧性及耐腐蚀性能,满足相关技术要求...     

晶体学织构与晶粒形状对管线钢屈服强度各向异性的影响

通过室温拉伸试验观察了X100管线钢板与轧向夹角分别为0°、30°、45°、60°与90°方向上的屈服强度。利用X射线衍射技术测算的取向分布函数数据及背散射电子技术分析出的晶粒形状参数分别讨论了织构与晶粒几何形状对管线钢屈服强度各向异性的影响规律,建立了综合晶体学取向与晶粒几何形状共同作用的屈服强度理论模型,并比较理论计算值与实测值。结果显示,晶体学织构是造成管线钢横向屈服强度大于其它方向的主要原因,而晶粒形状则造成了管线钢从轧向到横向的屈服强度先减小后增大且在45°方向上最低。     

稀土对L360管线钢低温冲击性能的影响

工业化生产L360RE管线钢,研究了微量稀土对L360钢中夹杂物变质以及热轧组织和低温冲击性能的影响。结果表明,L360管线钢中添加0.0062%的稀土,可使O、S含量显著降低,钢液的洁净度显著提高;夹杂物种类由MnS夹杂物和Al₂O₃-CaO复合夹杂物转变成含稀土的RE₂O₂S夹杂物,且大尺寸的长条状或不规则形状的夹杂物转变为小尺寸的球状夹杂物;晶粒尺寸减小,显微组织细化;室温至-60℃的横向冲击能量均增加。-60℃下,L360RE管线钢的横向冲击吸收能量较L360管线钢提高了19.2%。     

控轧控冷工艺对L450M管线钢屈强比的影响

为了提高管线用钢的安全服役性能,使其获得良好的强韧性和较低的屈强比,采用现场小批量试制试验,研究了不同控轧控冷工艺对L450M管线钢组织性能的影响。结果表明：L450M管线钢采用粗轧开轧温度1 010～1 050℃,精轧开轧温度920～960℃,精轧终轧温度790～830℃,终冷温度550～580℃,屈服强度可达到475～513 MPa,抗拉强度565～583 MPa,伸长率32%～38%,屈强比0.82～0.88,-20℃横向冲击功188～285 J,满足API SPEC 5L-2018标准要求;适当提高精轧终轧温度、降低粗轧阶段变形量、减少精轧阶段轧制道次,有利于降低L450M管线钢的屈强比;适当降低冷速、提高终冷温度,使L450M管线钢显微组织中先共析铁素体比例增加,有利于降低屈强比。     

组织和织构对X80管线钢力学性能各向异性的影响

检测了X80管线钢不同轧制方向的力学性能,并分析不同位置的显微组织形貌和织构信息,讨论了显微组织和织构对管线钢力学性能各向异性的影响。X80管线钢板表面和中心面的织构有所不同,对力学性能各向异性影响较大的{001}<110>和{112}<110>织构占据主要地位：与轧制方向成0°方向的强度均高于45°和90°的,0°与45°方向的冲击性能接近,且均大于90°方向的。     

选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能

对选区激光熔化(selective laser melting,SLM) 316L不锈钢的拉伸性能及断裂机制进行了研究,并对拉伸断裂后的试样进行显微组织表征与分析,探究了拉伸变形过程中微观组织的演化规律。结果表明:采用选区激光熔化技术制备的316L不锈钢具有较好的强塑性匹配,其中晶粒内部纳米尺度胞状结构有助于强度的提升;其拉伸性能明显优于传统手段制备的316L不锈钢。选区激光熔化316L不锈钢在拉伸过程中奥氏体晶粒内部产生形变孪晶,并且形变孪晶的出现存在取向相关,在取向接近<001>的晶粒中不易出现,而在取向接近<110>-<111>的晶粒中较易出现。     

显微组织对AA2050-T84铝锂合金拉伸性能的影响

从显微角度研究80 mm厚(t)2050铝锂合金板材在150℃时效后显微组织对其拉伸性能的影响.采用扫描电子显微镜、光学显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪对合金表层(t/6)、中间层(t/3)和中心层(t/2)进行观察.结果表明,合金晶界第二相、析出相和织构随厚度位置的变化而出现差异.在欠时效到峰时效过程中,该合金沿...     

挤压态AZ31镁合金温热拉伸性能的各向异性EI北大核心CSCD

采用单向拉伸实验研究温热条件下挤压态AZ31镁合金板材5个不同方向的力学性能、显微组织、断口形貌。结果表明:挤压态镁合金力学性能具有明显的各向异性,170℃时,各向异性最明显,随着拉伸方向与挤压方向所呈角度的增大,抗拉强度从217 MPa增大到271 MPa,屈服强度却从174 MPa减小到71 MPa。镁合金在温热条件下变形机制为{1012}拉伸孪生、{1011}压缩孪生和{0001}基面滑移;沿着不同角度拉伸时,变形机制有所不同。拉伸方向与挤压方向的角度小于45°时,挤压态镁合金表现为微孔聚集型的韧性断裂;且随着角度的增大,表现为韧-脆混合断裂,其中角度为67.5°时,镁合金以解理方式断裂。     

7050铝合金厚板织构、拉伸性能及断裂韧性的不均匀性

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、常温拉伸和紧凑拉伸实验,对120mm厚的7050铝合金板材的织构分布、拉伸性能及断裂韧性进行分析。结果表明:沿板材厚度方向,合金的组织、织构、强度及断裂韧性呈不均匀分布;在同一厚度处,合金的强度和断裂韧性具有明显的各向异性;由板材表层到中心,粗大第二相及再结晶晶粒尺寸逐渐增大;板材表层的织构主要由剪切织构{111}110和立方织构Cube{001}100组成,中心主要由β取向轧制织构和少量立方织构组成,1/4厚度处是过渡层;由板材表层到中心,轧向及长横向强度呈不均匀变化,板材中心处强度比表层的小;板材同一厚度处,强度和断裂韧性具有明显的各向异性,轧向强度大于长横向和短横向强度,L-T取向的断裂韧性大于T-L取向和S-L取向的断裂韧性;L-T取向的断裂方式主要是穿晶断裂,S-L取向的断裂方式以沿晶断裂为主,T-L取向是混合型断裂,其穿晶断裂比例比L-T取向的穿晶断裂比例小,沿晶断裂比例比S-L取向的沿晶断裂比例小。     

微观取向对X80管线钢动态冲击性能的影响

利用环境扫描电子显微镜及电子背散射衍射(EBSD)技术分析了X80管线钢的组织与微观取向的特点。探讨了取向对强韧性的影响。结果表明,针状铁素体和弥散析出的M/A岛组织对管线钢的动态冲击性能有利;小角度结晶比率越高、晶粒越细小,越有效地阻碍位错移动,使钢的抗裂性能提高;{112}<110>、{110}<110>织构是影响管线钢落锤撕裂(DWTT)性能的有利取向。     

重加热速率对X80级管线钢中M/A岛的影响

利用热模拟方法并结合彩色金相和EBSD技术,分析了在线重加热速率对X80管线钢组织中M/A岛的含量和分布的影响规律。结果表明,重加热速率在一定范围内升高,能够有效延迟位错回复、增大碳原子扩散速率,促进残留奥氏体中碳的富集,有利于晶内细小M/A岛的形成。重加热速率由20℃/s升高到50℃/s的过程中,M/A岛的百分含量基本呈现单调上升趋势,其分布位置也开始由晶界为主转变为晶内、晶界同时存在,当重加热速率高于50℃/s后,M/A岛的百分含量开始呈现下降趋势,同时又以晶界分布为主,重加热速率为50℃/s时,M/A岛的含量达到峰值,呈现晶内、晶界同时分布的理想状态。     

稀土对X80管线钢拉伸断裂行为的影响

以加入微量稀土元素与不加稀土元素的两种X80管线钢为研究对象,对其拉伸断口形貌、显微组织以及扫描电子显微镜精细组织进行研究,探讨了稀土元素对X80管线钢显微组织的影响机理。试验结果表明,稀土元素的加入,能促使轧态组织由等轴状铁素体组织转变为细小均匀分布的条片状贝氏体组织;当加入稀土元素后,X80管线钢的抗拉强度达到了734 MPa,比未添加稀土的合金提高了近13%;添加稀土元素的X80管线钢断口韧窝形貌更加均匀细小,材料的塑韧性得到了提高。     

规则多孔铜的拉伸性能及其各向异性

采用固-气共晶定向凝固的方法制备规则多孔铜,研究其室温拉伸性能的各向异性和气孔率对拉伸力学性能的影响,建立表征抗拉强度与气孔率和拉伸方向相关的数学模型.结果表明:规则多孔铜的拉伸性能主要取决于材料的气孔率和拉伸方向;随着气孔率的增大,规则多孔铜的拉伸性能明显下降:规则多孔铜拉伸性能呈各向异性特征,0°方向性能最好,45°方向的次之,90°方向的最差;各拉伸方向的实验数据与模型数据吻合良好.断口分析表明:规则多孔铜呈韧性断裂,拉伸断裂从孔壁处开始,最终因颈缩导致完全断裂.     

热轧工艺对X65管线钢的组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验等方法研究了X65管线钢的显微组织、力学性能及冲击韧性,对粗轧后的高温奥氏体晶粒进行了分析.结果表明,X65管线钢板组织比较细小、均匀,铁素体晶粒呈不规则的多边形或针状,约为6 μm;经5道次粗轧后的高温奥氏体晶粒呈多边形,晶粒度平均为8.5级;成品板的铁素体晶粒内部或晶界处有析出相粒子;由于晶粒组织细小且钢中有害元素、夹杂物的含量低,故板的强度和韧性高.     

超细晶钢微观组织与力学性能的各向异性研究

通过温轧技术,成功制备了平均晶粒尺寸约1μm的超细晶钢。利用扫描电镜、电子背散射衍射和室温拉伸等检测手段,研究了超细晶钢板的微观组织与力学性能的各向异性。结果表明：制备的超细晶钢板不同方向的微观组织和力学性能具有明显的各向异性;纵截面表层和心部的晶粒大多呈现拉长的形态,同时表层的晶粒拟合椭圆长/短轴比相较于心部更小,形状更加接近于圆形,横截面的晶粒拉长状特征相较于纵截面减弱,更接近等轴态,晶粒在三维空间呈细长的扁梭形态;各向强度由高到低依次为轧向、横向、与轧向成45°方向;长梭形晶粒组成的微观组织形态和织构是导致超细晶钢板力学性能各向异性明显的主要原因。     

焊后热处理对ASTM A516M Grade485钢GMAW焊接接头硬度的影响

针对Muskrat Falls项目镜板零件焊接接头硬度的特殊要求,采用模拟产品的焊接热处理工艺试件进行焊接和热处理工艺试验,经焊后无损检测、热处理、理化试验、金相宏观、微观检验和硬度测试,证明ASTM A516M Grade485钢材采用熔化极混合气体保护焊工艺,焊后采用合理的热处理工艺方法,既能消除焊接残余应力,稳定焊件尺寸,又能保证焊接接头力学性能满足焊接工艺评定的要求,保证焊接接头(包括焊缝金属、热影响区和母材金属)上任意两点间的维氏硬度差不大于20 HV10的技术要求。经试验验证,选择合理的焊接工艺参数和热处理方法,能够保证焊接接头的性能满足设计图样的技术要求。     

回火工艺对X120管线钢组织与性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等实验方法,研究了回火温度500～650℃对X120管线钢组织和性能的影响。运用Ashby-Orowan修正模型等强化理论分析了X120管线钢回火工艺的强化机理。结果表明:回火温度对屈服强度和抗拉强度均有较大影响,回火后实验钢屈服强度分别在回火温度为550℃和600℃出现两个峰值,抗拉强度在600℃时出现峰值,伸长率略有升高,屈强比升高。分析认为:回火过程中实验钢性能的变化是由析出强化、位错强化、固溶强化等强化机理共同作用造成的。