冷却方式对23CrNi3Mo渗碳钢组织结构的影响

采用Gleeble-3500试验机和盐浴淬火炉研究了23CrNi3Mo渗碳钢在不同冷却方式下的组织结构,确定不同冷速下贝氏体体积分数与碳含量的关系。结果表明：23CrNi3Mo渗碳钢连续冷却后：渗碳层的显微组织均为马氏体(M);当冷速为0.05~0.1 ℃/s时,心部为下贝氏体(BL),过渡区为M+BL的混合组织;当冷速为0.1~1 ℃/s时,过渡区为M,心部为M+BL的混合组织;当冷速≥3 ℃/s时,由表面到心部为全马氏体组织。23CrNi3Mo渗碳钢在采用两段冷却后：可获得强韧性匹配最佳的显微组织结构,即表面渗碳层为M、心部为BL和过渡区为M+BL。23CrNi3Mo钢渗碳后,冷却方式和碳含量梯度对渗碳层深度和贝氏体体积分数有影响。     

冷却时间对X80钢焊接热影响区粗晶区组织及性能的影响

利用Gleeble热模拟试验机模拟研究了X80钢焊接热影响区粗晶区组织在不同冷却速度下的变化规律,研究了冷却时间、组织和性能之间的关系。结果表明,X80钢焊接热影响区粗晶区组织主要由板条贝氏体和粒状贝氏体组成。随冷却时间t8/5时间增加,板条贝氏体含量逐渐减少,由细长状转变成粗大片状、并趋于平行;粒状贝氏体含量逐渐增加,其间的马氏体M/奥氏体A组元数量增加,间距缩短,面积增大。随冷却时间t8/5时间增加,焊接热影响区粗晶区冲击韧性先增加后减小;当t8/5=7 s时,X80钢焊接热影响区粗晶区组织为少量的粒状贝氏体,且弥散分布于大量板条贝氏体之间,细化板条贝氏体,增加有效晶界,起到细化和强化作用,冲击断口分布着大量的细小韧窝,为明显的韧性断裂。     

等温处理对20Mn2SiVB钢的组织与力学性能的影响

研究了20Mn2SiVB钢经920℃完全奥氏体化后,在不同温度等温时的显微组织及力学性能。结果表明,20Mn2SiVB钢在不同温度转变时可以得到数量不等的无碳化物贝氏体、粒状贝氏体、铁素体、残余奥氏体和马氏体组织;经550℃等温处理的力学性能最佳。     

系泊链用10CrNi5MoV钢的力学及耐腐蚀性能

通过静态全浸腐蚀试验研究了人工海水条件下10CrNi5MoV钢的耐腐蚀性能并与传统R3级钢进行了对比,通过慢应变速率拉伸试验对比研究了系泊链用10CrNi5MoV钢在不同回火温度热处理后的应力腐蚀断裂敏感性。结果表明:10CrNi5MoV钢在640~660℃回火热处理具有低的应力腐蚀断裂敏感性,且常规力学性能较好;随回火温度进一步升高,组织中出现大量的MA(马氏体-奥氏体)岛,断口的韧窝由等轴韧窝变为剪切韧窝,应力腐蚀断裂敏感性较高。10CrNi5MoV钢常规力学性能以及在人工海水中的耐蚀性都优于R3级钢。     

9Cr2Mo轧辊钢的热处理工艺研究

对淬火态的9Cr2Mo轧辊钢分别进行了550℃/1 h、550℃/3 h及550℃/6 h热处理。结果表明:在淬火态下,基体主要为粗大的片状马氏体,断口为典型的脆性断裂,力学性能及耐磨性较差;淬火后回火,随着回火时间的延长,组织及力学性能得到明显改善,当550℃/6 h回火时,基体中粗大的片状马氏体消失,主要为细小的板条状回火马氏体与粒状回火索氏体的混合组织,断口韧窝数量较多,具有一定的韧性断裂,力学性能及耐磨性最高。对淬火后的9Cr2Mo轧辊钢进行550℃/6 h回火有利于提高综合力学性能。     

粒状贝氏体钢的沉淀硬化及其强韧性的研究

本文对20Cr2MoV钢粒状贝氏体在回火过程中的沉淀硬化效应及其强韧性进行了研究。与马氏体组织相比较,粒状贝氏体具有更强的沉淀硬化效应,可使冲击韧性激烈下降及脆性转折温度升高。但此脆性不同于马氏体的回火脆性,其断口呈准解理断裂,随着温度升高,此脆性逐渐消失。     

高马氏体含量双相钢组织及变形研究

采用不同的两相区温度保温和盐水淬火处理,在实验室条件下得到不同马氏体含量的含钒双相钢。利用扫描电子显微镜对不同马氏体含量的试样的断口和断口侧面分析,发现在高马氏体含量下,双相钢变形和断裂与马氏体含量和组织形态有关,且其均匀变形阶段的应变硬化指数n值及应变硬化速率也会随着马氏体含量的增加而显著升高。而加入钒,其碳化物弥散分布在铁素体中,增强了双相钢的应变硬化能力,提高了双相钢的力学性能。     

不同碳含量对中碳低合金钢分级等温淬火组织与性能的影响

以Si、Mn合金钢为对象,研究了不同含碳量对中碳低合金钢分级等温淬火组织和性能的影响,分析贝氏体、马氏体含量与实验钢性能的关系。结果表明,增加含碳量,实验钢中下贝氏体含量下降,马氏体含量增加,实验钢硬度增加,冲击韧度降低;在中碳低合金钢中降低下贝氏体含量或增加马氏体含量可以提高材料硬度,但会引起其冲击韧度的下降。当碳含量在0.48%~0.50%时(下贝氏体含量为30%~40%、马氏体含量为40%~50%),贝/马复相组织强韧性匹配较好,材料具有优异的综合力学性能。     

均热温度对不同成分980 MPa级高强钢组织和性能的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机对两种不同成分的1.4 mm厚冷硬带钢进行退火热模拟试验,并利用万能拉伸试验机、光学显微镜、扫描电镜、EDS对所得热模拟退火试样进行力学性能和组织分析。结果表明,其他退火参数相同,低C高Mn成分前提下,添加合金元素Cr、Mo及高Si含量的C-Mn-Si(高)+Cr+Mo钢和不添加合金元素Cr、Mo且低Si含量的C-Mn-Si(低)钢经760、780 ℃均热退火可得到力学性能满足要求的980 MPa级双相钢。不同均热温度下,C-Mn-Si(高)+Cr+Mo钢组织均为铁素体、岛状马氏体和少量贝氏体,区别在于均热温度高的铁素体晶粒细小且数量较多,呈凹凸不平形貌,马氏体含量少一些,贝氏体呈针状或团簇状;C-Mn-Si(低)钢组织则由铁素体、马氏体、少量的贝氏体和残留奥氏体组成,区别在于均热温度高,铁素体晶粒细化,轧制特征不明显,马氏体含量少,贝氏体呈粒状且量较少。残留奥氏体呈亮白色条状,这种亮白色的特征主要是因为Mn的局部富集。两种试验钢组织差异本质上是Cr、Mo和Si 3种合金元素的含量差异影响过冷奥氏体稳定性引起的。     

亚温淬火对高温热成形后连铸10CrNi3MoV钢组织和性能的影响

研究了亚温淬火工艺参数对高温热成形后连铸10CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响。结果表明,在亚温淬火工艺条件下,热成形后的连铸10CrNi3MoV钢组织得到细化,同时获得回火索氏体+贝氏体回火组织+粒状贝氏体+未溶铁素体的混合组织,使钢强韧性得到较大改善;在820℃×2 h淬火+800℃×2 h淬火+620℃×3 h回火工艺参数条件下处理时可获得良好的强韧性匹配。     

980 MPa级冷轧复相钢力学性能的多元调控

采用Gleeble-3500热模拟试验机、拉伸试验机和光学显微镜研究了连续退火工艺中均热温度、缓冷温度和过时效温度对980 MPa级复相钢力学性能及组织的影响规律。结果表明,经连续退火处理后980 MPa级复相钢组织为典型的铁素体、贝氏体、马氏体组织,随均热温度的提高,贝氏体和马氏体含量逐渐增加,从而提高抗拉强度和规定塑性延伸强度;缓冷温度则能改变新生铁素体晶粒大小及马氏体含量,从而调控复相钢力学性能;随着过时效温度的升高,部分颗粒状碳化物开始析出,能够降低马氏体的强度即改善复相钢塑性。从多元调控的角度逐步优化980 MPa级复相钢的综合力学性能,最终确定均热温度800 ℃、缓冷温度700 ℃和过时效温度340 ℃为最优工艺参数。     

淬火冷速对大型核电压力容器用钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜和力学性能测试等研究了淬火冷速对大型核电压力容器用SA508-3钢显微组织及力学性能的影响,尤其对落锤冲击性能的影响。结果表明:随着冷速的增加,SA508-3钢的显微组织由宽大的上贝氏体+粒状贝氏体组织向细小下贝氏体+马氏体组织转变。淬火冷速对SA508-3钢的常/高温强度影响不大,而对冲击韧性的影响显著,尤其对零塑性转变温度(NDTT)的影响显著。低冷速下的NDTT只能达到≥-13.3℃,而高冷速下的NDTT大幅度降低,达到≤-48.3℃。     

过时效温度对连续退火制备DP1180钢组织性能的影响

通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和室温拉伸等技术对DP1180钢的微观结构和力学性能进行了表征。结果表明,冷轧退火后钢的微观组织主要由铁素体(F)、马氏体(M)和少量贝氏体组成。在230℃过时效处理时,马氏体主要呈板条状,铁素体呈多边形,粒状贝氏体含量较少。随着过时效温度的升高,板条状马氏体含量减少,粒状贝氏体增加,碳化物明显增加。随过时效温度的不断上升,抗拉强度降低,伸长率增加。过时效温度为270℃时,抗拉强度为1255.0 MPa,伸长率为11.39%,强塑积为14.29 GPa·%,综合力学性能最佳。DP1180钢的合理的过时效温度区间为230～306.8℃。     

Microstructure,Mechanical Properties,and Unlubricated Sliding Wear Behavior of Air-Cooled MnSiCrB Cast Steels

Two medium carbon low-alloy MnSiCrB cast steels containing different Si contents (0.5 and 1.5 wt.%) were designed, and the effects of Si contents on the microstructure, mechanical properties, and unlubricated sliding wear behavior of the cast steels after air-cooling from 850 °C and subsequent tempering at 220 °C was studied. The results show that the microstructure of the cast steel containing 0.5 wt.% Si consists of granular bainite and lower bainite/martensite multi-phase. In the cast steel containing 1.5 wt.% Si, granular bainite was not observed. The microstructure consists of carbide-free bainite/martensite multi-phase. Excellent hardenability can be obtained at both low and high Si levels. The cast steel containing 0.5 wt.% Si exhibits excellent combination of strength, ductility, and impact toughness superior to the cast steel containing 1.5 wt.% Si. Also, the wear-resistance of the former steel is better than that of the latter in the unlubricated sliding wear condition. The air-cooled MnSiCrB cast steel containing low Si levels, with excellent mechanical properties and wear-resistance, is a potential high-performance and low-cost wear-resistant cast steel for unlubricated sliding wear condition.     

冷却介质对ZG30CrMn2Si2NiMo组织和力学性能的影响

研究了不同冷却介质对ZG30CrMn2Si2NiMo铸钢力学性能及组织的影响.试验结果表明,奥氏体化后空冷ZG30CrMn2Si2NiMo组织为板条贝氏体型铁素体和残余奥氏体组织,奥氏体化后淬火ZG30CrMn2Si2NiMo组织为板条马氏体、贝氏体型铁素体和残余奥氏体组织.ZG30CrMn2Si2NiMo获得板条马氏体、贝氏体型铁素体和残余奥氏体组织时,具有良好的力学性能.     

非调质NM400复相耐磨钢的相变行为

为进一步优化非调质NM400复相耐磨钢不同组织配比,利用Gleeble-3800热模拟试验机探究了试验钢在连续冷却条件下的组织转变规律,并结合金相法和硬度法,绘制出试验钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,当冷速低于1 ℃/s时,试验钢组织为铁素体+粒状贝氏体+珠光体,部分粗大的原奥氏体晶粒转变为粒状贝氏体和珠光体。在冷却速率为5~40 ℃/s时,试验钢不再发生珠光体转变,显微组织均为铁素体+贝氏体+马氏体。并随着冷速的增加,马氏体含量不断增加,硬度升高;此外,不同分段冷却方案下,较低的中冷温度以及较长的空冷时间均有利于铁素体和贝氏体的转变。同时,残留奥氏体含量则随铁素体含量的增大而增大;由于试验钢的Ms点较高,马氏体板条较宽,并且有自回火现象发生。     

Effect of Nickel Contents on the Microstructure and Mechanical Properties for Low-Carbon Bainitic Weld Metals

Multi-pass weld metals were deposited on Q345 base steel using metal powder-flux-cored wire with various Ni contents to investigate the effects of the Ni content on the weld microstructure and property. The types of the microstructures were identified by optical microscope, scanning electron microscope, transmission electron microscope, and micro-hardness tests. As a focusing point, the lath bainite and lath martensite were distinguished by their compositions, morphologies, and hardness. In particular, a number of black plane facets appearing between lath bainite or lath martensite packets were characterized by laser scanning confocal microscope. The results indicated that with the increase in Ni contents in the range of 0, 2, 4, and 6%, the microstructures in the weld-deposited metal were changed from the domination of the granular bainite to the majority of the lath bainite and/or the lath martensite and the micro-hardness of the weld-deposited metal increased. Meanwhile, the average width of columnar grain displays a decreasing trend and prior austenite grain size decreases while increases with higher Ni content above 4%. Yield strength and ultimate tensile strength decrease, while the reduction in fracture area increases with the decreasing Ni mass fraction and the increasing test temperature, respectively. And poor yield strength in Ni6 specimen can be attributed to elements segregation caused by weld defect. Finally, micro-hardness distribution in correspondence with specimens presents as a style of cloud-map.     

Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢的连续冷却相变及其组织和硬度

为了掌握Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢在连续冷却过程中组织及硬度的变化及其原因,借助JMatPro软件模拟计算了连续冷却转变(CCT)曲线和等温转变(TTT)曲线,采用Gleeble-3800热模拟试验机、金相显微镜、扫描电镜和硬度计等试验手段研究了Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢在不同冷却速度下的微观组织和硬度的变化,探讨了冷却速度对组织、硬度及相变行为的影响。结果表明,对Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢进行1050℃和860℃两阶段高温变形后,随着冷却速度由0.1℃/s增加至30℃/s,组织依次为多边形铁素体+珠光体→多边形铁素体+贝氏体→粒状贝氏体→粒状贝氏体+马氏体,硬度由155 HV0.2增加至373 HV0.2。当冷却速度由0.1℃/s增加至3℃/s,硬度的增加主要是由于多边形铁素体晶粒的细化。当冷却速度由5℃/s增加至30℃/s,硬度的增大主要来自于贝氏体组织的不断细化和马氏体含量的不断增加。     

EFFECTS OF RETAINED AUSTENITE ON DUPLEX MICROSTRUCTURE OF MARTENSITE AND LOWER BAINITE

ＥＦＦＥＣＴＳＯＦＲＥＴＡＩＮＥＤＡＵＳＴＥＮＩＴＥＯＮＤＵＰＬＥＸＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＦＭＡＲＴＥＮＳＩＴＥＡＮＤＬＯＷＥＲＢＡＩＮＩＴＥＷＥＮＣｕｉ’ｅ;ＬＩＮＪｉａｎｇｕｏ;ＺＨＯＵＹａｊｉａｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａ...