氧对镧处理16Mn钢夹杂物和组织的影响

对不同氧含量的16Mn钢进行了La处理,观察实验钢中夹杂物和组织的变化。利用带有能谱仪的扫描电镜和光学显微镜研究了实验钢中夹杂物种类、大小分布及实验钢铸态的组织,同时对夹杂物诱导晶内铁素体形核机制进行了分析。结果表明:随着氧含量的增加,试样中夹杂物主要为LaAlO3和La2O2S复合夹杂及其各自单独夹杂物。在实验条件下,随着氧含量的增加,试样中晶内针状铁素体含量逐渐减少,有利于晶内针状铁素体生成的最佳氧含量约为45×10-6。错配度计算表明,所有的镧氧化物均有形核能力,而La2O2S夹杂形核能力比其他更好。     

Ti-Al复合对中碳钢非金属夹杂物及组织的影响

采用Si、Mn预脱氧,Ti、Al复合终脱氧的脱氧制度,控制中碳钢凝固过程中非金属夹杂物的形态、组成、尺寸和类型,并研究了非金属夹杂物对晶内针状铁素体形成的影响。研究表明:加入Ti、Al后,钢中的夹杂物类型有很大改变,绝大多数为含Ti的氧化物夹杂。Ti、Al、O、S、Mn的复合夹杂和Ti2O3夹杂具有很好地促进晶内针状铁素体形核的能力。     

奥氏体化温度对La脱氧16Mn钢组织的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜等分析技术观察了La脱氧钢组织及其夹杂物的变化,研究了不同奥氏体化温度对La处理16Mn钢组织的影响。结果表明,经La处理后钢中夹杂物由原来的MnS夹杂及Si-Mn-Al复合氧化物夹杂转变为LaAlO3、La2O2S及MnS的复合夹杂物。当La含量为0.013wt%时,钢中夹杂物分布的最为细小弥散,晶内铁素体形核效果较好,钢的组织最细小。当奥氏体化温度为1200℃并保温20 min时,钢中可形成大量晶内铁素体,有利于晶内铁素体形核的最佳奥氏体晶粒尺寸约为100μm。     

Ti-B微合金化焊缝金属的韧化机制

针对 5 0 0～ 6 0 0MPa低合金高强度钢的韧化问题 ,研究了夹杂物对Ti-B微合金化焊缝金属针状铁素体形成的影响。钢中的非金属夹杂物 ,对促进晶内针状铁素体的形成 ,提高焊缝金属韧性有显著的作用。通过电镜分析 ,探讨了夹杂物的类型、成分对针状铁素体形成的作用。结果表明 ,Ti、Mn、Al、Si的复合氧化物夹杂可有效地促进针状铁素体形核 ,而MnO·SiO2 夹杂和MnS夹杂对针状铁素体形核作用不大。夹杂物对针状铁素体形核的主要用是 ,在夹杂物周围能形成一个塑性畸变区 ,这个由夹杂物与母相热膨胀系数差引起的塑性区 ,对针状铁素体的形成有一定作用     

稀土La及冷却速度对EH36船板钢晶内铁素体形成的影响

采用光学显微镜、带能谱的扫面电子显微镜等分析手段观察了稀土La和冷却速度对EH36船板钢晶内铁素体形成的影响。结果表明:添加0.015%La后,EH36船板钢中形成了大量细小、弥散分布的La_2O_2S夹杂物,尺寸约为2μm,错配度计算表明,La_2O_2S能够作为有效的晶内铁素体形核核心,显著促进晶内铁素体的形核,细化钢的显微组织。在试验3种冷速下(空冷、风冷、水冷),添加0.015%La的钢中,随着冷却速度的增大,晶内针状铁素体的含量不断增加;水冷条件下,晶内针状铁素体形核效果最好。     

CuS在针状铁素体形核过程中的作用

设计出了研究夹杂物在针状铁素体形核过程中的作用的物理模拟试验方法。研究了CuS、Al2 O3 和Al2 O3 ·CuS在针状铁素体形核过程中的作用 ,用数字式金相显微镜观察了夹杂物界面附近区域的金相显微组织变化 ,用电子探针分析仪对夹杂物界面附近微区的化学成分进行了分析。研究结果表明 ,在热循环作用下 ,CuS和Al2 O3 ·CuS能使夹杂物与金属交界面附近出现贫Mn区 ,CuS与Al2 O3 ·CuS具有诱导针状铁素体形核的能力 ;而Al2 O3 不能使夹杂物与金属交界面附近区域的化学成分发生变化 ,Al2 O3不具有诱导针状铁素体形核的能力。夹杂物表面的CuS在针状铁素体形核过程中起着重要作用     

氧化物冶金钢CGHAZ中有益夹杂物的作用

运用物理模拟技术研究了氧化物冶金钢焊接热影响粗晶区(CGHAZ)中有益夹杂物对显微组织的影响;用透射电镜观察了诱导针状铁素体形核的夹杂物,并用能谱仪分析了有益夹杂物的化学成分.结果表明,氧化物冶金钢CGHAZ的有益夹杂物为MnO,TiOx,SiO2和Al2O3的氧化物复合物,或氧化物与MnS,CuS或(Mn, Cu)S构成的氧硫复合物,有益夹杂物的直径为0.2～0.6 μm.焊接过程中,氧化物冶金钢CGHAZ的有益夹杂物诱导针状铁素体多维形核并促进感生形核,CGHAZ针状铁素体互相连锁交织,晶粒明显细小,氧化物冶金钢CGHAZ的显微组织具有自身细化的能力.     

镁处理对低碳钢中夹杂物和组织的影响

对低碳钢进行镁处理,利用SEM-EDS研究钢中夹杂物的形貌、成分和尺寸分布,通过金相显微镜观察钢的微观组织。结果表明:镁处理后,Mg-Al复合夹杂物以MgO-MgO·Al_2O_3固溶体形式存在;钢中66%的夹杂物尺寸小于3μm;单位体积夹杂物数量提高了17.3%;通过对比观察Mg处理后钢样的金相显微组织,发现Mg-Al复合夹杂物能够有效诱导晶内针状铁素体形核。     

含Zr低碳钢中针状铁素体等温转变行为

文章研究了含Zr低碳钢等温处理过程中针状铁素体的转变特征;分析了夹杂物,尤其是Zr的氧化物对针状铁素体形核长大的作用。结果表明:实验钢中针状铁素体转变开始温度在600~650℃之间;在550℃等温180 s后得到大量的针状铁素体组织,针状铁素体分割奥氏体晶粒,显著细化组织。较高温度下大尺寸夹杂物易于形核,一般形成较粗的单个铁素体板条,较低温度下小尺寸夹杂物也易于形核,可形核多个细小板条而呈放射状。Zr处理能明显促进低碳钢中针状铁素体转变,与Zr氧化物上Mn S的复合析出有关。     

稀土镧的添加对低合金高强钢粗晶热影响区韧性的影响

冶炼了不含La和含0.016 mass％ La的两组钢,分别在Gleeb3800热模拟机上进行100 kJ·cm-1线能量的焊接热模拟,并采用光学显微镜、场发射扫描电镜和透射电镜等观察了试验钢中粗晶热影响区的夹杂物和析出物特征、组织及断口形貌,分析了稀土La的添加对试验钢粗晶热影响区-20℃夏比冲击韧性的影响.结果 表明:在钢中添加0.016 mass％ La后,Mg-A1氧化物外附一层(Mn,Ca)S或TiN的复合夹杂物被改性为La2O2S和LaxSy,且夹杂物数量增多,尺寸减小,为针状铁素体的形成提供了更多的形核质点,导致在含0.016 mass％ La试验钢中形成了较多的针状铁素体.同时,更加细小弥散的(Ti,Nb) (C,N)析出物在含0.016 mass％ La试验钢中形成,在焊接热循环过程中可有效钉扎奥氏体晶界,有助于细化晶粒.此外,M-A岛的体积分数在含0.016 mass％ La试验钢中也更少.这些结果使得含0.016 mass％ La的试验钢的粗晶热影响区的低温韧性更好.     

等温处理对中碳含钒微合金钢晶内铁素体形成的影响

研究了600,550,500和450℃等温处理对中碳含钒微合金钢晶内铁素体形成的影响,及530℃下钢的组织随等温时间的转变规律.同时测量了不同等温温度处理后钢的维氏硬度,分析了钢中诱导晶内铁素体析出的夹杂物的成分.结果表明:由600℃逐渐降低至500℃进行等温处理,晶内铁素体的含量随之增加,其形状由等轴状变为针状,钢的硬度逐渐降低;但是等温温度降至450℃时,钢中出现了贝氏体,钢的硬度亦随之升高.实验中发现,在远离原奥氏体晶界处,晶内铁素体先于珠光体发生形核长大;由Si、Mn、Ti和V等元素构成的及Mn、Ti和S等元素构成的复合夹杂物可以诱导晶内铁素体形核析出.     

氧化物和C、Mn对低合金钢铁素体形核的影响

采用热压连接实验研究了Ti_2O_3、ZrO_2以及Al_2O_3对低碳低合金钢中晶内铁素体形核的影响,同时分析了C和Mn含量对低碳低合金钢铁素体形核的作用。结果表明:Ti_2O_3促进铁素体形核的能力强,ZrO_2次之,Al_2O_3没有形核能力;增加钢中Mn含量能使得氧化物诱发铁素体形核能力加强;铁素体形核机理为Mn进入Ti_2O_3或者ZrO_2中,形成贫Mn区,从而促进铁素体形核。     

16Mn钢中Sb析出对晶内铁素体的影响

利用扫描电镜及能谱分析研究了16Mn钢中Sb的析出行为,利用光学显微镜观察钢的显微组织。结果表明:16Mn钢中Sb的析出位置主要有两种:一是沿原奥氏体晶界析出;二是在MnS夹杂物上富集析出。Sb在MnS夹杂物上的富集析出,能促进钢中晶内铁素体的形成。适当提高S含量,降低O含量,加入Ti变质钢中MnS夹杂等方式,能增加Sb在夹杂物上富集析出,促进了晶内铁素体,尤其是晶内针状铁素体形成,减少了Sb的晶界析出。     

夹杂物对微合金钢熔敷金属针状铁素体形核的影响

研究了微合金钢熔敷金属中夹杂物大小、尺寸分布和化学成分对针状铁素体形核的影响。结果表明，作为针状铁素体形核核心的夹杂物，其尺寸大多数位于0．2．0．6μm之间，并且是含有多种元素的复合夹杂物，具有化学成分不均匀的性质。夹杂物作为一种高能的惰性表面，降低了形核能垒，促进了针状铁素体的形核。当一个针状铁素体以夹杂物为初始核心先期形核后，又可诱发大量的相互交错的针状铁素体感应形核。     

X80管线钢埋弧焊用烧结焊剂的研制

从高强度低合金钢(HSLA)焊缝熔敷金属中的针状铁素体形核机理出发,确定以CaF2-MgO-Al2O3-MnO-TiO2-B2O3氟碱性渣系进行高强韧性埋弧焊烧结焊剂设计.结果表明,焊剂中添加MnO有利于焊缝中Mn元素的过渡,降低?→?温度,从而抑制高温铁素体的生成而对焊缝中针状铁素体的形成有利.由于焊缝金属裂纹敏感指数(Pcm)较高,焊后空冷奥氏体晶粒较细,过量添加MnO,将会导致焊缝中Mn元素过高而细化奥氏体晶粒,使得奥氏体晶界增加.进一步冷却,贝氏体形核质点增加,因而对晶内形核的针状铁素体不利.稀土元素对提高焊缝金属中针状铁素体含量有一定的促进作用.     

37Mn5钢中显微夹杂物的特征研究

对某钢厂生产的37Mn5钢种各工序中全氧、氮含量及显微夹杂物含量分布进行了分析。结果表明,LF精炼后,钢中全氧含量比静吹前降低30.52%,显微夹杂物含量降低16%,LF精炼效果明显;根据示踪实验,铸坯中含La元素夹杂物占52.54%,含Ce元素夹杂物占71.18%,含K、Na的显微夹杂物占65.65%,转炉出钢、中间包及结晶器浇注过程中均存在卷渣;浇注过程存在严重的二次氧化。做好保护浇注、提高浇注水平是提高37Mn5钢质量的重要手段。     

夹杂物对高强钢焊缝金属组织和冷裂纹影响分析

采用自行研制的高强钢药芯焊丝对Q960钢进行了钨极氩弧焊焊接,在研究焊缝金属的组织和抗拉强度,以及25、0、-20和-60℃焊缝金属冲击功的基础上,分析了夹杂物的尺寸、形状和分布对焊缝金属组织中针状铁素体组织形成的影响,以及对焊缝金属冷裂纹形成和扩展的影响。结果表明:当焊缝金属中夹杂物尺寸在0.4～1.0μm之间时有利于针状铁素体形核,形核夹杂物为核壳结构,其核心为Mn、Ti和Al的氧化物,外壳为Mn的硫化物;焊缝金属中有形核夹杂物和非形核夹杂物两种;冷裂纹从非形核夹杂物处形成并向远处扩展,裂纹扩展中遇到形核夹杂物,其周围针状铁素体可阻碍其扩展,若遇非形核夹杂物则会产生二次裂纹。     

焊接热影响区针状铁素体的形核长大及其对组织的细化作用

通过观察焊接热循环冷却过程中不同温度取样直接淬火后的微观组织,研究了焊接热影响区(HAZ)晶内针状铁素体(IAF)的形核长大过程,论证了针状铁素体分割原奥氏体晶粒及细化晶内组织的机理.Auger电子能谱(AES)证实,在TiOx-MnS型复合夹杂物边界附近存在贫Mn区,IAF易于在这类复合夹杂物上形核,单个复合夹杂物能...     

低合金高强度钢焊缝针状铁素体联锁组织与性能

采用金属包埋切片微米-纳米表征法和电子背散射衍射技术分别研究了焊缝金属中针状铁素体形核夹杂和联锁组织特征。结果表明,由于Mn元素扩散到夹杂物内部使得周围形成贫Mn区,诱发针状铁素体在复合夹杂物上形核。同时针状铁素体还可以在已经形成的铁素体表面激发形核;铁素体生长过程中同原奥氏体保持固定取向关系;铁素体相互之间发生硬碰撞和交错现象;这些因素共同形成针状铁素体联锁组织。这种细小有效晶粒尺寸的针状铁素体联锁组织具有良好的强韧性匹配。     

低碳钢中晶内形核铁素体三维形貌的唯象研究

采用光学显微镜和扫描电镜观察了低碳钢中晶内针状铁素体的二维金相组织形貌,运用计算机软件对铁素体的三维形貌进行了重构。试验发现钢中的MnS夹杂物对晶内铁素体形核有明显的促进作用,晶内有大量铁素体组织形成,晶内形核铁素体的三维形貌呈扁长片状,许多铁素体在空间中相互连接,并有相当数量的铁素体与夹杂物相连。由此推测铁素体的晶内形核有以下3种形核方式：在原有铁素体上激发生核;在夹杂物表面上直接生核;在已经存在的铁素体和夹杂物的交汇处形核。