强磁场对Fe-0．12C合金在顺磁居里温度以上先共析铁素体等温转变的影响

利用光学显微镜研究了强磁场对高纯度Fe—0．12C合金在顺磁居里温度以上先共析铁素体等温转变的影响。结果表明：在铁素体呈顺磁性且磁化率很低的顺磁居里温度以上进行等温转变,强磁场能够显著促进Fe-0．12C合金的块状先共析铁素体的转变,增加块状先共析铁素体的转变量。在顺磁居里温度以上,随等温转变温度的降低,块状先共析铁素体晶粒沿磁场方向伸长且呈链状形式排列。这是因为强磁场作用下先共析铁素体在较低温度等温转变时的磁偶极子相互作用增强所致。     

Effect of cooling rates on the microstructure of proeutectoid ferrite in Fe-0.76%C alloy under high magnetic field

研究了在12 T强磁场下冷却速率对Fe-0.76%C钢中先共析铁素体的显微组织和性能的影响,结果表明: 先共析铁素体晶粒的伸长方向与磁场方向的夹角随着冷速度的提高而增大,其原因是高速冷却时原子扩散减弱. 在冷却速率相同的条件下, 与非磁场热处理样品相比,强磁场热处理样品的先共析铁素体面积明显增加, 宏观硬度下降,因为强磁场使Fe-0.76%C钢表现出更明显的亚共析钢特征.     

S275低合金钢焊接接头的组织与力学性能

通过拉伸、冲击、硬度测试和金相检验等方法对S275低合金钢熔化极活性气体保护焊(MAG)焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用JM一56焊丝对S275低合金钢进行焊接时,接头具有较好的抗剪强度;开45。坡口,拉伸后均断在离焊缝位置较远的母材上,焊接接头抗拉强度满足技术要求。焊缝组织晶内为细小密集的针状铁素体,有极少量珠光体,焊缝局部有魏氏组织;熔合区、过热区为沿晶界析出的块状先共析铁素体和向晶内生长的条状铁素体以及少量的珠光体;正火区组织为细小的铁素体和珠光体;母材组织为铁素体和珠光体,晶粒也比较细小。最后得出S275低合金钢用于转向架焊接构架是可行的。     

淬火冷速对转子30CrMoNiV511钢韧性的影响

使用热处理风冷炉模拟研究了大型汽轮机转子内外径处的冷却速率对转子材料30CrMoNiV511钢的组织转变及强韧性的影响。结果表明,淬火冷却速率对转子材料的强度影响不明显,而对冲击韧性的影响显著。随着淬火冷却速率从50℃/min逐渐降低至7℃/min,淬火组织由下贝氏体逐渐向上贝氏体、粒状贝氏体及其混合组织转变,冲击韧性由66 J急剧降低到16 J;当冷却速率降低到5℃/min以下时,组织中出现先共析铁素体,且上贝氏体铁素体粗大,碳化物分布极不均匀,冲击韧性极差。不同冷却速率转子钢的微观组织及碳化物析出形态和分布是决定其冲击韧性的主要原因之一。     

强磁场下冷却速率对Fe-0.76%C钢先共析铁素体组织的影响

研究了在12T强磁场下冷却速率对Fe-0.76%C钢中先共析铁素体的显微组织和性能的影响,结果表明:先共析铁索体晶粒的伸长方向与磁场方向的夹角随着冷速度的提高而增大,其原因是高速冷却时原子扩散减弱.在冷却速率相同的条件下,与非磁场热处理样品相比,强磁场热处理样品的先共析铁素体面积明显增加,宏观硬度下降,因为强磁场使Fe-0.76%C钢表现出更明显的亚共析钢特征.     

预应变对Nb微合金化09MnNiDR低温钢高温塑性的影响

利用光学和电子显微镜观察断口组织,并测定断面收缩率来研究预拉伸应变对Nb微合金化低温钢09MnNiDR高温塑性的影响。当试样进行5%变形量预拉伸,800℃时断口组织主要为铁素体,晶界处有网状先共析晶界铁素体,断面收缩率为63%;900℃时断口组织主要为贝氏体和针状铁素体以及大量碳氮化物,断面收缩率降至35%;1000℃时断口组织主要为板条马氏体,断面收缩率升至95%。与未进行预应变试样相比,在800～920℃的温度区间,断面收缩率显著降低,预应变明显恶化了Nb微合金化09MnNiDR钢的高温塑性,这主要与预应变促进了尺寸为十几纳米至几十纳米Nb碳氮化物的沿晶界析出有关。     

钢的热处理组织分析：第三讲 钢的各类热处理组织形态（二）

4 马氏体及铁素体或碳化物组织这类组织对亚共析钢来说是马氏体及铁素体,对过共析钢来说是碳化物及马氏体组织.马氏体和铁素体组织.因铁素体的来源不同,其形态也不同.若淬火温度低于Ac_3/高温下有未溶铁素体,冷却时按图1中V_1;的速度冷却.奥氏体完全转变为马氏体,铁素体被保留下来成为组织组成物之一.若加热温度高于Ac_3,高温组织为单相奥氏体,冷却时以图1中V_4的速度冷却,也就是生产中有时采用的预冷淬火,即出炉后在空气中预冷一定时间,再淬入介质中快冷(相当于图1中V_5).但因在空气中预冷时间过长,使淬入介质之前已从奥氏体中析出铁素体,再淬入介质后剩余的奥氏体完全转变为马氏体.由于铁素体形态不同,所以这类组织可能有图4所示的三种形态.第一种是如图4a所示的块状铁素体加马氏体,铁素体是未溶的白色块状,其分布仍然保留淬火前沿轧向呈带状分布.第二种如图4b所示的条网状铁素体加马氏体.由于冷却不足,淬火时首先沿奥氏体晶界析出呈网状分布的铁素体,冷至M_s点时,过冷奥氏体发生马氏体转变,生成低碳马氏体.在b图中铁素体为白色网条状,明显可见沿奥氏体晶界分布的特点;图中还有极少量的针状铁素体.第三种是兼有前两种形态的铁素体,即既有未溶的块状铁素体,又有析出的条网状铁素体,如图4c 所示.图     

20Cr钢与B级钢焊接接头的组织和性能

采用低温冲击试验、拉伸试验、硬度试验以及金相分析等方法对ER50-6焊丝气体保护焊焊接20Cr钢与B级钢焊接接头的显微组织和性能进行了研究.结果表明,用ERS0-6焊丝气体保护焊焊接20Cr钢和B级钢可获得性能良好的焊接接头,其接头的强度不低于B级钢.焊缝组织为网状分布的先共析铁素体及少量无碳贝氏体;20Cr钢侧近缝区有无碳贝氏体及少量板条马氏体;在B级钢侧热影响区的块状铁素体基体上有少量粒状贝氏体.     

16MnR低合金钢与Q235B铸钢焊接接头的组织与性能

通过拉伸、冲击、显微硬度试验以及金相观察对16MnR与Q235B铸钢异种材料焊接接头的组织形态及力学性能进行了研究。结果表明：16MnR与Q235B铸钢采用JM-56焊丝焊接时，焊接接头具有良好的低温冲击韧性。焊缝组织为先共析铁素体、针状铁素体和少量珠光体。16MnR侧的热影响区组织主要为先共析铁素体，晶内是一定量的魏氏组织铁素体、针状铁素体、粒状贝氏体和珠光体；Q235B铸钢侧的热影响区组织主要为先共析铁素体、魏氏组织铁素体和珠光体。16MnR母材组织为带状的铁素体和珠光体。Q235B铸钢母材组织为大块状的铁素体和珠光体。     

钢材相似显微组织的分析与鉴别

在日常钢材的显微组织检验中,由于网状铁素体和网状二次渗碳体、针状铁素体和针状渗碳体、马氏体及其回火产物（回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体）、未溶铁素体和先共析铁素体、淬火屈氏体和回火屈氏体等显微组织的显微特征非常相似,容易出现误判。以常用碳钢为例,运用显微组织观察、显微硬度测试、化学试剂侵蚀等金相检验的普通手段,通过对显微组织形貌中的组织形态、分布、颜色进行直观比较,总结归纳出了上述几种相似显微组织的鉴别方法,以供金相检验人员参考。     

变形终止温度对GCr15轴承钢显微组织的影响

采用MMS300热模拟试验机对GCr15轴承钢的热变形工艺进行模拟,研究变形终止温度对其显微组织的影响。结果表明,变形终止温度在770~870℃内变化时,其显微组织均为片层状珠光体+沿晶界分布的先共析碳化物,并且先共析碳化物周围存在铁素体薄膜。随着变形终止温度的升高,晶粒尺寸和珠光体团的尺寸均增加,珠光体的片层间距略微减小,硬度增加。通过回归分析获得维氏硬度与片层间距倒数的拟合方程HV=38.3S-1+92.7。变形终止温度在810~870℃内升高时,碳化物的网状程度增加。与810℃相比,变形终止温度为770℃和790℃时,碳化物的网状程度较严重。     

钇对低合金钢焊缝组织和低温韧性的影响

本文通过焊条药皮向低台金钢焊缝中掺入钇的方法,研究钇对焊缝组织形态和低温韧性的影响。研究结果表明:在低合金钢焊缝中掺入适量钇可使沿晶界析出的粗大的先共析铁素体和侧板条铁素体的比例减小,而使细小的针状铁素体比例大大增加,晶粒细化,从而提高焊缝的低温韧性。     

低碳钢热变形过程中铁素体的织构形成规律

利用背散射电子衍射取向成像技术定量分析了热模拟单向压缩条件下Q235碳素钢热变形时铁素体的织构形成规律。结果表明,在710℃纯铁素体热压缩过程中,形成〈100〉和〈111〉方向的线织构。〈111〉方向织构增强的速度较快,到应变为1.0时达最大值,然后随应变的加大而减弱;〈100〉方向织构在形变量较小时增强的速度较慢,在大应变时增强的速度很快。大应变时虽导致一定程度的动态再结晶,使铁素体晶粒细化,但组织不均匀,织构过强,造成强烈的各向异性。在奥氏体与铁素体两相区变形时,先共析铁素体因形变同样产生强烈的织构。随着形变温度的提高和先共析铁素体的减少,织构减弱。     

热处理工艺对P91耐热钢中δ-铁素体和冲击性能的影响

P91耐热钢热加工(轧制、焊接、热处理)过程中易产生δ-铁素体,且其形态、数量和分布与热加工温度关系密切。通过设计P91耐热钢热处理工艺,在1 150℃、1 250℃、1 300℃温度下正火获得马氏体+δ-铁素体混合组织,并对1 300℃正火组织进行1 050℃(油冷)+760℃(空冷)。采用金相显微镜、显微硬度计和扫描电子显微镜等技术研究δ-铁素体数量、形态、分布的变化,并测试各热处理状态下的冲击韧性和失效模式。结果表明,P91钢随着正火温度升高,δ-铁素体数量增加;形态呈细条状、细条状+块状和多边形块状分布;1 050℃正火+760℃回火不能消除在1 300℃正火时产生的δ-铁素体,但能减少其数量、改变其形态与分布。随δ-铁素体含量增加冲击功减小,冲击断口形貌从韧/脆混合断裂转变为脆性断裂,边界平直的块状多边形δ-铁素体较条状形态更不利于冲击韧性。     

线能量对06CuNiCrMoNb钢焊缝组织与性能的影响

系统研究了焊接线能量对06CuNiCrMoNb钢焊缝金属组织与性能的影响。结果显示,线能量对焊缝金属组织与性能有显著影响,随着线能量的增加,针状铁素体含量逐渐减少,粒状贝氏体量增多,先共析铁素体宽度增加;焊缝金属低温冲击韧性降低。     

埋弧焊线能量对船用E36钢焊缝低温冲击韧性的影响

运用金相分析及扫描电镜断口分析的方法,研究了线能量对船用E36钢的埋弧焊焊缝冲击韧性的影响,结果表明,大线能量焊接时,促使焊缝中产生沿奥氏体晶界分布的先共析铁素体,柱状晶明显粗大,断口微观形貌呈解理+准解理特征;线能量降低时促使焊缝中形成以针状铁素体为主的组织,断口微观形貌呈韧窝+准解理特征。焊缝的冲击韧性取决于焊缝中针状铁素体和先共析铁素体所占的比例。对于12mm厚的钢板,线能量最大不能超过32kJ.cm-1。     

GCr15轴承钢高温变形后控冷工艺的研究

轴承钢棒材轧后温度较高导致的网状碳化物析出严重影响我国高质量轴承钢生产.在热模拟试验机上对GCr15轴承钢进行了试验研究,分析了不同控冷工艺参数对GCr15轴承钢二次碳化物的析出和珠光体转变的影响.研究表明,GCr15轴承钢经980℃高温变形后快速冷却,随着冷却速度的增加,晶界处二次碳化物由半网状分布、短棒状分布到最后弥散析出,珠光体球团直径和片层间距减小,并有退化珠光体生成.轴承钢中退化珠光体组织的出现,是由于其热变形后快速冷却,抑制了先共析碳化物在冷却过程中的过早析出造成的.较合理的冷却工艺是GCr15轴承钢高温变形后快速冷却到700℃,再以3℃/s的冷却速度进行冷却.     

异种钢焊接接头熔合线附近块状铁素体的彩色金相鉴别方法

在对进口及国产受热面管T92-S30432异种钢焊接接头进行常规金相检验时发现,在T92钢侧熔合线附近有块状组织析出。采用先浅侵蚀再染色的复合彩色金相显微组织显示方法并结合显微硬度测度以及能谱分析等方法,对该块状组织进行定性分析以鉴别该块状组织。结果表明：采用该彩色金相显示方法得到显微组织的衬度和清晰度都较高,较好地弥补了黑白金相的不足,可以有效地鉴别出该异种钢焊接接头熔合线附近的块状组织为铁素体相。     

含铝超高碳钢等温球化工艺的研究

在对超高碳钢进行铝合金化的基础上,利用成分不均匀奥氏体化加热控制,提出了锻态超高碳钢(UHCs-1.6Al)有效的无形变球化工艺,并利用扫描电镜对先共析碳化物的析出及球化进行了观察,分析了碳化物的球化机理.结果表明,通过对UHCs-1.6Al成分不均匀奥氏体化加热,使先共析碳化物在随后冷却时以粒状形式在基体上弥散析出,利用等温过程使其球化长大,并使奥氏体继续冷却时发生离异共析转变,从而获得球化组织;碳化物颗粒的尺寸可以通过等温温度和等温时间控制;当奥氏体化进行充分时,先共析碳化物析出的孕育期延长,部分碳化物在随后共析转变中以片状形式形成;UHCs-1.6Al最佳球化工艺的奥氏体化透烧温度和等温温度分别为850～870℃和780～800℃.     

Fe-Cr-B-C堆焊合金的组织与耐磨性

采用药芯焊丝气体保护堆焊方法制备Fe-Cr-B-C堆焊合金,利用金相、SEM、XRD等方法,分析了不同硼含量对堆焊合金组织及硼化物形貌的影响。结果表明:Fe-12Cr-xB-0.1C合金的显微组织由铁素体+奥氏体+(Fe,Cr)2B+(Fe,Cr)23(B,C)6组成。当硼含量<3%(质量分数,下同)时,随着硼含量增加,硼化物形态逐渐由断续网状转变为网状;当硼含量≥3%时,随着硼含量增加,初生块状(Fe,Cr)2B数量逐渐增加,其尺寸和分布更均匀,硼化物主要呈块状、条状、鱼骨状、蜂窝状及菊花状分布。初晶(Fe,Cr)2B近似呈四边形柱状体,趋向垂直于堆焊层表面生长。当硼含量≤4%时,硼的增加能显著提高Fe-Cr-B-C堆焊合金的硬度及耐磨性。