锅炉用Super304H钢的腐蚀性能研究

从钢材化学成分的角度出发,通过改变钢中Nb、C元素含量,开展了锅炉用钢材腐蚀性能研究。结果表明,Nb、C元素含量对钢材晶间腐蚀性能影响较大,当Nb/C比大于7.8时,可以保证Nb(C,N)充分析出,有利于提高锅炉用钢材的抗腐蚀性能。     

微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响

采用金相显微镜和透射电镜等分析方法研究了微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响.结果表明,V-N中碳微合金钢的热轧态组织为铁素体+珠光体组织,随着钢中V、N含量增加,铁素体含量增多,晶粒变细;微合金钢中的V、Ti、N等元素主要以V(C,N)和V(C,N)+Ti(C,N)形式析出,其中V(C,N)颗粒细小,而V(C,N)+Ti(C,N)颗粒较粗大;细小、弥散分布在钢中的V(C,N)相以析出强化的方式改善了中碳微合金钢的综合力学性能;而适量的Ti在钢中形成弥散分布的TiN相阻止热加工过程中奥氏体晶粒的过分长大,细化了微合金钢的组织.     

Ti含量对H13热作模具钢组织及性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和洛氏硬度计研究了Ti含量对H13热作模具钢的力学性能和回火稳定性的影响,并分析和讨论了试验钢淬回火后析出碳化物的类型。结果表明:Ti元素(0.127%)的加入提升了H13钢的硬度、室温抗拉强度和塑性;合金元素Ti具有细化回火马氏体板条尺寸的效果;Ti含量为0.127%时,试验钢碳化物主要为富Cr的M23C6、M7C3、V2C和多种硬质相;微量元素Ti(0.127%)的添加提高了H13钢640℃以下的回火稳定性,且在高温(700℃)回火后,Ti元素提高了H13钢的高温回火硬度。     

Nb-V复合对耐火钢力学性能的影响

对两种耐火钢在室温和600℃进行拉伸力学实验,一种不含钒元素,一种钒元素含量为0.11at%,并用透射电镜(TEM)和原子探针层析技术(APT)观察这两种耐火钢的显微组织和分析合金元素的三维空间分布。结果表明,含钒元素实验钢中为(Nb,V)C碳化物,不含钒元素实验钢中为NbC碳化物,且含钒元素实验钢中碳化物数量远远高于不含钒元素实验钢,碳化物尺寸也稍大于不含钒元素实验钢。这表明耐火钢中适当含量的钒元素可以促进碳化物的弥散析出,增强析出强化作用,提高耐火钢室温和在600℃的力学性能。     

V和Nb元素对钢筋混凝土结构中耐火钢显微组织和力学性能的影响

研究了V和Nb微合金化耐火钢显微组织和力学性能。结果表明,Mo、V、Nb元素的复合添加可以提高耐火钢的屈服强度、抗拉强度和伸长率。同时耐火钢的耐火性能和抗震性能得到提高,这与实验钢中析出的第二相V(C,N)和(Nb,V)(C,N)有关。     

合金元素对低合金耐磨铸钢力学性能的影响

研究了低合金耐磨铸钢中台金元素C、Si、Mn、Mo，对钢的力学性能等的影响。结果表明，合金元素的合理有效搭配，可使钢在连续空冷条件下得到贝氏体为主的显微组织：钢中C、Mn含量增加，其硬度上升，冲击韧度下降，其中以Mn影响最大，C次之：Si、Mo对钢性能影响程度较小，均在研究的中等含量处取得性能的最佳值。     

无磁钻铤用Cr-Mn-Ni-N系高氮钢平衡凝固相变与析出行为

借助Thermo-Calc软件对无磁钻铤用Fe-(15~25)Cr-(15~25)Mn-(0~5)Ni-(0~1)Mo-(0~1)N-(0~0.8)C多元系高氮钢在凝固和冷却过程中的相变及析出行为进行研究。使用Thermo-Calc软件中的TCFE9数据库对该钢相图的垂直截面图进行计算,分析了Cr、Mn、Ni、Mo、N及C元素对无磁钻铤用高氮钢凝固及冷却过程中相变的影响,并得到了平衡凝固相变路径图。结果表明,增加Cr、Mn含量可显著提高合金中氮的溶解度,Mo元素可以微弱提高氮的溶解度,Ni、C元素显著降低氮的溶解度。Ni、C和N含量提高可扩大单相奥氏体相区,具有稳定奥氏体的作用,Cr、Mo与Mn元素缩小单相奥氏体相区,具有稳定铁素体的作用。N元素可以促进M₂(C,N)相析出,使M₂₃C₆相析出受到抑制。Cr、Mn元素可以促进Sigma相析出,C、N元素抑制Sigma相析出。M₂₃C₆相的析出主要受C含量的影响,随着C含量的升高,M₂₃C₆相的析出温度显著升高。     

V、C、N含量对02Cr13Ni4Mo钢组织和力学性能的影响

为了研究V及C+N元素共同作用对02Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢的组织和力学性能的影响,通过在钢中添加V元素或改变钢中C、N的含量,设计了3种马氏体不锈钢。对这3种试验钢分别进行正火、正火+二次回火热处理试验,并对不同热处理状态下试验钢的组织和力学性能进行了检测与分析。结果表明,V的添加对提升钢的回火稳定性具有重要作用,同时提高C、N含量对提升钢的拉伸性能具有重要作用。其中,V元素的添加细化了板条马氏体组织,提高了钢回火后的屈服强度,但也抑制了部分逆变奥氏体的产生,降低了钢的低温冲击韧性。C、N含量的增加提高了马氏体不锈钢的硬度和拉伸强度,但也降低了钢的低温冲击韧性。     

钢铁渗碳过程中合金元素对碳化物形成的影响

某些合金钢(18XT,XBT,X15等)渗碳时表面含碳量增至相当于生铁中的含量(即2.5％～3.5％C)或者更高一些,这样可使钢的耐磨性提高到合金白口铸铁的水平,在钢铁表面和心部同时得到比生铁更好的工艺性能和使用性能。具有这种含碳量的渗碳层的最佳组织是在奥氏体转变产物的韧性基体内,均匀分布着增碳过程中形成的粒状碳化物。本文研究了钢用锰、铬、钒和钛(经常用于渗碳钢合金化的碳化物形成元素)单元和多元合合金化对碳化物的组织和形状、碳     

特殊钢热处理过程中合金元素的作用

特殊钢中的合金元素主要分为强烈碳化物形成元素和稳定奥氏体元素,它们的热力学性质和对碳扩散的影响不同。合金元素增加钢的淬透性可由影响相变速率和形核的理论来解释。合金元素对淬火——回火钢性能的影响可归结于合金元素对 M_s 温度、马氏体形态、残余奥氏体量及分布以及对回火组织的变化。合金元素在铁素体中的扩散率影响回火时的二次硬化效果。微量强烈碳化物合金元素通过细化铁素体和碳化物使正火钢的强度由200～300MN·m~(-2)提高到450～500MN·M~(-2),成为正火钢发展的方向。这些极为弥散的碳化物系相界沉淀和纤维析出。以 Ti 代 V 或以 N 代 C 可使碳化物延迟粗化。     

海外科技掠影

近年来,日本汽车向减轻自重、节约燃料和安全性方向发展,已使用高强度合金化热镀锌(GA)钢板,其中590MPa级GA钢板具有低屈服比型和高屈服比型等。日本钢铁联盟JFS A 3011高屈服比型只有JAC590R。这种钢板中分散分布有细小碳化物,C≥0.10％时比其他钢碳当量高,其点焊接性能有潜在问题。川崎制铁公司技术研究所调整成分、降低C含量等不利元素,开发出点焊接性能良好的590MPa级高屈服比型GA钢板。新板材成分为(％)0.08C-0.02Si-1.9Mn,Pcm:0.21,普通材成分(％)0.15C-0.07Si-1.7Mn,Pcm:0.32。用上述成分生产1.4mm合金化热镀锌钢板,并对机械性能、点焊接性能进行了试验。     

C、Mn含量对铝/钢复合界面金属间化合物相形成和长大的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、差示扫描量热法和X线衍射法,研究了钢中C和Mn元素的不同含量对铝/钢复合带材界面上的金属间化合物(IMC)形成和长大的影响。结果表明:试验钢中添加C和Mn元素能明显加快金属间化合物出现后的长大速率;降低铝/钢界面金属间化合物的临界生成温度和缩短临界出现时间;在相同的升温速度下(10℃/min),5种材料的临界生成温度分别是:605.5℃(Al/St)、603.6℃(Al/St-0.025C)、594.1℃(Al/St-0.05C)、603.8℃(Al/St-0.5Mn)和597.8℃(Al/St-1.5Mn)。铝/钢界面上的金属间化合物的主要相是Fe2Al5,试验钢中C和Mn元素的添加不影响金属间化合物的物相组成。     

合金元素和碳含量对E36船板钢腐蚀行为的影响

采用失重法、扫描电镜、极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)等技术研究了E36级别低合金船板钢在高浓度Cl-环境中的腐蚀行为;综合评定了不同碳含量和合金成分对E36钢在10%NaCl酸性溶液中耐腐蚀性能的影响。结果表明,超低碳钢(O.048%)的腐蚀速率低于低碳钢(0.1%);添加铬元素的1#钢腐蚀速率低于未加铬的2#钢,但添加铬元素同时碳含量较高的3#钢,腐蚀速率最大。这表明在低铬范围内,添加铬元素对耐腐蚀性能的提高不及降低碳元素来的明显。     

DP980表面氧化物对胶接性能的影响

目的 明确高强钢DP980表面氧化物的组成及含量对胶接性能的影响规律,从而改善双相高强钢的胶接性能。方法 通过采用1%(质量分数)的醋酸溶液对双相高强钢DP980表面进行不同时间的酸蚀处理,结合扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对高强钢表面氧化物的微观形貌进行观察,通过电子探针(EPMA)表征酸洗前后高强钢表面元素分布变化,采用辉光放电发射光谱仪(GDS)对不同酸洗时间处理的高强钢表面元素的含量随深度变化进行分析,同时通过对Si、Mn元素的高分辨X射线光电子能谱(XPS)分峰拟合,表征高强钢表面不同氧化物成分。通过接触角测试分析酸洗处理对高强钢表面润湿性的影响。最后对不同酸洗时间处理的高强钢进行了胶接试验,探究高强钢表面氧化物含量、形貌及种类对胶接性能的影响规律。结果 DP980表面存在Si、Mn、O元素的富集,其中氧化物以SiO_x、Mn₂SiO₄、MnSiO₃、MnO等形式存在。随着酸洗时间的延长,DP980表面氧化物尤其是Si Ox含量显著降低,颗粒尺寸明显减小,同时表面纳米尺度...     

Nb、V、Ti微合金化在汽车用TRIP钢中的应用进展

作为目前新兴的汽车用钢,由铁素体、贝氏体和残留奥氏体组成的TRIP钢兼备优异的强度和塑性,发展前景广阔。TRIP钢中残留奥氏体含量、奥氏体中碳含量以及各相组织的微观形态对TRIP钢的性能有着重要的影响。添加Nb、V、Ti微合金元素可以影响其组织成分与形态,进而影响TRIP钢的力学性能。介绍了不同微合金元素对TRIP钢性能的改善效果以及添加Nb、V、Ti后热处理工艺的变化。可以看到以添加微合金元素的方式调控TRIP钢的性能,为改进汽车用先进高强度钢(AHSS)提供了可能。     

钒微合金化对TRIP钢组织和性能的影响

采用CCT-AY-Ⅱ型钢板连续退火机模拟分析了V元素添加对TRIP800钢组织性能的影响规律。采用SEM和TEM等微观分析方法观察含钒与不含钒TRIP的微观组织,利用XRD法测量了残留奥氏体量,实验室测量了其力学性能。结果表明,随着退火温度的升高,试验钢铁素体相比例降低,贝氏体相比例升高,且含钒TRIP钢中有V(C,N)析出。820℃保温时,试验钢均获得最佳的综合力学性能。V元素的添加增加了试验TRIP钢的抗拉强度,而降低了屈服强度,有效降低了TRIP钢屈强比。且含V TRIP钢瞬时加工硬化指数前期大于无V TRIP钢,后期则小于无V TRIP钢。     

沉淀硬化0Cr17Ni7Al钢性能不合格原因分析与改进

0Cr17Ni7Al钢固溶处理后组织转变为马氏体,导致抗拉强度、屈服强度及硬度等指标不合格,这是由于0Cr17Ni7Al钢成分下限的控制导致固溶处理后马氏体(Ms)点高于室温,降温过程中形成了马氏体转变造成的。通过严格控制冶炼化学成分,上调奥氏体形成元素C、Mn、Ni及稳定元素Cr的含量,有效降低了该钢种的马氏体(Ms)转变点,解决了固溶处理后性能不合格问题。     

防护层剥离条件下钢铁的缝隙腐蚀分析

通过塔菲尔曲线测试和均匀腐蚀全浸试验,分析了防护层剥离条件下Q235钢及其添加不同含量Cr元素后钢铁材料在5 mol/L的KOH溶液中的缝隙腐蚀情况.研究表明,防护层剥离条件下Q235钢在碱液环境下存在较为严重的缝隙腐蚀;合金元素Cr能有效改善防护层剥离条件下Q235钢在碱液中的耐缝隙腐蚀性能,且其耐缝隙腐蚀性随Cr含量的增加而提高.     

Fe-Cr-B-C铁基合金氩弧堆焊熔覆层腐蚀性分析

Q235钢属于碳素结构钢,焊接性好,焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施,通常焊后也不需要进行热处理,但其耐腐蚀性较差。本研究基于在材料表面堆焊熔覆层可以改善材料表面性能的原理,针对Cr,B,C元素对熔覆层耐腐蚀性的影响,通过在Q235钢表面进行氩弧堆焊,获得较好的熔覆层,经电化学腐蚀及金相分析、XRD能谱的研究,探索了Cr,B,C含量不同时,熔覆层的耐腐蚀性能。试验结果表明,在Fe-Cr-B-C合金系中,Cr,B,C的含量对耐腐蚀性都有较大的影响。其中,当w(Cr)为45%,w(B)为1.5%,w(C)为2.5%时,熔覆层耐腐蚀性能最好。     

热镀锌锅用钢的腐蚀机理分析及焊接对策的制定

探讨了热镀锌锅用钢中的C,Si元素含量对其腐蚀过程的影响.利用SEM对其在锌液中形成的腐蚀层进行组织形貌观察及相结构分析.结果表明,ξ相优先在Fe/Zn界面形成.随着钢中C,Si元素含量的增高,腐蚀层中Γ相消失,δ相区变薄,形成异常生长的ξ相,腐蚀速率加快.基于此,利用焊接材料中氧化性物质自氧化烧损C,Si元素的作用,研制了一种与08Cu热镀锌锅用钢相匹配的低碳、低硅焊接材料.焊缝化学成分取样分析结果表明,焊缝中的C,Si元素含量低于母材中的含量,使该焊接材料具有良好的耐锌液腐蚀性能.