回火温度对低碳贝氏体管线钢低温韧性和组织的影响

通过力学性能测试和微观组织分析,研究了回火温度对低碳贝氏体X80管线钢组织及低温冲击韧性的影响。结果表明,低碳贝氏体X80管线钢在300 ℃回火2 h后达到最佳强韧性匹配,屈服强度在625 MPa,-40 ℃夏比冲击功Akv为315 J,冲击断口呈现明显的韧性断裂形貌,-60℃夏比冲击功Akv也达到了268 J。低碳贝氏体管线钢轧态组织以粒状贝氏体为主,经过300 ℃回火2 h后,组织与TMCP状态基本相似,仍保持粒状贝氏体组织,但是MA组元略细小;经过600 ℃回火2 h后,贝氏体出现粗化,并且出现多边形铁素体组织。低温韧性的改善是由于回火处理过程中富碳残留奥氏体发生转变,M/A 组元由岛状转变为点状及细条状,粒状贝氏体晶间细化的M/A组元更好的阻碍了裂纹的扩展。     

粒状贝氏体对10CrNiMoV球扁钢力学性能的影响

研究了粒状贝氏体对10CrNiMoV球扁钢力学性能的影响。结果表明,热轧或正火连续冷却过程中,形成了大量的粒状贝氏体,显著降低了钢的韧性。热轧直接回火后,粒状贝氏体得到一定程度的分解,改善了钢的低温韧性,-40℃冲击功可达46 J。经过正火加回火处理后,粒状贝氏体得到了充分的分解,低温韧性显著提高,-40℃冲击功达到144 J。     

回火热处理对X100管线钢组织和冲击断裂行为的影响

通过SEM,TEM,EBSD和示波冲击实验研究了450℃回火对X100管线钢显微组织和冲击断裂过程的影响.结果表明:X100管线钢的组织为板条贝氏体(LB)、针状铁素体(AF)和粒状贝氏体(GB)和平行排列的细小片状马氏体/奥氏体(M/A)组元,原始奥氏体晶粒被晶内和晶界处的亚结构分割细化.回火后,平行排列的M/A组元消失,LB结构弱化,大角度晶界比例下降.实验温度降低,X100管线钢的冲击功(E)、裂纹形成能(E1)和韧性扩展能(E2)变化较小；回火后,E、E1、E2、脆性断裂扩展能(E3)降低,脆性断裂趋势增大,脆性断裂止裂性能变差.     

回火温度对Mn系低碳贝氏体钢的低温韧性的影响

研究了回火温度对Mn系低碳贝氏体钢(LCMB)组织及低温冲击韧性的影响.显微组织分析表明,LCMB钢的轧态组织以贝氏体板条为主,经460℃回火2 h后,部分贝氏体板条开始粗化,经600℃回火2 h后,出现准多边形铁素体组织,并观察到少量铁素体再结晶现象.对力学性能的测试结果表明,LCMB钢板经460℃回火2 h后达到最佳的强韧性配合,屈服强度保持在725 MPa,-40℃Charpy冲击功A_(KV)为146 J.冲击断口呈现明显的韧性断裂形貌,韧脆转变温度由轧态的-18℃降低至-48℃.EBSD和TEM分析表明,低温韧性的改善是由于在同火过程中贝氏体板条的同复引起的大角度晶界比例增加及有效晶粒尺寸降低造成的.     

低碳Mn系水淬贝氏体钢的组织和力学性能

研究了第二代Mn系空冷贝氏体钢合金体系,即低碳Mn系水淬贝氏体钢,为高强结构钢调质钢开辟了一条新途径,给出了试验钢在水淬工艺下的组织和力学性能.结果表明:随着冷却速度的加快,试验钢中将依次出现粒状贝氏体/仿晶界铁素体,粒状贝氏体,粒状贝氏体/马氏体组织,马氏体组织;与传统淬火钢27SiMn相比,试验钢具有突出优良的淬透性,韧性,切削性能,可以水冷,不需要油冷;直径300 mm的圆柱淬火后可得到粒状贝氏体组织,试验钢经中低温回火后,屈服强度大幅上升,抗拉强度变化不大;在300℃回火后具有最高的屈服强度,1/2半径处,σh～900 MPa,σ0.2～630 MPa,AKU(-20℃)～60 J,屈强比约为0.7;试验钢经高温回火后,将析出粒状碳化物,冲击韧度大幅上升,AKU5～65 J.     

亚温调质对F550级船板钢低温韧性的影响

研究F550级船板钢在820、850和910℃淬火,600℃回火条件下的热处理工艺对其低温韧性的影响。通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等实验方法,分析了组织中多边形铁素体以及M/A岛体积分数、M/A岛的形貌、尺寸及分布情况。结果表明:选择在亚温区850℃淬火后600℃回火试验钢的-80℃低温韧性最佳,达到220 J左右。在完全淬火区910℃淬火后回火,钢的主要组织为贝氏体,且大于2μm的M/A岛数量较多,这些M/A岛在晶间聚集或呈细条状或点列状分布在贝氏体铁素体板条间,这对钢的韧性起到破坏作用。经亚温处理后实验钢的组织为多边形铁素体和粒状贝氏体,铁素体细小且弥散分布。粒状贝氏体中的M/A岛体积分数较完全淬火低,且呈细小圆点状,弥散分布在贝氏体铁素体板条间,可以有效的阻止裂纹的扩展。     

高温停留时间对X80管线钢焊缝粗晶区组织与性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟机、组织分析、力学测试、扫描电镜等方法研究了高温停留时间对X80管线钢焊缝热影响粗晶区(Coarse-grained heat-affected zone,CGHAZ)组织性能的影响。研究结果表明,X80管线钢热影响区粗晶区的组织主要由粒状贝氏体、贝氏体铁素体以及M/A组元组成。随着高温停留时间的增加,碳氮原子扩散速度增加,成分更加趋于均匀化,粒状贝氏体和贝氏体铁素体交错分布程度增加,M/A岛状组织以及碳氮化合物分布更加弥散,粗晶区韧性值逐渐增加,当高温停留时间为18 s时,粗晶区冲击性能最佳,-10 ℃的冲击吸收能量为288 J,硬度值适中,为270 HV0.3。当高温停留时间大于18 s时,粗晶区冲击吸收能量有所下降,硬度值增大。高温停留时间为8 s时,粗晶区韧性最低,冲击吸收能量仅为49 J,硬度值最高,为283 HV0.3。     

X80级管线钢热煨弯管的热处理工艺及力学性能

对X80级管线钢热煨弯管进行了不同的调质处理,采用硬度计、拉伸试验机、冲击试验机和扫描电镜对调质处理后X80级管线钢弯管的力学性能及显微组织分别进行了研究分析。结果表明,X80级管线钢弯管的最优调质处理工艺为890 ℃保温30 min淬火水冷,随后590 ℃保温60 min回火空冷。经最优工艺调质处理后,弯管的显微组织为贝氏体铁素体、粒状贝氏体及少量针状铁素体,硬度达235 HB,下屈服强度达600 MPa,抗拉强度达740 MPa,屈强比达0.81,断后伸长率达28%,冲击吸收能量达300 J,具有优异的综合力学性能。     

回火温度对低合金高强度贝氏体钢组织和性能的影响

研究了回火温度对一种低温压力容器用低合金高强度(HSLA)贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明,经过910℃淬火后组织为粒状贝氏体,贝氏体板条界面及板条上分布有条状或块状M-A岛。回火温度在350~550℃区间升温时,M-A岛分解析出渗碳体;回火温度为635℃时,M-A岛完全分解为细小弥散的渗碳体颗粒;回火温度升至700℃时,贝氏体铁素体组织发生再结晶,板条结构消失,成为块状铁素体结构,渗碳体明显粗化。随着回火温度的升高,抗拉强度降低,伸长率和-50℃冲击功增加,屈服强度先升高后降低,冲击断口由脆性解理断口向韧性纤维断口变化。经过910℃淬火+635℃回火后达到最佳的强韧匹配度,抗拉强度为606 MPa,-50℃冲击功达到279 J。     

回火温度对低合金高强度贝氏体钢组织和性能的影响北大核心CSCD

研究了回火温度对一种低温压力容器用低合金高强度(HSLA)贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明,经过910℃淬火后组织为粒状贝氏体,贝氏体板条界面及板条上分布有条状或块状M-A岛。回火温度在350~550℃区间升温时,M-A岛分解析出渗碳体;回火温度为635℃时,M-A岛完全分解为细小弥散的渗碳体颗粒;回火温度升至700℃时,贝氏体铁素体组织发生再结晶,板条结构消失,成为块状铁素体结构,渗碳体明显粗化。随着回火温度的升高,抗拉强度降低,伸长率和-50℃冲击功增加,屈服强度先升高后降低,冲击断口由脆性解理断口向韧性纤维断口变化。经过910℃淬火+635℃回火后达到最佳的强韧匹配度,抗拉强度为606 MPa,-50℃冲击功达到279 J。     

回火温度对超低碳贝氏体钢(ULCB)组织与性能的影响

超低碳贝氏体钢经两阶段控轧控冷,在不同温度进行一定时间的回火,检测了热处理前后钢板力学性能并对比分析了组织特点.结果表明,随着回火温度的升高,贝氏体板条逐渐合并,过渡到粒状贝氏体,随着回火温度的进一步升高,出现粗大的准多边形铁素体组织;在490 ℃～620 ℃范围内进行热处理,试验钢会得到良好的综合性能;粒状贝氏体组织在-20 ℃的低温冲击功在560 ℃热处理达到最小值,之后随着回火温度的升高而大幅提高;而含有板条贝氏体组织钢的-20 ℃低温冲击功随着热处理温度的升高而有所改善.     

热处理对SiMn3型贝氏体高强钢组织和性能的影响

利用光学金相、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）观察,以及拉伸、硬度、冲击等试验方法,研究了热处理对复合微合金化低碳SiMn3型贝氏体高强钢的组织和力学性能的影响,并对其组织与性能关系进行了讨论.结果表明,该钢在空冷条件下,可获得均一的粒状贝氏体组织,并具有良好的强度与韧性（σ0.2=820 MPa、σb=1118 MPa、αKU=87 J/cm^2）;空冷后经200～300 ℃回火,在贝氏体铁素体（BF）基体上析出了弥散细小的ε碳化物,屈服强度、韧性提高（σ0.2=824～835 MPa、σb=1019～1085 MPa、αKU=136～140 J/cm^2）;在400 ℃以上回火,粒状贝氏体组织开始逐渐分解,BF基体上析出椭球状碳化物,并使强度、韧性降低;500～600 ℃回火,产生回火脆性（σ0.2=787～790 MPa、σb=967～1002 MPa、αKU=72～75 J/cm^2）.空冷后低温回火使该钢获得最佳强韧性组合.     

回火工艺对高强韧NV-F690厚船板精细组织的影响

采用SEM、EBSD和TEM研究回火工艺对低C含Cu特厚(100 mm)高强韧NV-F690船体和海洋平台用钢板精细组织的影响,深入探讨钢板低温冲击断裂行为与精细组织之间的关系。结果表明,轧后直接淬火态DQ钢板心部(ND/2)组织为板条贝氏体+粒状贝氏体,板条间距较宽,粒状贝氏体中存在较粗大MA组元,低温韧性差;1/4厚度(ND/4)处组织为板条贝氏体,板条间距窄,低温韧性好。650～690℃回火6 h后,大量ε-Cu弥散沉淀相在钢板基体组织中析出,钢板ND/2处粗大粒状MA组元分解,大角度晶界分数增加,有效晶粒尺寸减小,低温韧性显著提高。     

两步贝氏体转变对中碳微纳结构钢韧性的影响

采用一步(300℃等温6 h)和两步(300℃等温2 h+250℃等温24 h)低温贝氏体转变工艺,研究了残留奥氏体对中碳微纳结构钢冲击韧性的影响,对不同热处理试样的显微组织、各相体积分数、大小角度晶界、有效晶粒尺寸与冲击性能进行表征和分析。结果表明,与一步贝氏体转变相比,两步贝氏体转变试样的冲击性能明显提高,-40℃冲击功从31 J提高到42 J,主要原因是第二步贝氏体转变时新形成的贝氏体铁素体分割细化块状未转变奥氏体,减少贝氏体等温后淬火过程中块状马氏体形成,在冲击过程中能够更好地使裂纹分叉甚至阻止裂纹的扩展,显著提高样品的韧性。     

焊后热处理对X80和30CrMo钢热影响区粗晶区韧性的影响

通过冲击、金相试验和扫描电镜分析,研究了焊后热处理(PWHT)对X80钢和30CrMo钢热影响区粗晶区韧性的影响。结果表明,X80钢侧焊态和PWHT后粗晶区组织均主要为板条贝氏体和粒状贝氏体;30CrMo钢侧焊态粗晶区组织主要为贝氏体和低碳马氏体,PWHT后粗晶区组织为贝氏体和回火索氏体。M/A组元的形成是造成X80侧钢焊态粗晶区韧性较低的主要原因,而30CrMo钢侧焊态粗晶区韧性较差是组织粗化及上贝氏体的形成造成的。PWHT后,热影响区粗晶区的韧性明显改善,这主要是由于粗晶区组织细化,脆硬组织数量变少,应力集中程度降低。     

13MnNiMoR埋弧焊接头焊后热处理的组织和韧性

采用埋弧焊焊接13Mn Ni Mo R厚钢板,焊丝为H10Mn2Ni Mo A,焊剂为SJ102。对经热冲压模拟、正火、亚温正火、高温回火的焊接接头进行了-20℃冲击试验。采用显微镜观察各热处理状态下的焊缝和热影响区的金相组织。结果表明:未高温回火前,焊接接头的组织以粒状贝氏体为主,M-A尺寸均较大;亚温正火后还存在部分铁素体,粒状M-A组元呈链状分布,冲击功最高仅为19 J;高温回火后,M-A组元大量分解,其面积比例及最大尺寸大大降低,基体组织为回火索氏体与回火贝氏体,冲击功得到较大提高,最低值为46 J。     

调质处理对低碳微合金钢组织与力学性能的影响

采用扫描电镜和拉伸试验机研究了C-Mn-Mo-Ni-Nb-Ti-V 系低碳微合金钢950 ℃淬火和560~640 ℃回火调质处理对钢微观组织及力学性能的影响。结果表明,轧态钢板中含有大量细小均匀的粒状贝氏体（GB）组织,有良好的强韧性。调质后,试验钢获得板条贝氏体及铁素体的混合组织,随回火温度的升高,板条贝氏体回复作用逐渐加强,相邻板条合并,致使组织粗化。试验钢经950 ℃淬火+640 ℃回火后,其强度下降,韧性和塑性明显提高,伸长率为26.9%,－20 ℃夏比冲击吸收能量为392 J,断口剪切面积达到100%。     

水冷温度对轧制X80管线钢组织和性能的影响

通过蔡司显微镜及硬度计、拉伸、冲击试验机研究了轧后630℃和570℃的水冷温度对X80管线钢组织及力学性能的影响。结果表明:630℃和570℃水冷后X80管线钢均获得(B+F)双相组织,其中贝氏体包括粒状和板条状两种形态;水冷温度为570℃时,X80管线钢的铁素体及粒状贝氏体含量由630℃时的31%增加至35%,贝氏体板条结构更加明显。相比水冷温度为630℃,在570℃的水冷温度下,规定塑性延伸强度与抗拉强度分别为794 MPa和981 MPa,分别降低142 MPa和94 MPa,伸长率与冲击吸收能量较高,塑韧性均有所提高。     

不同热处理工艺对S890高强钢强韧性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射XRD,对比分析了S890钢水淬、油淬、空淬、550℃和420℃等温淬火不同工艺处理后的淬火、以及600℃回火组织;并测试了硬度和冲击性能。结果表明,水淬试样得到全马氏体组织,回火后硬度32.5 HRC,-40℃低温冲击功118 J;经过油淬和550℃等温淬火试样,马氏体组织中混有贝氏体,硬度略低但韧性显著下降;空淬和420℃等温淬火得到全贝氏体组织,韧性最低。分析表明,S890钢中马氏体在回火过程中,板条上析出的大量弥散的纳米级碳化物使S890钢具有优良的强韧性;而贝氏体铁素体和碳化物的结构、位向、形态等决定了其贝氏体的本征脆性。     

细化无碳化物贝氏体无缝钢管组织的热处理工艺

研究了不同热处理工艺下无碳化物贝氏体无缝钢管的显微组织和力学性能。结果表明,热轧态无碳化物贝氏体无缝钢管的组织粗大,强度较高,韧性很低。热轧+低温回火后韧性的提高幅度不大,仍然较低。热轧+正火+低温回火可以改善无碳化物贝氏体无缝钢管的韧性,但仍存在部分粗大的组织。热轧后先长时间高温回火(690 ℃×300 min),再正火和低温回火可以细化无碳化物贝氏体无缝钢管的组织,消除组织遗传性,大幅度提高韧性,冲击断裂特征由脆性断裂转变为韧性断裂。