热处理工艺对9Ni钢组织和低温韧性的影响

对9Ni钢进行三种热处理工艺试验,分别为两次淬火+双相区淬火+回火（RLT）、淬火+双相区淬火+回火（QLT）、淬火+回火（QT）。采用X射线衍射仪、扫描电镜及多功能内耗仪等对不同工艺下9Ni钢的组织和低温韧性进行分析研究。结果表明,9Ni钢经QT处理后组织为马氏体+逆转奥氏体;经RLT和QLT处理后,组织中的马氏体变得细小,逆转奥氏体含量增加,并有23%左右的铁素体生成。RLT工艺下试验钢在－196 ℃下的低温冲击吸收能量最高,达到188 J,此时测得的逆转奥氏体含量也最多,为8.90%。RLT工艺下增韧归因于：晶粒细化;增加了逆转奥氏体形核点,逆转奥氏体含量增加,马氏体基体得到净化;铁素体组织粗化。     

循环加热.淬火工艺下超细晶奥氏体的晶粒演变特征

分别利用含Nb钢和Nb-V-Ti钢研究了循环加热-淬火工艺下原始组织分别为温轧铁素体/珠光体、温轧回火马氏体以及常规铁素体/贝氏体的热模拟试样在不同循环次数条件下所获得的超细晶奥氏体晶粒的演变特征。研究表明:复合微合金化更有利于该工艺下奥氏体晶粒的超细化,且相比之下以温轧铁素体/珠光体为原始组织更有利于获得超细晶奥氏体,利用这一原始组织在3~4次循环加热-淬火处理后得到奥氏体晶粒尺寸在1~2μm;同样原始组织条件下,单纯添加Nb使得实现最大程度奥氏体晶粒超细化效果所需要的循环加热-淬火次数减少;根据Nb-V-Ti复合微合金钢中析出相粒子的透射及能谱分析发现,V的大量固溶以及Nb的部分溶解很大程度上决定着微合金元素添加对奥氏体晶粒超细化的影响程度。     

双相钢无缝钢管的中频感应热处理工艺研究

以初始组织为铁素体和珠光体的热轧Q345B无缝钢管为原料,通过中频感应热处理工艺,开发出基体组织为铁素体和马氏体的双相钢无缝钢管,并通过循环处理工艺得到基体为超细晶组织的双相钢无缝钢管。介绍了对这种双相钢无缝钢管进行中频感应热处理的工艺设计,热处理工艺试验的过程及试验结果。研究表明:中频感应淬火热处理工艺应用于双相钢无缝钢管的开发是完全可行的。     

Nb和Cr对冷轧低碳低硅双相钢组织性能的影响

研究了在不同双相处理工艺条件下加Nb(0.033%)和加Cr(0.44%)两种低碳低硅冷轧双相钢的组织演变规律和性能特点。分析了合金元素Cr和Nb对双相组织中马氏体体积分数、马氏体形态和铁素体晶粒尺寸的影响。结果表明,Nb的作用主要是通过NbC粒子的析出阻碍再结晶晶粒的长大,从而在同样较低温度热处理工艺条件下,加Nb双相钢中的铁素体晶粒较细。随着处理温度的升高,当相变先于再结晶发生时,NbC对细化晶粒的作用不明显,因而加Nb和加Cr钢具有相近的铁素体晶粒尺寸。Cr提高奥氏体形成温度,导致双相处理时奥氏体的体积分数以及淬火后马氏体的体积分数的减少。力学性能分析表明,在同样的双相处理条件下,加Nb钢具有较高的强度和较低的屈强比;而加Cr钢则表现出较好的塑性。     

亚温淬火温度对45钢组织性能的影响

研究了亚温淬火工艺对45钢显微组织和力学性能的影响,探讨了亚温淬火条件下,奥氏体晶粒细化和马氏体转变的特点.结果表明,在760～810℃,随淬火温度升高,45钢的强度、硬度升高:高于810℃后,强度、硬度逐渐下降.45钢亚温淬火后得到细小的板条状马氏体组织,其原因与奥氏体品粒细化及铁素体存在分布状态有关.     

热处理工艺对高强建筑用钢组织和力学性能的影响研究

采用箱式电阻炉对试验钢进行了三种不同淬火温度的淬火+高温回火热处理,并对试样的显微组织进行了观察,对拉伸和冲击力学性能进行了检测。结果表明,在两相区淬火的试样的显微组织以多边形铁素体+岛状马氏体为主,随淬火温度升高,铁素体含量逐渐降低,马氏体含量逐渐增加,晶粒逐渐细化;回火组织以回火马氏体+铁素体为主,与淬火组织相比,铁素体明显粗化,马氏体含量下降,马氏体板条特征逐渐消失,铁素体晶界有较多碳化物析出;随淬火温度升高,回火后钢板屈服强度、伸长率和低温冲击韧性均逐渐升高,抗拉强度先提高后略有下降;试验钢经800℃淬火+500℃回火能获得优良的综合力学性能。     

无碳化物贝氏体/马氏体复相钢晶粒细化研究

在获得无碳化物贝氏体/马氏体复相钢奥氏体晶界侵蚀方法的基础上,利用电致加热循环淬火方法对无碳化物贝氏体/马氏体复相钢进行组织超细化处理,研究了奥氏体化温度、加热速率、循环次数和保温时间对钢的组织和原奥氏体晶粒的影响。实验结果表明:以100℃/s的加热速度加热到910~920℃淬火,循环3次,前两次淬火不保温,最后一次保温30 s,可得到平均晶粒度为3.2μm,超高周疲劳性能优异的超细化无碳化物贝氏体/马氏体复相钢。     

马氏体钢双相区奥氏体组织特征及形成机理

采用双相区再加热-淬火（IQ）工艺,研究了马氏体钢在双相区再加热过程中奥氏体的组织特征及形成机理。结果表明,经890 ℃奥氏体化900 s后淬火处理获得板条马氏体组织的试验钢,经随后的双相区750 ℃再加热-淬火处理,在马氏体组织的基础上获得了由亚温铁素体和块状或针状马氏体组成的双相组织。马氏体钢在双相区再加热过程中,针状奥氏体的形成过程可以分为3个阶段：以板条马氏体间碳化物（Fe₃C）为奥氏体形核点及C元素在奥氏体内的扩散控制奥氏体在板条界间生长;板条马氏体内C向奥氏体内扩散控制其沿板条方向长大;Mn向奥氏体扩散并控制铁素体-奥氏体两相达到最终的平衡状态。钢在750 ℃再加热过程中,C、Mn元素由铁素体向奥氏体相中扩散,其扩散过程控制着奥氏体的形核与长大,扩散的结果是C、Mn元素在奥氏体内富集,实现C、Mn元素在两相之间的配分。     

耐候钢热处理双相化组织与性能

研究了铁路机车车辆用的两种热轧耐候钢经热处理双相化的的金相组织及各种力学性能,结果表明,耐候钢双相化后的显微组织由多边形等轴铁素体晶粒和不规则岛状马氏体组成,且原始组织对其有很大影响;两种热轧耐候钢双相化热处理前后的显微镜组织和力学性能均无明显的各向异性,研究发现,双相化加热温度对马氏体含量,铁素体晶粒大小,屈服现象,屈服强度、抗拉强度、屈强比、伸长率及加工硬化指数（n值）等双相化钢的组织和性能均有显著影响,根据试验结果,确定的耐候钢最佳热处理双相比工艺为780℃加热,10％NaCl水溶液淬火,本研究成果将为进一步采用控制轧制法进行耐候双相钢的生产奠定基础。     

基于淬火回火的热镀锌工艺对1000 MPa级双相钢组织性能的影响

设计C-Si-Mn合金系并添加微合金元素Nb开发1000 MPa级镀锌双相钢,通过热模拟实验机研究实验材料经淬火回火的热镀锌工艺对组织性能的影响。结果表明:显微组织均以岛状弥散分布的马氏体和铁素体基体组成,铁素体晶粒尺寸约为2~4 μm;随淬火温度的升高,实验材料的马氏体体积分数逐渐降低,导致强度降低,延伸率升高;在较高温度淬火回火后,组织中部分马氏体板条界面模糊;实验材料断裂韧窝平均尺寸较小,呈韧性断裂机制,宏观上表现为马氏体自身断裂。实验材料在380 °C淬火并回火处理后,抗拉强度和延伸率实现良好匹配,为1000 MPa级镀锌双相钢退火工艺提供实际指导。     

焊缝金属中疲劳位错结构形成过程的研究

研究的是在循环拉伸载荷的作用下，16Mn钢焊缝中疲劳位错结构的形态及形成过程。通过透射电子显微镜对疲劳试验后的试样进行观察及仔细分析，发现在铁素体的晶粒内，随循环次数的增加，疲劳位错的结构在不断地发生变化，其表现出的形态有位错缠结、位错条带、“胞块”状的位错结构、位错胞及亚晶。     

Evaluation of Microstructure and Mechanical Properties in Dissimilar Austenitic/Super Duplex Stainless Steel Joint

To study the effect of chemical composition on microstructural features and mechanical properties of dissimilar joints between super duplex and austenitic stainless steels, welding was attempted by gas tungsten arc welding process with a super duplex (ER2594) and an austenitic (ER309LMo) stainless steel filler metal. While the austenitic weld metal had vermicular delta ferrite within austenitic matrix, super duplex stainless steel was mainly comprised of allotriomorphic grain boundary and Widmanstätten side plate austenite morphologies in the ferrite matrix. Also the heat-affected zone of austenitic base metal comprised of large austenite grains with little amounts of ferrite, whereas a coarse-grained ferritic region was observed in the heat-affected zone of super duplex base metal. Although both welded joints showed acceptable mechanical properties, the hardness and impact strength of the weld metal produced using super duplex filler metal were found to be better than that obtained by austenitic filler metal.     

Characteristics of Laser Beam and Friction Stir Welded AISI 409M Ferritic Stainless Steel Joints

This article presents the comparative evaluation of microstructural features and mechanical properties of friction stir welded (solid-state) and laser beam welded (high energy density fusion welding) AISI 409M grade ferritic stainless steel joints. Optical microscopy, microhardness testing, transverse tensile, and impact tests were performed. The coarse ferrite grains in the base material were changed to fine grains consisting duplex structure of ferrite and martensite due to the rapid cooling rate and high strain induced by severe plastic deformation caused by frictional stirring. On the other hand, columnar dendritic grain structure was observed in fusion zone of laser beam welded joints. Tensile testing indicates overmatching of the weld metal relative to the base metal irrespective of the welding processes used. The LBW joint exhibited superior impact toughness compared to the FSW joint.     

FSS/ASS厚壁异种钢“TIG冷焊 + UNGW”组合焊的接头组织与力学性能

为了有效解决铁素体不锈钢的焊接热影响区晶粒易粗化问题，以及奥氏体不锈钢焊接时在接头部分熔合区及其附近热影响区内因易形成蠕虫状δ铁素体而显著降低该区域耐腐蚀性的问题，提出了“TIG冷焊 + UNGW”的组合焊接工艺，并进行了1Cr17/1Cr18Ni9Ti厚壁异种不锈钢的焊接，同时对所得接头的显微组织、力学性能及耐腐蚀性进行了测试与分析. 结果表明，组合焊接头的1Cr17母材热影响区晶粒未发生粗化，并且1Cr18Ni9Ti母材部分熔合区及其附近热影响区内未形成蠕虫状δ铁素体；组合焊接头的抗拉强度优于1Cr17母材，并且1Cr17母材热影响区的冲击吸收能量与1Cr17母材相当；组合焊接头的熔敷层、1Cr18Ni9Ti母材、1Cr17母材、UNGW焊缝区及完整接头的耐腐蚀性呈依次下降的趋势.     

Mechanical and corrosion properties of 445J2 ultra pure ferritic stainless steel joint

The microstructure, mechanical and corrosion resistance properties of 445J2 ultra pure ferritic stainless steel thin plate joints conducted by the pulsed current gas tungsten arc welding (PCGTAW) were discussed in this paper. In order to avoid weld defects, the appropriate welding process was adjusted. The joints were subjected to optical microscopy, transverse static tensile, plastic deformation, intergranular corrosion and electrochemistry corrosion tests. The results indicated that the weld zone (WZ) is characterized with columnar grains and equiaxed grains and the heat-affected zone (HAZ) shows coarse ferrite grains due to the rapid solidification of thin plate welding. The PCGTAW joint exhibited acceptable mechanical properties and equivalent corrosion resistance properties as the base metal.     

1Cr18Ni9Ti不锈钢超窄间隙焊接接头组织与性能分析

采用超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接方法进行了1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的超窄间隙焊接试验,并对所得超窄间隙焊接接头的组织及性能进行了测试和分析。结果表明,1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢超窄间隙焊接接头的根焊焊缝区晶粒为等轴晶,而填充焊和盖面焊的焊缝区晶粒则为粗大的柱状晶。等轴晶和柱状晶的基体均为奥氏体,晶粒内部均分布有少量板条状铁素体。超窄间隙焊接接头的填充焊缝和根焊焊缝具有与母材相当的硬度,而盖面焊缝的硬度则略低于母材。超窄间隙焊接接头除了收缩率和冲击功比母材的略低外,抗拉强度、屈服强度及伸长率明显高于母材所对应性能的最低值。此外,试验还测得超窄间隙焊接接头的腐蚀速率为0.417 g/(m2·h),该值明显低于母材的腐蚀速率。     

低碳钢形变强化相变的特征

介绍了低碳钢形变强化相变的基本概念及主要特征．系统的研究工作证实了变形显著地加速了低碳钢过冷奥氏体向铁素体的相变过程．形变强化相变是一个以形核为主导的过程直到相变完成以前，形核始终存在于新相与原奥氏体相界面的高应变区．由于几何空间与成分条件上受到一定的限制，长大及各向异性都不太明显，铁素体晶粒超细化．实验工作还证实了转变动力学呈现明显的3个阶段，它们分别与相变铁素体在原奥氏体晶界上的形核，在铁素体／奥氏体相界前沿高畸变区的形核，及被铁素体晶粒所包围的残存奥氏体上的相变形核等过程相对应。     

2205双相不锈钢焊接接头微区耐点蚀性能分析

采用光学显微镜观察了2205双相不锈钢焊接接头的组织形貌,采用自制的微电化学测试系统测量了母材、焊缝和HAZ的微区循环伏安曲线.结果表明,2205双相不锈钢焊接接头的组织为铁素体＋奥氏体,焊缝中铁素体含量约为48%,与母材相当,HAZ中铁素体平均含量高于50%;在3.5%的NaCl溶液中2205双相不锈钢焊接接头焊缝微...     

电铁塔用细晶高强钢焊接接头组织与性能研究

采用焊条电孤焊、CO2气体保护焊焊接了控扎控冷制备输电铁塔用细晶Q420低合金高强钢.研究焊接接头显微组织和力学性能,并对比分析热轧制备Q420钢焊接接头的冲击韧性.研究结果表明,选择E5515焊条、ER55-G焊丝焊接所得细晶Q420高强钢焊接接头焊缝金属主要由铁素体和少量珠光体构成,ER55-G焊丝由于添加Ti元素...     

15Cr2Ni3MoW穿孔顶头的组织形态初探

研究了15Cr2Ni3MoW合金钢金相组织演变过程及其组织形态,明确了该钢的组织形态特点和适应穿孔顶头高性能要求所应有的组织结构模式及与使用性能之间的关系。15Cr2Ni3MoW合金钢生产的顶头具有均匀细小的贝氏体和少量马氏体的复合组织,其表面氧化膜应致密,与基体结合牢固,并以FeO为主要成分。改进顶头的生产工艺后,顶头组织改善,硬度提高,冲击功提高45%,使用寿命提高50%以上。