热处理工艺对3.5Ni钢组织和性能的影响

通过拉伸和冲击试验以及OM和SEM的组织观察,研究了不同热处理工艺对3.5Ni低温钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:3.5Ni钢正火(Normalizing)态及正火+回火(Normalizing+tempering)态的组织均为铁素体基体加珠光体。冲击韧性随正火温度的升高先增加后降低,正火温度为860℃时,低温韧性最佳;回火后3.5Ni钢塑性和低温韧性明显提高。随着回火温度的升高,带状组织减弱,冲击功增加,当回火温度达到两相区的650℃时,冲击功降低,最佳的回火温度为590~630℃。     

回火对低碳贝氏体钢组织和性能的影响

研究了(250~500)℃×30 min回火热处理对低碳贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明,TMCP状态试验钢的组织为粒状贝氏体、板条贝氏体和针状铁素体。回火温度升高,粒状贝氏体增加,板条贝氏体和针状铁素体减少,组织逐渐粗化。350℃回火时,试验钢的屈服强度(Rt0.5)为735~765 MPa,抗拉强度(Rm)为845~865 MPa,屈强比为0.87~0.88,-20℃冲击功为218~257 J,强韧性匹配最佳。300~400℃回火时,裂纹形成能(E1)、韧性裂纹扩展能(E2)及脆性裂纹扩展能(E3)+脆性裂纹扩展止裂能(E4)最大,止裂性能最佳。     

一种高钴镍超高强度钢力学性能的研究

通过拉伸、冲击、断裂韧性以及扫描电子显微镜(SEM)等试验方法,研究了碳含量和回火温度对高钴镍超高强度钢(13.4Co11.3Ni)组织和力学性能的影响.试验结果表明,随着钢中碳含量的增加,试验钢的强度和硬度逐渐提高;冲击功和断裂韧性都随之降低;同时随着碳含量的增加,冲击断口中韧窝所占的比例逐渐下降,并且逐渐由韧窝型断口向韧窝 准解理的混合型断口过渡.随着回火温度的升高,试验钢抗拉强度和冲击功随之逐渐提高,分别在454℃和510℃时达到峰值后,又逐渐下降.其硬度(HRC)随着回火温度的升高而逐渐降低.     

实验室模拟控制轧制和调质处理对桥梁钢Q690q组织和性能的影响

研究了920℃精轧,830℃终轧以12℃/s冷至590℃,空冷的TMCP控制轧制工艺和TMCP+940℃淬火-630℃回火两工艺的桥梁钢Q690q(/%:0.05C、0.30Si、1.40Mn、1.10Cu、0.50Cr、0.80Ni、0.07V、0.55Mo,焊接冷裂纹敏感指数P_cm≤0.267)15mm板组织和力学性能。结果表明,TMCP工艺生产的桥梁钢Q690q组织主要由粒状贝氏体和少量铁素体组成,TMCP+调质处理后的组织为多边形铁素体和少量渗碳体,其屈服强度R_p0.2为845～870MPa,抗拉强度Rm895～900MPa,-20℃冲击功153～186J, -40℃为141～155 J。调质处理减小了钢材的M/A岛尺寸和位错密度,使Q690_q钢保持高强度的同时也具有较好的冲击韧性。     

TMCP工艺对低碳Ni-Nb钢组织转变和力学性能的影响

 为了研究TMCP工艺对低碳Ni-Nb钢显微组织转变类型和晶粒尺寸的影响规律，研究了不同TMCP工艺下的显微组织特征及其对力学性能的作用机理。结果表明，在未变形轧制情况下，当冷却速度小于5 ℃/s时，显微组织为铁素体和珠光体，铁素体晶粒尺寸随着冷却速度的增大而减小；在变形轧制情况下，随着冷却速度的增加，组织中的铁素体晶粒尺寸明显减小；当冷却速度增大到5 ℃/s时，微观组织中出现了大量粒状贝氏体。试制钢板试验表明，当冷却速度为4 ℃/s时，试验钢的组织为准多边形铁素体，可以有效提高钢的低温韧性；当冷却速度达到6 ℃/s时，试验钢微观组织中出现大量粒状贝氏体，明显降低钢的低温韧性。     

淬火温度对高碳钢组织和断裂韧度的影响

研究了不同淬火温度对高碳钢组织及断裂韧度的影响。利用紧凑拉伸试样测量其平面应变断裂韧度,扫描电镜(SEM)观察淬回火后的组织演变规律及断裂韧度试样断口形貌。结果表明:随着淬火温度的升高,淬火态组织中残余碳化物数量逐渐减少至920℃时全部消失;晶粒尺寸在淬火温度大于960℃时明显长大。600℃高温回火后,组织由残留大碳化物颗粒、回火析出碳化物及铁素体基体组成;塑性单调下降;断裂韧度在小于960℃时单调下降,大于960℃后基本不变;KIC试验断口逐渐由准解理型断裂转变为沿晶断裂。塑性变化是试验钢韧性降低的主要原因。     

淬火温度对80 mm调质690 MPa级低碳贝氏体高强钢板组织性能的影响

通过金相显微镜、扫描电镜、力学性能测试,研究了830～930℃淬火+650℃回火对690 MPa高强钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:实验钢经两相区830℃淬火+650℃回火后的组织为板条状铁素体和回火索氏体,其屈服强度较低为679 MPa。淬火温度在完全奥氏体化相区为890～930℃时,随着淬火温度升高,材料强度下降,韧性降低。当在890℃淬火和650℃回火时,屈服强度为791 MPa,冲击功为150～171 J, 达到690 MPa E级钢性能要求。     

回火工艺对E690超高强度船板强韧性的影响

对湘钢采用TMCP工艺及TMCP+550℃回火工艺开发的超高强度船板E690进行金相分析、拉伸试验和冲击试验。结果表明:采用该工艺生产的E690钢板屈服强度达到700 MPa、-40℃冲击功达到200 J以上,具有良好的强韧性匹配。回火后强度略有上升,冲击裂纹扩展功占总功的比例降低,断口由韧性断裂转变为韧脆混合断裂模式。     

高氮不锈轴承钢碳化物分布与高温断裂机制

 通过高温拉伸试验研究高氮不锈轴承钢高温断裂行为,探究了170 ℃和470 ℃回火态钢中碳化物分布特征,分析了高温拉伸断裂及组织演变和碳化物分布规律。研究发现,回火温度从170 ℃升高至470 ℃,高氮钢中大于0.8 μm的碳化物明显增加,高氮钢中M₂₃C₆强化增量提高了2.59 MPa,固溶强化增量下降了118.82 MPa,470 ℃回火态钢的室温抗拉强度降低、拉伸断口表现为准解理和少量撕裂韧窝;拉伸温度升高至300 ℃,试样断口表现为等轴型韧窝特征,170 ℃和470 ℃回火态试样起裂源断裂碳化物尺寸分别为2.8~3.6 μm和5.5~6.7 μm;450 ℃拉伸断口表现为塑孔韧窝特征,170 ℃和470 ℃回火态试样起裂源断裂碳化物尺寸分别为2.7~3.4 μm和5.8~6.4 μm。拉伸温度从300 ℃提高至450 ℃,钢的固溶强化和位错强化作用减弱,金属原子间结合能下降,碳化物与基体不连续应力分布加剧变形不协调性,碳化物承担较高应力而发生断裂。单纯热作用下钢中0.5~0.8 μm尺寸碳化物数量比例增加;在热力耦合作用下,钢中应力所导致的位错增殖为碳元素扩散提供通道,钢中碳化物在晶界和位错线上形核析出0.2~0.8 μm碳化物。裂纹沿着与拉伸方向45°角的最大剪力方向快速扩展而断裂,最终形成锯齿状的断口,小尺寸碳化物增多阻碍位错滑移导致塑性降低;钢中大尺寸碳化物不均匀分布在碳化物间形成大变形塑孔而增加钢的塑性。     

TMCP型屈服强度460 MPa级结构钢板的研究与开发

采用低成本的设计思路,在低C、适量Mn的基础上,组合添加Ni +Cr+ Nb+V微合金元素,优化TMCP工艺,成功生产出60 mm厚度的屈服强度460 MPa级结构钢板.轧后控制返红温度在590 ～ 610℃,使钢板得到准多边形铁素体+贝氏体+少量珠光体的混合组织,以实现良好的强韧性匹配,为生产更大厚度TMCP型钢板提供了技术积累.