Nb、Ti微合金钢中碳氮化物固溶与再析出的研究

利用光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)研究了再加热温度、奥氏体区变形温度和组织转变温度的变化对Nb、Ti微合金钢组织性能及其碳氮化物固溶与再析出行为的影响.结果表明:钢中加入铌,主要利用铌的碳氮化物在奥氏体形变过程中的再析出,抑制形变奥氏体的再结晶,在随后的组织演变过程中细化了组织;而钢中加入较高含量的钛,主要利用钛的碳化物在铁素体中的析出,产生明显的沉淀强化作用.这主要是铌、钛的碳氮化物固溶后,在奥氏体和铁素体中再析出的不同所造成的.钢中复合加入Nb-Ti后既起到细化晶粒的作用,又起到析出强化的作用.细晶强化既提高钢的强度又提高钢的韧性,但沉淀强化在大幅提高钢的强度的同时恶化了钢的韧性.     

氮在浆体输送管线用钢中的作用和行为

研究了氮在浆体输送管线用钢中的作用和行为.钢中加入0.007-0.02%N和相应数量的Ti,以保证TiN从奥氏体中析出,但不从液相中析出.充分利用固溶氮的固溶强化作用和析出氮化物对铁素体晶粒尺寸细化和促进高韧性针状铁素体的形成的有利作用.两者的有效结合使钢获得了良好强韧性配合及耐腐蚀性能.     

ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢的断裂特征与强化机制

采用金相、SEM和TEM等方法对耐热钢ZG1Cr10MoWVNbN进行了组织分析,利用断口分析方法对该材料的断裂特征进行了分析,并对材料的强化机制进行了研究,结果表明:材料的组织为板条状马氏体,该马氏体中含有大量的高密度位错和亚结构,在该组织中弥散分布着碳化物、氮化物以及碳氮化物颗粒状析出物;试样的断口为准解理断口,该材料在具有较高强度的同时也具有一定的韧性;材料的强化机制包括马氏体相强化、固溶强化、碳化物颗粒沉淀强化、氮化物和碳氮化物颗粒沉淀强化.     

V和Si对珠光体车轮钢显微组织和力学性能的影响规律

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及拉伸和冲击试验等方法研究了V(0.03%-0.12%)(质量分数,下同)、Si含量(0.32%-0.89%)对中碳(0.54%)珠光体车轮钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:提高V含量细化了实验钢的奥氏体晶粒尺寸、珠光体团尺寸及其片层间距,并且提高了铁素体体积分数。随着V含量的提高,由于VC沉淀强化和细化晶粒的作用,室温屈服强度和-20℃冲击韧性得到改善;但软相(先共析铁素体)增多,室温抗拉强度降低。提高Si含量显著降低了铁素体体积分数和细化了珠光体片层间距,略细化奥氏体晶粒和珠光体团尺寸;Si也促进VC的析出但作用很小。Si主要以固溶强化和细化片层间距的方式提高屈服强度和抗拉强度。结合适中含量的V(0.07%-0.08%)微合金化和较高含量的Si(0.8%-0.9%)合金化,可以使中碳珠光体钢获得较好的强韧性匹配。     

钛微合金化低碳钢的研究进展

工业水平的发展对低合金低碳钢的性能提出了更高的要求.较高的强度、良好的韧性和抗疲劳能力以及优异的耐蚀性等是低合金高强钢开发的主要方向.微合金化处理通过在钢中加入微量的合金元素可以明显地改善材料的性能.钛微合金化成本较低,能够明显细化奥氏体晶粒,提高材料的强度,具有广泛的应用价值.微合金化元素钛与钢中的碳元素、氮元素反应生成的TiN、TiC以及Ti(C,N)第二相粒子所产生的沉淀强化、细晶强化等作用能够明显改善材料的性能.TiN粒子析出温度较高,细小的TiN粒子可以抑制高温下晶粒的长大;而粗大的TiN粒子对材料的性能不利.TiC粒子可以在铁素体基体中随机沉淀析出,并与基体保持一定的位相关系,还可以钉扎位错、细化晶粒.Ti(C,N)粒子由TiC与TiN互溶形成,可以钉扎位错,产生析出强化.第二相粒子的尺寸受热处理工艺等影响,因此,需要严格调控材料的热处理工艺,避免粗大第二相粒子的形成.钛的微合金化作用还受到钢中其他合金元素的影响,钛与钼、锰、硼等元素可以产生协同作用,相互促进,有利于材料的强韧性匹配.将钛元素与铌元素、钒元素中的一种或两种同时引入合金钢中进行复合微合金化处理,钛铌复合可以在提高材料强度的同时避免塑性的大量损失,钛钒复合可以降低强度提高时对材料韧性的损害并有效提高材料的淬透性,铌钒钛复合可以结合三种元素的优点更好地改善材料的性能.但是,复合微合金化对合金元素含量具有较高的要求,含量控制不当会严重影响材料的性能.文中主要介绍了近年来国内外关于低碳钢的钛微合金化的研究现状,并针对微合金化的强韧化机理研究进展进行了分析和评述,以期为制备性能优良、适合实际生产的微合金化钢提供参考.     

基于S35140钢的超低碳成分设计和力学性能研究

S35140钢是一种基于25Ni-20Cr的奥氏体耐热钢,为了获得高强度,通常会提高碳含量,但碳含量较高不利于高温时效稳定性和长期耐腐蚀性能.本文在S35140钢的基础上,大幅度降低碳含量,并通过调控N和Nb等微合金元素含量,以及加入Ti元素,促使析出新的强化相,弥补减少碳含量所导致的强度降低.同时引入一定量的Al元素,增强S35140钢的高温强度和抗氧化性能.研究表明,加入微量Nb,N,Ti元素的热轧态实验钢析出了氮化物和细小的Laves相,这些析出相具有较强的强化作用,使其拉伸性能不亚于具有较高碳含量的S35140钢;加入4.7％Al(质量分数)元素后,实验钢的基体中出现了铁素体和奥氏体双相组织,同时析出大量B2-NiAl相,使其室温和高温拉伸强度以及室温韧性均高于其它成分的实验钢.     

再加热温度对Nb微合金化钢筋连续冷却相变及组织与性能的影响

利用热模拟试验机以再加热温度为1 000～1 100℃的条件对Nb微合金化钢筋形变奥氏体在不同冷却速率下的组织和相变规律进行研究,获得动态CCT曲线。研究结果表明,再加热温度的提高会降低铁素体相变温度,使珠光体、贝氏体相区向右移动。同时,再加热温度提高降低了铁素体组织的比例,使其硬度提高。在冷却速率小于2℃/s时,实验钢均得到均匀的铁素体+珠光体组织。不同实验条件下的析出相分析结果表明,由于再加热温度的提高有利于Nb的固溶,大颗粒未溶相含量降低,沉淀析出相尺寸减小、数量更多,有利于发挥沉淀强化作用,提高钢筋性能。     

含铌微合金钢碳氮化物析出行为研究的现状及发展

综述了含铌微合金钢中铌的固溶与析出行为.着重阐述了控轧控冷过程中各工艺参数对含铌微合金钢中铌的碳氮化物析出行为的影响,涉及形变、温度、冷却速率及合金元素等对铌碳氮化物析出的作用;总结了含Nb微合金钢中碳氮化物的研究现状,并展望了其未来的发展.     

低合金及微合金高强度钢

本文论述第三世界国家发展低合金及微合金高强度钢方面的优势及应注意事项,利用少量或微量合金元素控制轧制、控制冷却工艺,取代昂贵的进口热处理合金钢,发挥现有设备的潜力,节约基建投资。铌不仅通过细化晶粒,而且也通过析出相使强度韧性都得到提高;钒主要通过析出强化提高强度,与铌相比,钒的品粒细化作用较小,因而随着强度的提高缺口冲击试样的脆性转变温度随之增高;钛的细化晶粒作用和析出强化作用都较小,只有在较高的含量下才会起到抑制再结晶的作用,但钛可以控制硫化物的形态。这些合金元素的特点被用来改进控制轧制和控制冷却,从而发展出更经济合理的RCR(再结晶控制轧制)和OLAC(在线加速冷却)生产工艺。     

C和V对奥氏体不锈钢焊缝的强化

研究了元素C、V对高强度奥氏体不锈钢焊缝金属的强化作用。结果显示,提高C含量,具有明显的固溶强化效果,但C含量的增加导致大量碳化物在晶界上析出;提高V含量使细小弥散的碳化钒在晶内析出,产生明显的沉淀强化效果。在强化效果基本相同时,后者的韧性高于前者。     

GCr15轴承钢激光表面熔凝强化的研究

本文研究了 GCr15轴承钢经激光表面熔凝处理后显微组织的变化,讨论了激光表面熔凝的强化机理。激光表面熔凝强化的本质是马氏体的孪晶强化,残余奥氏体的形变强化、碳的固溶强化及枝晶细化强化等。     

弥散强化铂基材料的研究现状

弥散强化铂基材料是一种先进的结构型与高温型贵金属复合材料,并且是玻璃纤维漏板材料发展的主要方向.综述了弥散强化铂基材料的制备方法及其优缺点,总结了目前弥散强化铂基材料中存在的固溶强化、晶界强化及弥散强化的强化机理及其研究进展,介绍了弥散强化铂基材料的组织结构特点及其蠕变特征、常温高温下的主要性能、应用以及新的发展动向,为弥散强化铂基材料的选择、研究以及工业化应用提供了参考依据.     

铂材料的强化研究综述

介绍了国内外铂材料的强化研究进展和常用强化铂材料的主要制造方法，分析了其强化机制、特点和存在问题，结合国内发展现状和铂族金属价格走势，提出了强化研究的发展趋势和努力方向。     

纳米颗粒分布对镁基复合材料强化机制的影响

Orowan强化、 热错配强化和Hall-Petch强化是纳米颗粒增强镁基复合材料的主要强化机制, 纳米颗粒在基体中的分布状态对起主导作用的强化机制具有重要影响。本文中对现有强化机制模型进行了适当修正, 以纳米SiC颗粒增强AZ91D复合材料为例, 通过理论计算分析了纳米颗粒完全分布于晶内、 完全分布于晶界、 在晶内晶界上均有分布的三种状态对镁基复合材料屈服强度的影响, 并与实验结果进行对比。结果表明: 颗粒完全分布于晶内时, 增强效果最好, 主要增强机制为Orowan强化; 颗粒完全分布于晶界上时, 增强效果最差, 主要增强机制为Hall-Petch强化。颗粒在晶内晶界上均有分布时, 多种强化机制共同发挥作用, 增强效果随着晶内与晶界上颗粒比例的减小而逐渐减弱。     

超高强度船体结构钢的开发现状与趋势

为了给超超高强度船体结构钢的开发提供理论指导,从性能要求、强韧化机制和焊接性几个方面综述了超高强度船体结构钢的特征,结合国内外超高强度船体结构钢的开发现状,阐述了强化机制的调整是超高强度船体结构钢总体的发展趋势,其中以析出强化的增加为主要特点.通过分析各种析出强化粒子的引入在高强钢中的作用特点,认为综合考虑析出粒子的引入带来的细晶优化效果、组织转变优化效果与析出强化效果对韧性的影响是超高强度船体结构钢开发的技术难点之一,同时保持良好的焊接性是超高强度船体结构钢开发的另一技术难点.     

一种新型的内孔表面强化的加工方法

介绍了一种与传统表面强化方法不同的新型内孔壁强化方法－钢球离心滚压强化法。适用于孔径在φ３０ｍｍ以上的任何尺寸内孔的表面强化，对于改善零件孔区域的疲劳强度具有显著的强化效果。     

简述2015年至2019年残余应力学术进展

概括介绍了近几年残余应力技术应用研究的进展,还介绍了激光冲击强化技术的相关问题,以及中子衍射和同步辐射残余应力技术发展概况。并将残余应力分类及其X射线表征、形变强化的机制等方面不同的学术观点进行了归纳,供业界参考。     

30CrlMo1V钢蠕变性能研究

测试了30CrlM01V钢的蠕变极限,通过透射电镜对稳态蠕变阶段位错的结构、分布、组态及其运动方式进行了探讨。试验结果表明,蠕变稳态阶段位错的运动是以滑移为主,稳态蠕变速率受位错的攀移控制。     

颗粒增强金属基复合材料强化理论模型研究与发展

简要介绍了等效夹杂、平均应力场以及应变梯度塑性理论等几种常用颗粒增强金属基复合材料强化理论模型的发展情况,总结了国内外学者对各强化理论模型的修正情况,讨论了各强化理论模型的优缺点以及适用性,提出了颗粒增强金属基复合材料强化理论模型的发展方向。