厚壁X70管线钢的组织和性能

借助TEM、SEM、EBSD等显微组织分析手段及力学性能测试,研究了深海用超厚规格X70管线钢板的显微组织与力学性能的关系。实验结果表明:为满足深海用厚壁X70管线钢对纵向变形能力及DWTT(落锤撕裂实验)断裂韧性的严格要求,组织设计可采用针状铁素体+多边形铁素体的双相组织方法。针状铁素体为硬相、多边形铁素体为软相的双相组织中,屈强比随多边形铁素体数量的增加而降低,增大铁素体晶粒尺寸也能降低材料屈强比;在针状铁素体为基体的显微组织中,引入适量的细化多边形铁素体还可降低其有效晶粒尺寸,提高材料DWTT性能,但多边形铁素体体积分数过多、晶粒尺寸过大时,平均有效晶粒尺寸增加,DWTT性能反而降低。     

控轧控冷工艺对X70级抗大变形管线钢组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及力学性能实验等研究了控轧控冷工艺对X70级管线钢的组织与力学性能的影响。结果表明:不同终轧温度下X70管线钢的显微组织主要由多边形铁素体、贝氏体和少量的珠光体组成,且随着终轧温度的升高,抗拉强度与屈服强度降低,硬度下降,冲击韧性提高,但屈强比变化不大,并且落锤性能较差;随着终轧温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,铁素体体积含量增多。在不同的终冷温度下,X70管线钢的显微组织主要由多边形铁素体和贝氏体组成,并且随着终冷温度的升高,抗拉强度大幅度降低,屈服强度则呈M形波动,硬度呈线性降低,冲击吸收能量大幅度升高且落锤性能较好,屈强比缓慢升高;随着终冷温度的升高,晶粒度等级基本保持稳定,铁素体含量呈线性增加。该大变形管线钢最优的轧制工艺为控制终轧温度为840℃,终冷温度为450℃。     

控制冷却工艺对厚规格X60管线钢板落锤性能的影响

在不同的控制冷却工艺下开展了厚规格X60管线钢的工业试验,分析了不同工艺下厚规格X60管线钢的显微组织和落锤性能。结果表明:在试验条件下,精轧入口温度偏高导致在部分再结晶区轧制,试样中出现混晶组织,落锤性能不合格;中间点温度偏高时,心部冷却强度不足,先共析铁素体生长粗大,试样中出现混晶组织、带状组织、马氏体等异常组织,落锤性能不合格;采用超快冷工艺时,通过提高相变过冷度细化晶粒,最终形成针状铁素体组织,落锤性能合格。     

EBSD技术在厚规格管线钢DWTT研究中的应用

利用电子背散射衍射(EBSD)技术和金相分析软件,结合DWTT性能测试,对3种厚规格X70管线钢板的微观组织、取向成像特点、有效晶粒尺寸和DWTT性能进行了分析。结果表明,3种管线钢的取向差分布均在2°~15°和47°~60°两区间,呈现"双峰"分布特点。铁素体基体与母相奥氏体间存在一定的取向关系是管线钢中晶界取向差"双峰"分布的主要原因。在针状铁素体或贝氏体为基体的显微组织中,引入适量细化的多边形铁素体可以降低其平均有效晶粒尺寸,但多边形铁素体体积分数过多、晶粒尺寸过大时,反而会使有效晶粒尺寸增大。有效晶粒细化是提高试验钢DWTT断裂韧性的主要原因。     

多边形铁素体含量对X60、X70管线钢DWTT断口纤维率的影响

以X60和X70管线钢为研究对象,研究了管线钢中显微组织与断裂韧性之间的关系。结果表明,多边形铁素体对管线钢既有增韧性又有减韧性作用:当钢中分布细小的多边形铁素体晶粒时,多边形铁素体迫使裂纹分叉、弯曲和转向,导致裂纹的扩展功提高,增加了管线钢的韧性,而且随多边形铁素体含量增多,落锤撕裂试验断口纤维率也随之提高。然而,当多边形铁素体晶粒粗大且以绝对多的数量分布在基体中时,其增韧性作用消失。     

厚规格多相组织X80管线钢的断裂行为

通过落锤撕裂试验(DWTT)研究了厚规格多相组织X80管线钢断裂行为与微观组织之间的关系。采用OM和SEM对X80管线钢微观组织和DWTT试样断口形貌进行观察。研究结果表明,钢板微观组织由粒状贝氏体(GB)、针状铁素体(AF)、贝氏体铁素体(BF)、多边形铁素体(PF)和准多边形铁素体(QPF)构成;分层裂纹形成于带状组织处;马氏体-奥氏体(MA)岛、夹杂物周围易萌生微孔及二次裂纹;在晶粒内部形核长大的二次裂纹扩展到小尺寸MA岛及AF处会出现止裂,提高了钢板的断裂韧性。     

太钢X70高级别管线钢的开发

介绍了太钢X70高级别管线钢的成分设计,冶炼和TMCP工艺。X70管线钢的显微组织由针状铁素体、多边形铁素体和少量粒状贝氏体组成,该钢种具有高强度、高低温冲击韧性和优异的落锤撕裂性能,其钢质纯净,带状组织级别低。     

微合金元素对X70管线钢韧性的影响

研究了4种含不同微合金元素的X70管线钢的韧性,采用夏比冲击试验和落锤撕裂试验,借助金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)与背散射电子衍射技术(EBSD)等手段,分析了微观组织、晶粒尺寸、晶粒取向及取向差和夹杂物等因素对X70管线钢韧性的影响。结果表明,含Mo、Ni元素的管线钢夏比冲击韧性和落锤性能都较好,含Cr元素的管线钢落锤性能偏低,大角度晶界比率越高,晶粒尺寸越细小,夹杂物含量越少的管线钢具有更高的韧性。     

X65高强高韧性管线钢的试制

介绍了唐钢高强高韧性X65管线钢的试制情况。采用光学显微镜和拉伸试验等方法研究了X65管线钢的显微组织、力学性能及冲击韧性。结果表明,试制X65管线钢组织细小、均匀,铁素体为不规则多边形铁素体,晶粒度平均为12.5级。其由于晶粒细小且夹杂物含量低,所以X65管线钢的强度和韧性好,能满足用户的使用要求。     

控轧控冷工艺对X80管线钢组织和性能的影响

利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对不同工艺轧制的X80管线钢的显微组织和位错形态进行了观察和分析。利用电子背散射衍射(EBSD)技术分析了X80管线钢的有效晶粒尺寸。比较和分析了4种控轧控冷工艺对钢板的组织和力学性能的影响。研究得出,采用奥氏体再结晶区控温轧制+未再结晶区近两相区轧制+轧后直接水冷工艺,得到的钢板的有效晶粒尺寸最小、力学性能最佳,其组织以粒状贝氏体为主,并伴有板条贝氏体铁素体、针状铁素体、准多边形铁素体以及少量M/A多相共存的复合组织,使试验钢获得了良好的强韧性匹配。     

普冷板炉内高温变形对表面质量的影响

通过高温拉伸仪表征钢带在炉内各段力学性能,利用扫描电镜观察缺陷表面形貌,从而分析普冷板炉内高温变形对表面质量的影响。结果表明：在退火炉内普冷板板温达到780 ℃时,钢带屈服强度仅为16 MPa,易发生高温变形。普冷板在炉内高温变形,造成钢带表面发白和麻点缺陷。钢带部分区域在炉内受到横向应力作用,造成该区域不同步、不均匀变形,使得该区域粗糙度高,较高的粗糙表面对光产生更严重的漫反射,导致钢带表面发白的缺陷;钢带表面受炉辊结瘤反作用力,发生高温变形产生麻点,钢带越厚、炉内张力越大,该反作用力越大,钢带表面麻点越严重。确保退火炉内温度均匀可防止钢带在炉内发生局部变形而产生发白,降低钢带炉内张力可减轻麻点缺陷。     

Microstructure characterization in a sensitized Al-Mg-Mn-Zn alloy

Alloying elements, present in the aluminum solid solution or the precipitates, influence the corrosion resistance of Al-Mg-Mn-Zn alloys. In this study, sensitizing treatment was applied to an Al-Mg-Mn-Zn alloy to modify the precipitation at the grain boundaries or in the grains. Transmission electron microscopy(TEM) and scanning electron microscope(SEM) were used to characterize various second-phase particles and determine their orientation relationship with the Al matrix. After sensitizing treatment, τ-phase(Mg₃₂(Al, Zn)₄₉) is observed to precipitate along the grain boundaries in a coarser size,producing a discontinuous grain boundary precipitate structure. In addition, Mn-rich particles are found to form with various shapes, such as global, plate and rhombus.     

制备高温超导涂层导体的技术路线分析

钇系高温超导涂层导体具备优异的超导性能,有广泛的应用前景,因此成为国际上的研究热点之一。近年来涂层导体长带的研制在日本和美国等国家取得了巨大进展,目前主要的技术路线为离子束辅助沉积（IBAD）和轧制辅助双轴织构基带（RABiTS）2种,其中IBAD技术路线的使用更为广泛而且产品性能处于领先地位。基于对上述2种技术路线进行的对比分析研究,介绍了目前世界范围内主要研究单位的进展情况,并对这2种技术路线在涂层导体结构的3个基本部分（金属基带、过渡层、超导层）的制备情况进行了具体对比分析。     

脉冲偏压对（Ti，Al）N／TiN／（Ti，Al）N多层复合涂层成分和硬度的影响

采用脉冲偏压多弧离子镀技术在Hss-Al高速钢上涂镀（Ti,Al）N/TiN/（Ti,Al）N多层复合涂层。所用设备为复合八阵弧离子镀膜生长系统。简要介绍了多层复合膜的镀层工艺过程。鉴于复合涂层中的Al含量对涂层的性能特别是抗磨损性能有极重要的影响。实验中重点考察了脉冲偏压幅对Al含量的影响。同时测试了复合涂层的Vickers硬度与偏压幅值的关系。研究结果推出,随着脉冲偏压幅值的增加,涂层中Al含量先增加,然后减少,偏压幅值为-150V时,Al含量高达36.41at%,偏压幅与涂声能显微硬度的关系有相似的规律,在偏压幅值为-150V时,7层复合膜的Vickers硬度达2750MPa左右,10层复合膜的硬度约2880MPa。     

多弧离子镀(Ti,Cr)N薄膜在电池外壳成形模具中的应用

采用多弧离子镀膜法在不锈钢电池外壳成形凸模上沉积(Ti,Cr)N多元薄膜,并对成形凸模失效形式、镀层组织形貌、组织结构、显微硬度、耐磨性能等进行了分析和讨论。试验结果表明,已镀凸模的使用寿命比未镀凸模提高4倍多。     

Ti(C,N)基金属陶瓷材料显微结构与性能研究进展

对国内外近年来有关Ti(C,N)基金属陶瓷材料的显微结构与性能的研究成果进行了总结。首先,介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷材料的发展史;Ti(C,N)基金属陶瓷的显微结构、力学性能,以及显微结构与其性能的关系等。其次,列举并比较了不同的烧结方法所制备的Ti(C,N)基金属陶瓷材料的力学性能;结果表明:微波烧结和放电等离子烧结技术在较低的温度就可以成功烧结高硬度、高抗弯强度与断裂韧性高的产品,但实际生产中,这类技术还没有广泛被应用,应用最广的是真空烧结方法。最后介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷材料的今后的研究趋势。     

Ni_3Al粘结相对Ti(C,N)基金属陶瓷组织性能的影响

采用粉末冶金法制备了Ni3Al做粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷,研究了添加不同含量Ni3Al粘结相的金属陶瓷的力学性能和显微组织并与Ni做粘结相的金属陶瓷进行了对比。结果表明,Ni3Al作粘结相的金属陶瓷综合力学性能总体上不如Ni做粘结相的金属陶瓷,随着金属陶瓷中Ni3Al含量的增加,其洛氏硬度值不断下降,而抗弯强度和断裂韧性却不断增加;显微组织分析表明,Ni3Al做粘结相的金属陶瓷同样具有芯环结构,Ni3Al可以控制环形相的厚度,抑制晶粒异常长大,使硬质相芯相棱角圆润。Ni3Al含量为30wt%左右的金属陶瓷能够兼顾硬度和抗弯强度等力学性能,此时的主要力学性能指标为:抗弯强度1 045±80 MPa,洛氏硬度HRA89.7±0.25,断裂韧性KIC为14.26 MPa·m1/2。     

渗硼对Ti(C,N)基金属陶瓷刀具性能的影响

采用粉末冶金法制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,并用固体渗硼法对其进行了渗硼处理。研究了渗硼后金属陶瓷的微观组织和力学性能以及渗硼对切削性能的影响。结果表明:Ti(C,N)基金属陶瓷的渗硼层组织由硼化物层、扩散层和基体区组成。渗硼使金属陶瓷的表面硬度提高,抗弯强度降低。渗硼使金属陶瓷刀具在切削速度为200 m/min时的使用寿命提高约1倍;在300 m/min切削速度下,渗硼对延长金属陶瓷刀具的使用寿命没有明显作用;切削速度增至400 m/min时,渗硼使金属陶瓷刀具的使用寿命变短。强烈的热冲击是导致高速切削条件下渗硼层耐磨性降低的主要原因。渗硼层有效地减轻了金属陶瓷刀具表面发生的粘结,并抑制了刀具的扩散磨损和氧化磨损。     

铜铟镓硒薄膜太阳能电池的研究进展及发展前景

介绍了薄膜太阳能电池结构、性能特点以及目前在研究和生产过程中铜铟镓硒电池的制备方法;阐述了国内外在铜铟镓硒薄膜太阳能电池方面研究开发现状。最后探讨了铜铟镓硒太阳能电池存在的问题及今后研究方向。     

渗硼对Ti(C,N)基金属陶瓷抗热震性能的影响

采用粉末冶金法制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,并对其进行了固体渗硼。研究了渗硼后金属陶瓷的显微组织和力学性能以及渗硼对抗热震性能的影响。结果表明,Ti(C,N)基金属陶瓷的渗硼层由硼化物层、扩散层和基体区组成;渗硼使金属陶瓷的表面硬度提高,抗弯强度降低,使导致金属陶瓷热震残留强度急剧下降的临界热震温差降低约100℃;渗硼使Ti(C,N)基金属陶瓷热震后的残留强度降低,主要是分布不均和形状不规则的孔洞所致;当热震温差较小时,渗硼使金属陶瓷表面萌生热震裂纹的孕育期延长,从而推迟了主裂纹的形成;而热震温差较大时,经渗硼的金属陶瓷热震裂纹扩展较快,易形成龟裂。