钛微合金化热轧TRIP钢的连续冷却相变研究

用Formastor-FII相变仪研究了钛微合金化TRIP在不同开冷温度下的连续冷却相变,建立了实验钢的连续冷却转变曲线,分析了铁素体、贝氏体及马氏体的相变规律.结果表明,随着冷却速率的增加,实验钢依次经过铁素体、贝氏体及马氏体相区,在较宽的冷却速率范围内,均可获得贝氏体及马氏体组织,其Ms点为450℃左右;随着开冷温度的降低或冷却速率的提高,实验钢的铁素体及贝氏体开始转变温度降低,抑制了铁素体及贝氏体相变;随着冷却速率的增加,实验钢的显微组织由铁素体+粒状贝氏体逐步转变为板条贝氏体+板条马氏体及板条马氏体组织;当冷却速率较低时,铁素体由晶内铁素体和晶界铁素体组成,晶内铁素体形核质点为复杂的氧化物及硫化物.     

双面双弧焊对高强钢焊接效率和质量影响分析

对高强钢10CrNi3MoV钢厚板进行了双面双弧焊接试验研究。结果表明,焊接长2 m、厚50 mm的钢板,双面双弧焊与传统单弧MAG焊相比,生产效率提高1.4倍,焊接接头力学性能满足指标要求;双面双TIG打底的热影响区金相组织为板条状马氏体,焊缝区为板条马氏体+针状铁素体。     

航空齿轮钢16Cr3NiWMoVNbE的真空低压渗碳

对航空齿轮钢16Cr3NiWMoVNbE进行真空低压渗碳热处理,研究了真空渗碳、淬火、冰冷处理以及回火工艺对材料的组织和性能的影响。结果表明：实验钢经渗碳淬火处理后,从表面到心部的组织可分为碳化物区、碳化物与针状马氏体混合区、针状马氏体区和心部板条马氏体区。在碳化物区的晶界有大量的块状Cr碳化物析出,在析出位置Ni元素较少。在针状马氏体和板条马氏体基体中细小的析出物为Nb、V、Mo微合金元素的碳化物。从渗碳钢表面到心部,随着碳浓度的降低硬度曲线呈现先升高后降低的趋势,渗层深度为0.95 mm。冰冷处理使残余奥氏体进一步转化为马氏体,使实验钢的硬度大幅度提高。     

奥氏体化温度对30CrMnSiNi2A钢等温淬火后组织和性能的影响

本文利用透射电镜研究了30CrMnsiNi2A钢在不同奥氏体化温度下马氏体区等温淬火后组织的变化。发现随奥氏体化温度升高,马氏体板条间残余奥氏体膜增厚。试验表明,30CrMnSiNi2A钢的拉伸强度在920℃处出现一小的峰值;屈服强度在960℃以下无明显变化。     

奥氏体化条件对675装甲钢中马氏体相变的影响

利用高分辨热膨胀仪,结合显微组织分析,研究了奥氏体化过程中奥氏体化加热温度和保温时间两个重要参数对675装甲钢快速冷却中马氏体相变的影响,包括原奥氏体晶粒尺寸、马氏体显微组织形态和马氏体相变点(Ms)。结果表明:奥氏体化温度对原奥氏体晶粒尺寸的影响程度远大于保温时间;奥氏体化过程中,675装甲钢中钒微合金碳化物(V4C3)在大约1000℃能全部溶入到奥氏体中,从而失去钉扎奥氏体晶界的作用,致使晶粒开始粗化;随原奥氏体晶粒尺寸增大,快速冷却得到的马氏体尺寸迅速增大,表现出对原奥氏体晶粒的组织遗传现象;马氏体相变点(Ms)受到奥氏体晶粒尺寸和钒微合金碳化物向奥氏体中溶解程度两个因素综合作用。     

冷却速度对10CrNi5MoV钢焊缝金属相变的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机测量了10CrNi5MoV钢焊缝金属在不同冷却速率下奥氏体连续冷却过程中的温度-膨胀曲线,利用杠杆定律,得到了不同冷却速率下相变动力学曲线,分析了冷却速率对焊缝金属相变的影响。结果表明,不同冷却速率下焊缝金属的奥氏体转变动力学曲线均呈S型,冷却速率为60 ℃/s、30 ℃/s、15 ℃/s时,奥氏体转变速率与温度的曲线呈单峰状,冷却速率为6 ℃/s,奥氏体转变速率与温度的曲线表现为贝氏体、粒状贝氏体相变的双峰转变。      

15CrNi4Mo钢渗碳及热处理工艺研究

研究了表面碳含量和热处理工艺对15CrNi4Mo钢渗碳层的影响,分析了渗层显微组织和硬度分布。结果表明:渗碳后表面碳含量为0.90%时,在805℃淬火310℃回火后,渗碳层组织为细针状回火马氏体、残余奥氏体和少量碳化物,心部组织为回火马氏体及少量铁素体,能够满足使用要求。     

淬回并回火后钢的奥氏体形成动力学的研究

研究了淬火回火态30CrMnSiA钢重新加热时奧氏体形成动力学。建立了回火钢奥氐体等温形成的动力学方程和T～1nτ等温曲线。计算了碳的扩散激活能。表明,奥氏体形成过程具有明显扩散相变的特征。     

初始组织对低碳钢IQ&P工艺残留奥氏体及力学性能的影响

采用双相区再加热-淬火-碳配分(IQP)工艺,研究初始组织为铁素体+珠光体的IQP-Ⅰ多相钢和初始组织为马氏体的IQP-Ⅱ多相钢的组织形貌、残留奥氏体及力学性能。结果表明:初始组织为铁素体+珠光体的IQP-Ⅰ多相钢室温组织中,铁素体和马氏体基本呈块状分布,块状残留奥氏体存在于铁素体与马氏体界面处,薄膜状只存在于马氏体内的板条之间,且残留奥氏体含量较少,TRIP效应不明显,其抗拉强度为957 MPa,伸长率只有20%,强塑积为19905.6MPa·%。初始组织为马氏体的IQP-Ⅱ多相钢中铁素体和马氏体大多呈灰黑色的板条状或针状,且细小的针状马氏体均匀地分布在铁素体基体上,残留奥氏体只以薄膜状平行分布在铁素体基体上,体积分数达到了13.2%,且具有较高的稳定性,TRIP效应较明显,强塑积达到21560MPa·%,可以获得强度和塑性的良好结合。     

慢速加热中针状奥氏体形成过程的观察

３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢经１２５０℃预先淬火粕在慢速加热过程中,奥氏体最先呈短针状在原马氏体板条界上渗碳体处形核,而后沿原板条界长大连接成针状,进一步长大连接呈网关且布满整个原板条界,最后,沿垂直于原板条界方向长大妆,使原奥氏体晶粒复原,保留了原粗大的条状特征,在奥氏体风形成时,未溶渗碳体呈短棒状分布于原马氏体板条界上,且部分渗碳体具有相同的空间取向,在转变结束前,余下少量的铁素体呈菱形。奥氏体可能是     

感应淬火热处理工艺对10CrNi3MoV对称球扁钢力学性能的影响

研究了感应淬火热处理工艺对10CrNi3MoV对称球扁钢力学性能的影响。结果表明,10CrNi3MoV对称球扁钢的淬火温度随着感应淬火轨道频率的提高而显著降低,控制轨道频率7～11 Hz,即可控制球扁钢加热温度840～890℃。感应淬火温度和淬火水量对球扁钢的力学性能存在显著影响,随着感应淬火温度的提高以及淬火水量的降低,腹板部位的屈服强度显著降低,低温韧性变化不明显。二次调质热处理时钢的屈服强度显著降低,应提高钢的奥氏体化温度及奥氏体化均匀程度。感应加热淬火时,高温停留时间短,奥氏体化程度低,淬火后获得了细小的马氏体和贝氏体混合组织,钢的屈服强度较加热炉加热显著提高。     

道间温度对10CrNi5MoV钢气体保护焊接头力学性能的影响

通过屈服强度和冲击韧性测试、组织分析,研究了两种焊接热输入条件下道间温度对10CrNi5MoV钢气体保护焊接头力学性能的影响。结果表明,随着道间温度从40℃提高到300℃,焊接热输入为8 kJ/cm和18 kJ/cm的焊缝金属屈服强度分别从868 MPa和855 MPa单调下降至728 MPa和693 MPa,-50℃冲击韧性分别从70 J和69 J升高至117 J和72 J(道间温度分别为200℃和100℃),然后降低至67 J和43 J;焊缝金属的组织差异是不同道间温度下焊接接头力学性能不同的原因。随着道间温度从40℃提高到300℃,焊缝金属中马氏体组织逐渐消失,粒状贝氏体组织逐渐增多,针状铁素体组织比例先增加再减少,含量最高时的道间温度与冲击韧性峰值水平相一致。     

The morphology of martensite in Fe-C,Fe-Ni-C and Fe-Cr-C alloys

The morphology of martensite in widely varying series of Fe-C, Fe-Ni-C and Fe-Cr-C alloys was investigated using optical microscopy. The effects of formation temperature and alloying elements on the martensite morphology were studied in detail. It was found that in Fe-C alloys, lath martensite forms in alloys with less than 0.8wt% carbon, butterfly martensite forms in alloys with between 0.98 and 1.42wt% carbon and lenticular martensite forms in alloys with more than 1.56wt% carbon. In Fe-Ni-C alloys, four different martensite morphologies form depending upon the formation temperature and composition, and for alloys of a fixed carbon content the martensite morphology changes from lath to butterfly to lenticular to thin plate as the formation temperature is decreased. In Fe-Cr-C alloys, lath martensite forms at high temperature, and below the lath formation temperature mainly {2 2 5}_f plate martensite is formed. Based on the results obtained, the importance of the strength of austenite, and the austenite stacking fault energy to the martensite morphology was discussed.     

Anomalous kinetics of lath martensite formation in stainless steel

The kinetics of lath martensite formation in Fe–17·3 wt-%Cr–7·1 wt-%Ni–1·1 wt-%Al–0·08 wt-%C stainless steel was investigated with magnetometry and microscopy. Lath martensite forms during cooling, heating and isothermally. For the first time, it is shown by magnetometry during extremely slow isochronal cooling that transformation rate maxima occur, which are interrupted by virtually transformation free temperature regions. Microscopy confirms martensite formation after athermal nucleation of clusters followed by their time dependent growth. The observations are interpreted in terms of time dependent autocatalytic lath martensite formation followed by mechanical stabilisation of austenite during the transformation process.     

T91铁素体耐热钢过冷奥氏体转变过程中临界冷却速度的研究

利用DIL805A/D高精度差分膨胀仪,通过线膨胀行为测量与微观组织分析,获得T91铁素体耐热钢连续冷却转变过程中相关动力学信息,结合冷却后T91钢组织特征,确定了T91钢过冷奥氏体转变过程中的临界冷却速度.研究表明:T91钢过冷奥氏体连续冷却过程中只存在铁素体和马氏体转变区,而不出现贝氏体和珠光体转变.在冷却速度为10K/min时该钢获得完全板条马氏体组织,9K/min时组织中开始出现铁素体,即10K/min可以定为T91钢奥氏体向马氏体转变的上临界冷却速度;当冷却速度介于3～9K/min时为马氏体和铁素体的混合组织,冷却速度为2K/min时T91钢中不存在马氏体转变,室温组织为铁素体,即2K/min可以定为T91钢奥氏体向马氏体转变的下临界冷却速度.     

Regular Pattern of Morphology Transition in Mixed Martensite Structures

The morphology and substructure of mixedmartensites in ferrous alloys have been examined byusing optical and transmission electron microscope.The results indicated that the main formation se-quence of martensitic morphology was butterfly→plate→lath,with decreasing forming temperatureswhen the plastic accommodation takes place in theparent phase,which is affected by the transforma-tion strain fiélds.It was shown that the martensitemorphology is not only decided by the formingtemperature alone,but also by the dislocation struc-ture in austenite before the transformation.     

低温临界区退火时间对22MnB5钢组织和性能的影响

为了研究22MnB5钢在退火过程中的组织演变规律,细化热冲压成形后马氏体板条束,通过扫描电镜(SEM)、能谱分析、电子背散射衍射(EBSD)分析技术和拉伸实验等方法,研究了不同低温临界区退火时间对22MnB5钢显微组织和力学性能的影响,并阐述了不均匀奥氏体在退火过程中的转变机制及合金元素对粒状珠光体形成的影响.研究表明,经低温临界区不同退火时间保温及随后等温处理后,得到不同的珠光体形态,在770℃保温0.5 h,并在700℃等温处理后,得到铁素体基体上分布颗粒状碳化物的粒状珠光体组织;随着临界区保温时间的延长,奥氏体转变逐渐均匀,使部分奥氏体在随后的等温过程中发生共析转变,得到多边形铁素体+片层状珠光体组织.粒状珠光体组织有利于细化淬火后的马氏体板条束,提高综合力学性能.     

低温与真空条件下1Cr18Ni9Ti钢的疲劳行为

分别在室温大气、室温真空及低温真空几种环境条件下,对1Cr18Ni9Ti钢进行对称载荷拉-压疲劳试验,利用TEM观察疲劳断口附近的显微组织,研究了环境因素对疲劳性能的影响,并对影响的原因进行了分析和讨论.研究表明:1Cr18Ni9Ti钢在低温真空条件下疲劳性能显著提高;疲劳断口附近出现大量板条马氏体;真空与低温显著提高1Cr18Ni9Ti钢疲劳性能的原因与真空对裂纹表面的净化效应,以及低温促进疲劳裂纹前沿形成板条马氏体有关.