重加热过程中含Nb微合金钢组织热稳定性

运用热模拟技术，结合金相和透射电子显微镜观察，研究了含Nb微合金钢在奥氏体区变形后等温弛豫不同时间再水冷得到的复合组织的热稳定性，发现在各样品的贝氏铁素体内部，位错组态与应变诱导析出颗粒的分布状态明显不同。在随后的700℃重加热等温过程中，弛豫60s的样品重加热时热稳定性明显高于弛豫1000s的样品。重加热前的预应变加速演化过程。这些现象表明，显微组织的热稳定性在很大程度上取决于它的形成历史。重加热等温过程发生的组织演化是以板条内位错摆脱钉扎发生多边形化，板条间小角倾转晶界通过位错攀移而逐渐消失和发生再结晶形成多边形铁素体的次序进行的。     

低碳微合金钢中超细组织的热稳定性研究

研究了经过弛豫-析出控制相变技术(RPC技术)生产的低碳微合金钢板在650 ℃回火过程中组织与性能的演变,同时与经过930 ℃保温1 h后再加热淬火(RQ)的钢板进行了对比.结果表明,回火前两种钢板的组织均为贝氏体 少量马氏体,经过RPC技术生产的钢板回火0.5 h后,金相组织没有明显变化,但硬度下降幅度较大;在1～7 h的回火过程中部分组织出现板条合并现象,此阶段硬度值变化不明显;7 h之后某些区域组织的板条特征趋于消失,出现了少量多边形铁素体,硬度又明显下降;回火20 h后,约一半的组织转化为多边形铁素体.而经过再加热淬火处理后的钢板回火前硬度虽然较低,但回火过程中软化速度极快,板条组织很快消失.最终获得全部的多边形铁素体组织.因此超细组织的热稳定性取决于其热历史.     

碳铌含量对微合金钢中贝氏体热稳定性的影响

采用冷弯实验、等温热处理结合硬度测量、光学金相技术和透射电子显微术观测分析了微合金钢中贝氏体组织在A1以下温度受热时的组织演化历程。结果表明,提高微合金钢的碳铌浓度积可以显著延缓贝氏体组织趋于平衡的演变,阻碍钢的软化进程。冷变形在增加钢的初始硬度的同时也加快了随后的受热过程中钢的软化和显微组织向平衡组织演化的进程。张应变和压应变这两种不同类型的应变对组织演变的促进效果几乎相同。冷变形提高了钢中位错密度,也加剧了位错分布的不均匀性,后者是预应变加速组织演变的直接原因。在等温受热过程中贝氏体组织的演变首先是贝氏体板条内的位错发生重新分布,在板条边界附近形成高位错密度区,并同时伴随有低位错密度区出现,然后低位错密度区跨越板条边界形成铁素体晶核并不断吞噬高位错密度区,最终完全演变为平衡组织多边形铁素体。     

超细化低碳贝氏体钢的回火组织及力学性能

研究了弛豫—析出控制相变(RPC)技术参数(弛豫时间)对超细化低碳贝氏体钢回火后组织与性能的影响，同时与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的回火组织及性能进行了比较．不同RPC技术参数得到的钢板经300—700℃回火1h后，随温度升高均呈现软化硬化再软化的变化规律，只是变化速度及硬度值有所不同．经过AC工艺得到的钢板在回火后硬度和强度变化不明显，而经过RQ处理后的钢板随回火温度升高强度和硬度单调下降．回火前RPC和RQ两种工艺得到的钢板组织均为板条状贝氏体和少量粒贝的复合组织．回火后RPC工艺钢组织变化不明显，只是弛豫不同时间的试样组织粗化速度不同，而RQ工艺钢随回火温度的升高板条很快消失最终演变成多边形铁素体．实验结果表明，利用RPC工艺得到的高强韧性钢板具有良好的热稳定性这种稳定性是由于不同工艺引起组织内位错与析出状态不同造成的。     

超细化针状铁素体/贝氏体组织的热稳定性

利用硬度测量和金相观察,研究了Mn-Mo-Nb-B超细化针状铁素体/贝氏体组织在500～700℃重新加热过程中组织的演化和性能。结果显示:实验轧制的超细化组织在再加热保温过程中硬度变化有起伏,在550和650℃保温情况下,硬度曲线出现双硬化峰现象;而在700℃保温时,只出现一个硬化峰。650℃保温20h时发现有再结晶发生,48h时大部分非平衡组织均转变为多边形铁素体组织;700℃保温48h的各个阶段组织演化速度明显加快,48h时,几乎完全由平行排列的多边形铁素体构成,原奥氏体晶界依然可见。同以往的研究结果相比,该实验轧制的超细化非平衡组织具有良好的热稳定性。     

高强度低碳贝氏体钢的工艺与组织细化

在超低碳贝氏体钢中，采用弛豫-析出-控制相变(RPC)技术可得到细化的中温转变组织，组织类型为细化的板条贝氏体及少量不规则粒状贝氏体或针状铁素体，与一般控轧空冷和调质处理组织比较，除细化外，所得贝氏体类型及形貌均有所不同，通过这种工艺细化的低碳贝氏体钢板其强度比控轧后空冷或轧后再加热-淬火(调质处理)钢有明显提高。在采用RPC工艺时，轧后弛豫时间长短对最终组织细化程度和形貌也有明显影响，从而造成性能有所差别，终轧后弛豫阶段形成并被应变诱导析出物钉扎的位错胞状组织或亚晶结构是细化相变组织、阻碍贝氏体生长的主要原因，冷却过程中，在贝氏体相变前形成的不规则粒状贝氏体或针状铁索体，分割了压扁的原奥氏体晶粒，同样限制了贝氏体板条柬的长度和宽度。     

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。     

低碳贝氏体钢在重复加热中组织演变的原位观察

采用光学金相和扫描电镜技术相结合的原位观察方法研究了一种低碳贝氏体钢在600 ℃等温过程中的组织演变规律.结果表明,在等温过程中低碳贝氏体钢中的组织是以类似于变形金属的回复和再结晶的方式向平衡组织转变,最终的转变产物为多边形铁素体.回复阶段在微观上主要表现为贝氏体板条内的位错重新分布形成胞状亚晶.在整个等温过程中,原奥氏体晶界是比较稳定的,在铁素体长大时有可能被穿越.而再结晶后形成的铁素体组织是以一种"包晶"的方式逐渐吞噬其他非平衡组织而长大.     

F40级船板钢的热稳定性研究

通过分析控轧控冷F40级船板钢在400～750 ℃重加热不同温度保温1 h过程中的性能变化,结合金相组织、扫描电镜和透射电镜观察,研究了钢板在重加热过程中的组织演化过程及其热稳定性机理.结果表明,F40级船板钢的硬度值随重加热温度的升高呈现先降低后增加至出现硬化峰,然后再降低的过程;钢板重加热前的组织为准多边形铁素体和针状铁素体复合组织,重加热温度升至600℃保温1 h后组织变化不很明显,随着重加热温度的逐步升高,针状铁素体逐渐消失并最终演化成多边形铁素体.因此F40级船板钢在600℃以内热加工时具有较好的组织热稳定性.     

连续冷却过程中低碳微合金化钢的组织转变特征

通过连续冷却试验研究了一种商业用低碳微合金化钢在未变形和压缩变形条件下,显微组织随冷却速度的变化,并结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和背散射电子衍射系统对不同冷速下的组织特征进行了表征与分析。结果表明,形变在细化整体组织的同时,可以显著抑制贝氏体铁素体和珠光体,并且促进针状铁素体(acicular ferrite,AF)和粒状贝氏体(granular bainite,GB)的形成。两阶段变形后,在快冷速(70～40℃/s),中等冷速(20～10℃/s)和相对较慢冷速(2～0. 5℃/s)下,组织分别以AF、GB和准多边形铁素体为主。AF组织具有不规则的板条形貌,板条内含有高密度的位错。随着冷速降低,板条内形成亚结构包括取向差接近5°的胞状结构和取向差接近10°的亚晶。此外,AF组织中还存在板条束和板条簇结构。GB组织在较快冷速时由等轴的铁素体基体和分布在晶内和晶界的粒状马奥组元构成,而在中等冷速时,基体转变成无规则形状的、随机分布的铁素体。     

Ag-Sn-In合金粉末的氧化参数研究

采用雾化法制备Ag-Sn(9.7-χ/10)-In(χ=0,0.5,1.0,1.5,2.0)合金粉末。Ag-Sn-In合金粉末在空气中进行内氧化。实验结果表明，χ=0.5的样品的氧化率始终低于χ=0的样品的，说明微量添加In未促进氧化率的提高，相反抑制了其氧化过程；χ=（1.0,1.5,2.0）的样品氧化率的变化奇异：在温度低于700时，它们的氧化率高于χ=0，当温度和保温时间达到一定参数时，χ=0的氧化率变得更好。这说明在低温氧化时，添加In（1.0≤χ≤2.0）有利于氧化进行，而高温长时间氧化时，添加添加剂In作用不大，甚至会降低氧化率。通过全面试验探究出各样品均能取得较优氧化率的合理氧化温度参数为750℃。     

化学镀Ni—P—B合金的工艺

研究了以次亚磷酸钠和硼氢化钾为还原剂的化学镀 Ni-P-B 溶液。讨论了镀液组成和工艺对沉积速度的影响.提出获得良好 Ni-P-B 合金镀层的最佳镀液组成和操作条件。结果表明:Ni-P-B 镀层的耐磨性比 Ni-P-B 镀层均好。     

加速冷却对X70钢热影响区组织与韧性的影响

根据加速冷却对TMCP钢组织与性能的影响，提出在X70管线钢焊接过程中以加速冷却方式改善热影响区韧性的方法．热模拟及实际焊接接头实验结果表明：适当提高冷速后，热影响区贝氏体基体中高碳高硬度的M—A组元明显减少，并被韧性的残余奥氏体薄膜所取代；而在喷水冷却的高冷速下得到了粗大贝氏体束组织，韧性反而没有改善．选择适当的冷却速度，使热影响区获得韧性良好的中温转变组织，是提高管线钢热影响区韧性的简单而有效的途径．     

偏晶合金液-液相变过程模拟

建立了能描述在弥散相液滴形核、扩散长大、碰撞凝并及两液相空间分离等因素共同作用下，偏晶合金液-液相变过程中组织演变过程的数学模型。将计算的温度场和浓度场与控制凝固组织演变的动力学方程相耦合，模拟研究了单向冷却条件下Al-Pb合金液-液相变过程中的组织演变过程。结果表明，随着冷却的进行，液-液相变区不断由试样底部向试样顶部推进，直至贯穿整个试样。由于在凝固过程中弥散相液滴进行Marangoni迁移和Stokes运动，试样中的某些部位会出现液滴贫化、过饱和度增加和多次形核现象。     

拦焦车台车辊道的改造设计与实践

针对承钢焦化厂4.3m拦焦车台车辊道运行中存在问题,通过分析与研究,提出了切合实际的改造方案,改造后运行状况良好,延长了设备检修周期。     

磷对Ni3Al凝固组织的影响

磷(P)在Ni3Al中的溶解度很低，凝固过程中向剩余液体中偏聚，最终在晶界上析出富P相，凝固后期。P在剩余液体中的偏聚程度升高，降低形核率，抑制试样心部等轴晶的形成，促使试样外缘晶粒向心部延伸生长，增加柱状晶长度。P降低合金终凝温度，增如糊状区长度，阻碍液相补缩，增加形成疏松的倾向。P产生上述作用的根本原因是其降低固、液两相体积自由能差和原子跃迁穿过液／固界面的激活能。     

800 MPa级低合金钢焊接热影响区韧性的研究

利用Gkeble-1500热模拟机对弛豫-析出-控制相变(RPC)得到的低合金钢进行不同焊接工艺下的热模拟实验，研究了激光焊接条件下热影响区粗晶区(CGHAz)组织、韧性及其变化规律．结果表明，CGHAz组织为粒状贝氏体；CGHAZ韧性随800-500℃冷却时间￡8／5的增大先增大然后减小，当t8／5为3—8s时，-40℃ CGHAZ冲击吸收功远高于母材的冲击吸收功，表明在合适的激光焊接条件下，激光焊接CGHAZ可获得很好低温韧性．考虑马氏体-奥氏体(M—A)组元平均宽度、总量、分布、形态对粒状贝氏体韧性的综合影响，提出了M—A组元韧性参数的概念，并利用M—A组元韧性参数阐述了CGHAZ韧性随t8／5的变化规律．     

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。     

热加工工艺对GH4586合金微观组织的影响

在MTS热模拟实验机上采用热压缩实验的方法研究了在温度为950—1150℃、应变速率为0．001—1s^-1。的实验条件范围内，GH4586合金高温塑性变形过程中变形温度、应变速率及变形量等工艺参数对流变应力和微观组织的影响．结果表明，流变应力随着变形温度的降低和应变速率的提高而迅速增大．提高变形温度能够有效的促进动态再结晶过程，在1100℃以上变形时，在30％的工程应变量下即能够获得完全再结晶的锻态组织；当变形温度低于1050℃时，工程应变超过60％仍未观察到动态再结晶．在变形量与热处理制度一定的条件下，材料热处理后的晶粒度随变形温度的升高而增大．有效控制材料的变形温度是获得良好热加工塑性、降低变形抗力和获得均匀微观组织的关键措施．     

氢对不锈钢纳米压痕蠕变的影响

用纳米力学探针研究了氢对316不锈钢单晶纳米压痕蠕变的影响.结果表明,当可扩散氢浓度(Co≥9.7×10-6后,原 子氢能使室温饱和蠕变位移升高近一倍.室温除气后,其蠕变曲线和充氢前的曲线基本一致.这种可逆性表明,氢促进蠕变是由扩 散氢引起的.当Co≥50.4×10-6后,在室温时效过程中会形成α'马氏体和微裂纹,α'马氏体的饱和蠕变量比奥氏体要小.当 Co=174.4×10-6时,充氢过程中就出现α'马氏体, γ +α'复相组织的氢致蠕变位移升高明显比单相γ要小.