含锰结构钢中带状组织及其对力学性能的影响

对含锰结构钢中带状组织的形成演化规律及对冷轧板力学性能的影响进行了研究。结果表明,钢板中的带状组织是由连铸过程中元素的中心枝晶偏析所致。带状组织的存在对冷轧板的强度无明显影响,但使冷轧板的塑性显著降低,从而影响产品的使用性能。采取控制连铸时钢水的过热度、加大电磁搅拌等措施,可减轻铸坯的中心偏析,遏制带状组织的形成。     

高强度油井管用钢带状偏析及其条带型混晶现象研究

摘要：带状偏析组织是影响高强钢服役过程抗腐蚀性能的重要缺陷之一。为了深入揭示轧材中常见的碳化物带状缺陷组织特征,以C110级高强度油井管钢为对象,针对源于铸坯点状偏析的管材带状组织,利用OM、SEM、EDS、EPMA等手段,研究了其热轧材及其调质处理过程不同环节下的晶粒大小分布行为。发现了一种与碳化物带状缺陷相关联的条带型混晶组织。其组织中基体区域晶粒明显粗大,偏析带区域晶粒则相对细小,呈现出与带状组织相似的粗细晶粒相间结构。基于EPMA分析,揭示了带状组织中元素偏析程度与其晶粒尺度的关联性,并利用溶质拖曳理论与第二相粒子钉扎作用解释了合金元素对晶粒生长的影响。     

热轧40CrMnMoA圆钢带状组织控制

分析了影响带状组织级别的因素,发现钢中合金元素偏析是主要原因,采取一系列措施,改进生产工艺,控制钢中带状组织级别。     

高强度油井管用钢带状偏析及其条带型混晶现象研究

带状偏析组织是影响高强钢服役过程抗腐蚀性能的重要缺陷之一。为了深入揭示轧材中常见的碳化物带状缺陷组织特征,以C110级高强度油井管钢为对象,针对源于铸坯点状偏析的管材带状组织,利用OM、SEM、EDS、EPMA等手段,研究了其热轧材及其调质处理过程不同环节下的晶粒大小分布行为。发现了一种与碳化物带状缺陷相关联的条带型混晶组织。其组织中基体区域晶粒明显粗大,偏析带区域晶粒则相对细小,呈现出与带状组织相似的粗细晶粒相间结构。基于EPMA分析,揭示了带状组织中元素偏析程度与其晶粒尺度的关联性,并利用溶质拖曳理论与第二相粒子钉扎作用解释了合金元素对晶粒生长的影响。     

钢中带状组织及其研究现状

带状组织是铸坯热轧过程中形成的常见组织缺陷,严重影响钢材后续加工性能和使用性能。对常见亚共析钢带状组织的形成机制、危害、控制措施和评级方法等研究现状与认识进行系统评述。分析认为,合金元素微观偏析是形成带状组织的根本原因,合理地控制合金成分、枝晶形态和热加工工艺也是抑制带状组织的重要途径。由微观偏析导致的枝晶内和枝晶间Ar3转变温度差异越大,带状组织越易形成。奥氏体分解过程中的冷却速率和奥氏体晶粒尺寸是形成带状组织的主要影响因素。较高的冷却速率、较大的奥氏体晶粒尺寸均会抑制带状组织发生。还分别阐述一次、二次碳化物对过共析钢带状组织形成的主要作用。同时,提出促进合金元素均匀扩散、减少连铸坯凝固组织微观偏析是减轻或消除带状组织的主要途径。带状组织中可能存在长条状夹杂物,然而,钢中夹杂物的大小、形貌和分布对带状组织的影响程度至今还不清晰。精细地表征与定量评价带状组织及其危害程度是亟待开展的重要工作。此外,铸坯加热制度对消除带状组织和控制组织晶粒度的综合影响也有待深入认识。     

低碳合金钢带状组织控制研究现状

铁素体/珠光体带状组织是低碳合金钢热轧过程常见的组织缺陷，不仅恶化钢材横向塑性及韧性，而且严重影响后续加工零部件的使用寿命。近年来，带状组织的控制一直是高品质钢研究的重点之一。为了充分认识带状组织，综述了国内外关于带状组织形成机理、影响因素及控制方法的研究现状，指出了带状组织控制思路及方向，为今后学者研究提供一定的启发和参考。分析发现，合金元素偏析是带状组织形成的必要条件，而铁素体形核、长大以及碳元素的扩散是带状组织形成的决定条件。元素富集区和贫化区的铁素体形核速率差是影响带状组织形成的直接原因，提高热轧后冷却速率不仅可以降低不同区域铁素体形核速率差异，而且可以减少碳元素扩散距离，抑制带状组织的形成。此外，再结晶获得较大奥氏体晶粒尺寸，可以降低单位体积铁素体形核核心，阻碍铁素体生长平面形成，影响元素偏析带的连续性，进而破坏带状组织的形成。但是较快冷却速率下形成的魏氏体组织和较大奥氏体晶粒相变生成的粗大铁素体均不利于基体性能。固态相变过程中，利用氧化物冶金技术可以调控晶内铁素体形成和先共析铁素体的生长方向，改善微观组织和力学性能各向异性，实现带状组织的控制。     

石油套管用钢带状组织研究

采用硫印、热酸侵蚀、原位分析和SEM扫描电镜及能谱分析等方法,分析J55钢级石油套管铸坯中心元素的偏析,研究加热温度、终轧温度、未再结晶区变形率、终轧后冷速及卷取温度等因素对消除或者减轻带钢中带状组织影响规律。结果表明:Mn元素偏析是引起热轧带钢带状组织的直接原因,采取提高加热温度、终轧温度、未再结晶区大变形率、终轧后冷速及降低卷取温度等措施,可以减轻或者消除由于铸坯中心偏析引起的带状组织。     

Q345B钢直装轧制厚板冷弯裂纹分析

某钢厂Q345B钢供厚板轧制铸坯改直装轧制工艺后,轧制后钢板出现冷弯裂纹。通过对热装、直装轧制工艺的钢板金相组织、夹杂物、析出物进行研究,发现直装轧制工艺的钢板内的带状组织、MnS夹杂是冷弯裂纹产生的主要原因。另外直装轧制工艺钢板内析出物较少,不能充分发挥微合金元素的强化作用。带状组织产生的根本原因是连铸坯在凝固过程中碳和其他元素一起产生枝晶偏析,轧制过程中枝晶偏析逐渐转变成中间坯和成品钢板的带状偏析。硫化锰夹杂是在钢液凝固过程产生的,根据化学成分和硫化锰的形貌推断,这种均质呈带状分布的硫化锰夹杂是形成于用铝脱氧但又无其他过多合金元素的镇静钢中。通过控制硫含量、电磁搅拌、钢种成分微调等研究工作,目前直装轧制钢板内的条带状硫化锰夹杂已经减少,铸坯成分偏析也得到相应改善。     

600MPa抗震钢筋条带状异常组织的分析与控制

摘要：针对600MPa钢筋横截面心部附近出现明显的条带状异常组织,采用金相显微镜、SEM、EDS及维氏硬度方法对试样进行分析。结果表明：心部条带状异常组织为退化珠光体,该条带状组织主要由于冶炼工序的铸坯存在Mn元素偏析,并在后续轧制过程中形成的条状偏析带。针对上述情况,通过提高转炉出钢合金窄成分控制、采用高碱度大渣量、优化结晶器电磁搅拌参数、中间包低过热度及水口全程密封浇铸措施,有效改善了铸坯心部的元素偏析,避免了钢筋条带状异常组织的产生,提高了产品质量。     

α-Fe一次再结晶中溶质铌和钼偏析的三维分析

1 前言 众所周知,钢中的微合金元素不管是作为杂质存在还是为达到某种目的而添加,都会在材料加工过程中产生偏析而造成晶格缺陷.在这些缺陷中,晶界和相界面是典型的偏析位置.元素在这些位置上偏析,既可以通过对晶界的弱化或强化直接影响钢的力学性能,也可以通过显微组织的演变(例如延迟再结晶、晶粒生长和相变)间接影响钢的力学性能.因此,弄清溶质元素偏析行为及其对冶金现象的影响是非常重要的.     

18CrNiMo7-6���ִָ�״��֯���Ƽ������ѧ���ܵ�Ӱ��

Effect of normalized cooling treatment on banded structure of gear steel 18CrNiMo7-6 was analyzed through metallographic microscope. Effects of banded structures with different degree on micro hardness uniformity, composition segregation, mechanical properties of test steels after quenching and tempering were analyzed through microhardness tester, scanning electron microscope, tensile testing machine, impact testing machine and metallographic microscope. The results show that, banded structure can be reduced to 1.5 degree after austenizing heat preservation at 930??, Strong wind cooling to 610??, furnace cooling to 400?? and then air cooling. But continuous rapid cooling can result in the formation of a large amount of bainite; Micro hardness range of test steels with different banded structure degree is between 30~35 HB after quenching at 850?? and tempering at 180??. Hardness uniformity and anisotropy of mechanical properties are comparable.     

18CrNiMo7-6齿轮钢带状组织控制及其对力学性能的影响

采用金相显微镜研究了正火冷却工艺对18CrNiMo7-6齿轮钢带状组织的影响.采用显微硬度计、SEM、拉伸试验机、冲击试验机以及金相显微镜研究了不同程度带状组织对淬回火后试验钢显微硬度的均匀性、成分偏析程度和力学性能的影响.试验结果表明：在930℃奥氏体化保温后,采用强风冷却方式快速冷却到610℃,再炉冷到400℃,最后空冷至室温,可以将带状组织降低到1.5级.但若采用连续快速冷却的方式,则会导致大量贝氏体组织的生成;不同带状组织试验钢经850℃淬火、180℃回火热处理后,显微硬度极差值在30~35 HB 之间,硬度分布均匀性及力学性能各向异性程度相当.     

高强船板拉力分层原因分析及改进措施

利用金相显微镜、扫描电镜和电子探针等手段对高强船板拉伸试验中出现的分层现象进行了分析,认为大量硫化物和氧化物夹杂、轧制后未轧合的孔洞以及C、Mn成分偏析造成的带状组织是导致拉力分层的直接原因。通过采取真空处理完毕后向钢液中喂入硅钙线、优化连铸工艺、优化加热及控轧控冷工艺等措施后,船板钢轧后探伤合格率明显提高。     

60Si2Mn弹簧扁钢疲劳断裂的原因分析

通过电子显微镜和扫描电镜分析,发现60Si2Mn弹簧扁钢疲劳断裂的主要原因是用户加工工艺不当,成品板簧表面有全脱碳;材料内部存在带状铁素体有害组织;部分材料内存在大颗粒夹杂物。     

高强船板钢EH36拉力分层原因分析

针对高强船板EH36在拉伸试验时试样的1/2厚度附近出现的严重分层现象,利用金相检验、扫描电镜观察等手段对试样断口及剖面进行分析研究,明确了分层产生的原因,并提出相应的控制措施。研究结果表明,造成钢板中心分层的直接原因是带状组织和中心的层片状MnS夹杂,而根本原因是连铸过程中C、Mn、S的中心偏析。     

影响65Mn热轧卷板延伸率的因素分析与控制措施

运用低倍检验、性能测试、金相分析、电镜扫描等手段,系统分析影响65Mn热轧卷板延伸率的主要工艺因素.研究结果表明：钢的洁净度低、带状组织严重、片状珠光体的片间距较小是造成65Mn热轧卷板延伸率不合的主要原因.通过采取针对性措施提升65Mn钢的洁净度、控制成分偏析并调整控轧空冷工艺,获得了良好的综合力学性能.     

组织结构及夹杂物对高强结构厚板冷弯开裂影响的研究

冷弯开裂一直是制约高强度结构厚板应用的关键,其影响因素较多。实验对Q690D厚板冷弯开裂原因开展了深入分析。通过金相组织分析发现厚板表面存在1层100μm左右、由粗大贝氏体和细晶铁素体所组成的带状组织是导致钢板冷弯开裂的主要原因。此外,对试验钢中氧、氮、氢含量进行化学检测,发现氧含量超标,且通过扫描电镜及能谱观察发现钢中存在较多氧化镁、氧化铝类夹杂,评级为D类和DS类1.0级。据此,提出增加试验钢中硅元素的含量,可以有效抑制锰元素偏聚造成的带状组织,同时可降低钢中的氧化物夹杂。     

退火工艺对780 MPa冷轧多相钢组织及性能影响

 为了研究退火工艺对780 MPa冷轧多相钢组织及性能影响,采用万能试验机、场发射扫描电镜(SEM)、综合成形试验机及电子探针(EPMA)对两种具有相同成分、抗拉强度均为780 MPa但具有不同屈强比和扩孔性能的多相钢进行了相关研究,结果表明热处理工艺对试验钢组织、力学性能及扩孔性能有着重要影响,采用两相区退火时马氏体岛呈现连续的和条带状分布特征,马氏体岛平均晶粒尺寸为3.7 μm,且碳和锰具有明显的聚集分布现象,而全奥氏体化退火时组织呈弥散细小分布,马氏体岛平均晶粒尺寸为1.4 μm,碳和锰元素没有明显富集,且具有更高的屈强比和扩孔率。另外还对扩孔失效机制及微观形貌进行了分析,组织中条带状马氏体岛促使裂纹沿软硬相界面快速扩展,而细小弥散分布的硬质相促使应变向多方向扩展,避免在软硬相界面处形成较大的应力集中而产生开裂,同时高扩孔率材料表现出具有更高比例的光亮带及大尺寸韧窝。     

Effect of the Initial State of a Steel 38KhN3MFA Billet on the Microstructure and the Mechanical Properties of Seamless Pipes

The effect of the initial structure of 38KhN3MFA steel on the mechanical properties of heattreated seamless pipes is studied. It is found that satisfactory macrostructure, strength, and plastic characteristics are insufficient to achieve the required set of service properties of the end product in the presence of a structural heterogeneity in tubular billets. A banded structure can cause a substantial scatter of the mechanical properties of the end product and a decrease in the impact toughness of the steel. It is shown that, in the presence of a banded structure, the required mechanical properties of the end product made of 38KhN3MFA steel can be achieved by correcting the final heat treatment conditions.