Mo含量及冷却工艺对低碳贝氏体钢组织与M/A岛的影响

为考察冷却工艺参数对低碳贝氏体钢组织和马氏体/奥氏体(M/A)岛的影响,利用热模拟试验机对不同Mo含量的低碳贝氏体钢进行研究。结果表明,随Mo含量增加,组织中板条贝氏体和M/A岛含量增多;增大冷速、降低终冷温度均能够细化组织,提高组织中板条贝氏体的含量及显微硬度;随着冷速的升高,M/A岛含量减少,由大颗粒的球形向细小的针状转变;终冷温度在410~350℃时,M/A岛含量和尺寸随终冷温度的降低逐渐减小,终冷温度降为330℃时,组织中短棒状M/A岛数量增多,M/A岛含量也开始增多。组织中的粒状贝氏体+板条贝氏体和其上分布的尺寸细小、形状规则的M/A岛是获得实验钢强度和韧性良好匹配的最佳组织类型。     

变形条件和冷却速率对低碳含Nb钢的相变及纳米析出的影响

利用Gleeble 3800热模拟试验机,研究了奥氏体再结晶和未再结晶组织对低碳含Nb钢连续冷却转变行为的影响,并对不同变形温度及冷却速率下Nb(C, N)的纳米析出行为进行了研究。结果表明,未再结晶区奥氏体的变形能够为多边形铁素体提供更多的相变形核点,扩大铁素体相变区,并且能够细化铁素体晶粒;相比于再结晶区1050℃单道次变形,未再结晶区的第二道次变形能够促进Nb(C, N)的析出,其中910℃变形时Nb(C, N)的析出量最多,850℃次之;冷却速率的增大能够抑制Nb(C, N)在奥氏体中的析出,但能够促进其在铁素体中析出;对于本试验钢,10℃/s的冷却速率即可抑制Nb(C, N)的析出;Nb(C, N)的析出粒子平均粒径随着冷却速率的增加而减小。     

抗大变形管线钢热影响区软化问题的研究

为了研究抗大变形管线钢热影响区出现软化区的具体原因,本文采用焊接热模拟实验研究了X80级抗大变形管线钢的焊接热循环过程,结合金相显微镜、扫描电镜、EBSD、透射电镜和冲击实验,分析了热影响区软化区的组织变化、晶体学特征和冲击韧性.结果表明:当母材组织为多边形铁素体+贝氏体时,焊接热影响区的软化区出现在峰值温度600~700℃的高温回火区,此时组织转变成硬度较低的粗大铁素体+回火贝氏体,并且回复过程加快,组织中亚结构的大幅度减少和位错密度的显著降低是产生软化区的主要原因;软化区的韧性较好,但是在800℃的临界区,M/A组元发生了聚集和粗化,并且大角度晶界比例降低,导致了韧性低谷的出现.     

退火温度对N08825/X52爆炸复合板界面组织与性能的影响北大核心CSCD

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X-射线衍射仪、显微硬度计及拉剪试验研究了退火温度对N08825/X52爆炸复合板界面组织和性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,界面X52侧显微组织逐渐发生回复再结晶;到580℃左右,界面X52侧组织开始发生再结晶,界面的硬化现象消失,界面附近显微硬度降到与X52基体同一水平。与热处理前相比,热处理后剪切强度降低缓慢。当退火温度小于580℃时,扩散层的γ-(Fe,Ni)固溶强化及结合区的塑性变形强化,导致界面结合强度较高,剪切试样全部在界面附近的X52基体处发生断裂,因此剪切强度基本未变;当加热温度高于580℃时,固溶强化幅度小于加工硬化消失引起的强度降低幅度,导致界面结合强度降低且剪切试样在波形结合界面处断裂。     

X100管线钢的工艺控制

利用热模拟、扫描电镜、透射电镜等分析手段研究了控轧工艺和冷却制度等对X100管线钢微观组织和显微硬度的影响。结果表明：在820℃变形时,随变形量增加,试验钢中板条贝氏体比例减少,粒状贝氏体比例增加,组织逐渐细化,显微硬度明显下降;400℃终冷时,随冷却速度的增加,粒状贝氏体组织逐渐细化,马奥岛数量减少,颗粒尺寸减小,显微硬度增加;在600～350℃范围终冷时,随终冷温度降低,贝氏体组织细化,马奥岛体积分数减少,颗粒尺寸减小,终冷温度降低到300℃时,组织中出现了大量硬相的板条贝氏体组织;显微硬度随着终冷温度的降低而增加。     

热输入对抗大变形管线钢焊接热影响区组织与性能的影响

采用Gleeble-3800模拟研究了抗大变形管线钢在不同热输入(10、17和23 k J/cm)条件下的焊接热循环过程,结合金相显微镜、扫描电镜、EBSD、透射电镜和硬度计分析了不同热输入下热影响区的组织及硬度的变化。结果表明:3种热输入条件下,铁素体-贝氏体双相抗大变形管线钢均在600~700℃的高温回火区出现软化,软化区的主要组织类型是粗大的多边形铁素体+少量的回火贝氏体。铁素体晶粒尺寸长大,第二相粒子的粗化、溶解,位错的减少是热影响区出现软化的主要原因。增大热输入软化加剧,减小热输入可以细化晶粒尺寸,减缓热影响区硬度下降。     

基于激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱的管线钢裂缝区域分布分析方法研究

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区分布分析技术对于管线钢的氢致开裂机理研究具有重要意义。实验系统优化了激光剥蚀载气流量、剥蚀孔径、剥蚀速率及ICP-MS载气流量、元素积分停留时间等工作参数。通过线扫描方式剥蚀GSBH40068-X-93系列标准样品,以~(57)Fe为内标,绘制了校准曲线。建立了基于管线钢中Al、Mn、Ni、Cu、Mo等元素的LA-ICP-MS定量分析方法,并利用实验方法对X80管线钢裂缝区域进行了成分分布分析。LA-ICP-MS定量分析结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定结果相吻合,裂缝区域各元素二维分布结果与电子探针X射线显微分析(EPMA)线扫描结果相一致,证实了LA-ICP-MS方法应用于管线钢样品分布分析的准确性和有效性。各元素二维分布图直观反映了不同位置处的偏析状态,进一步揭示了样品裂缝的形成可能与Al_2O_3、MnS夹杂物、富碳相的存在及元素Mo偏析有关。实验方法有望为氢致开裂机理研究及新材料研发提供一种有效的分析及质量控制手段。     

X100级管线钢的组织和强韧性

用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和EBSD等方法研究了X100管线钢热连轧钢带的微观组织、析出物、晶粒尺寸等对X100管线钢强韧性的影响。结果表明,通过合理的成分设计和TMCP工艺得到的X100管线钢的平均有效晶粒尺寸约为2.38μm,晶内含有大量位错和亚结构;显微组织由粒状贝氏体、板条贝氏体和M/A岛组成,组织中粒状贝氏体含量较多,板条贝氏体含量较少,M/A岛尺寸较小,弥散分布;细小的第二相能有效钉扎位错的移动,产生沉淀强化效果;实验钢的抗拉强度高于970 MPa,屈服强度高于800 MPa,-40℃以上的Charpy冲击功大于250 J,韧脆转变温度在-40℃与-60℃之间。     

磷和晶粒尺寸对低碳钢力学性能的影响

研究了磷含量和晶粒尺寸对低碳钢的屈服强度、冲击韧性和韧脆转变温度的影响。结果表明,磷在铁素体中的固溶使含磷钢的强度明显增加;磷在铁素体晶界的偏聚提高了钢的韧脆转变温度。晶粒细化在提高强度的同时减轻了磷在晶界的偏聚程度,从而提高了钢的韧性并降低了钢的韧脆转变温度。因此可以通过晶粒细化来弥补钢中因磷的加入而造成的韧性损失。     

X100热轧钢带的成分设计

通过热模拟实验的方法研究了合金元素C、Mo、Nb含量对X100管线钢带的微观组织和显微硬度的影响。结果表明,随着C、Mo、Nb含量增加,实验钢显微组织中的板条贝氏体比例增加,显微硬度明显提高。但是,C、Mo含量较高时,钢中的马氏体/奥氏体(M/A)组元含量增加,尺寸增大。通过对碳当量的讨论得出,X100热轧钢带的合金设计应该综合考虑各种合金元素的影响,碳当量最好能控制在0.55附近。最后针对X100热轧钢带提出了一个优化的成分范围。