低碳Ti-Nb系列钢焊后显微组织和性能

研究了焊接热模拟工艺参数中,冷却时间t8/5对Ti-N和Ti-Nb-N两种成分系列钢热影响区（HAZ）显微组织和冲击韧性的影响,用光学显微镜和电子显微镜（SEM,TEM）观察了不同试样的HAZ中,铁素体（F）和粒贝组织的特征,特别是M-A组元的形态、数量和分布,分析了不同冷却速度产生的显微组织和冲击韧度的关系,探讨了微量合金元素Ti、Nb、N的添加对焊后试样HAZ组织和韧性所起的作用。结果表明,随t8/5趋缓,Ti-N系列钢中F数量增加,粒贝数量减少,M-A组元由长条状变为方块状,韧性相应大幅提高,而Nb的添加抑制了F的生成,有利于产生侧板条状粒贝,对韧性的改善不利。     

V - N钢焊接粗晶区的组织和韧性研究

在不同焊接工艺下对V钢、V—N钢和V—Ti—N钢三种钢的焊接粗晶热影响区的组织和韧性进行了研究。利用Gleeble3500模拟粗晶区的焊接过程，将锻后试样重新加热到峰值温度1350℃后给以不同的热输入量并以相应的t8/5冷却速度进行冷却。结果表明热输入量高时容易得到粒状贝氏体和晶界上的侧板条铁素体组织。随着热输入的降低会出现大量的多边形铁素体和晶界铁素体，并且明显长大。对于含氮量较高的V—N钢来说，容易形成马氏体-奥氏体岛，这种组织降低了粗晶区的韧性。在高氮的情况下添加另一种微合金化元素Ti，钛可以提高HAZ的相变温度，使铁素体和贝氏体连续冷却转变曲线的鼻点左移，细化奥氏体晶粒，促进铁素体和贝氏体的形核，改善粗晶区的韧性。     

X80管线钢焊接粗晶区的组织和性能

采用热模拟技术研究了X80管线钢粗晶区组织和低温韧性的变化规律，讨论了冷却时间、组织和性能之间的关系。结果表明，焊接粗晶区主要由板条束状贝氏体和粒状贝氏体组成。当t8/5在6～8s时，粒状贝氏体含量较多，其分割作用使板条贝氏体的方向性减弱，使板条更为细小；M—A组元呈块状，尺寸较小且均匀分布在基体上，冲击韧度最优越；当t8/5增大或减小时，板条束状贝氏体的含量均增加，板条粗大，M—A组元在冷却速度较快时呈长条状，冷却速度较慢时呈块状且相对含量增加，尺寸增大，均使冲击韧度显著下降。     

微钙钢焊后显微组织中的粒状贝氏体对韧性的影响

研究了焊接热模拟工艺参数t8/5对微钙钢焊接粗晶热影响区(CGHAZ)显微组织和冲击韧度的影响.利用Lepera试剂腐蚀法,采用光学金相显微镜、透射电子显微镜分析了不同t8/5条件下粒状贝氏体中MA组元的形态及分布特征.研究结果表明当冷却速度较快时,M-A组元主要以长条状、呈方向性分布;当冷却速度降低时,M-A组元逐渐变成颗粒状,并失去方向性;当t8/5＝40 s时,韧性较好.     

欧标低合金结构钢粗晶热影响区组织和韧性的热模拟研究

利用Gleeble-3500热模拟试验机模拟粗晶热影响区的焊接热循环,研究了热输入对欧标低合金结构钢粗晶热影响区晶粒长大、硬度及韧性和组织的影响。结果表明,随着峰值加热温度的提高和高温停留时间的延长,奥氏体晶粒将发生不同程度的长大,粗晶热影响区的最高硬度也逐渐提高;同时随着t_(8/5)的延长,粗晶热影响区的组织将由少量低碳马氏体、针状铁素体以及粒状贝氏体和大量块状铁素体组织,逐渐转化为大量侧板条贝氏体、粒状贝氏体以及粗大长条状M-A组元,甚至出现一定数量的上贝氏体,使得粗晶热影响区的低温冲击韧度急剧下降,由低温韧性断裂转化为低温脆性断裂。     

Q460q钢模拟焊接热影响区组织及韧性研究

采用热模拟试验机对Q460q高强度桥梁钢热影响区的组织及韧性进行了分析、研究。结果表明,峰值温度Tp为900℃时,模拟焊接热影响区组织为细小的铁素体+少量细小的珠光体,韧性最好。Tp为1100～1350℃时,组织为粗大的粒状及板条状贝氏体,韧性最差。Tp为1350℃时的粗晶区,随着冷却时间t8/5的延长,组织变得粗大,先共析铁素体数量增加,M-A组元尺寸变大,且数量先增加后减少,韧性降低。     

含Ti微合金钢中的第二相粒子对焊接粗晶热影响区组织及韧性的影响

利用碳萃取复型技术研究了含Ti微合金钢及其模拟粗晶区 (CGHAZ)中的第二相粒子 ,并利用OM(光镜 )、TEM(透射电镜 )及系列冲击试验对含Ti微合金钢及一种成分相近的不含Ti低合金高强钢焊接粗晶区的组织及韧性进行了研究。研究结果表明 ,含Ti微合金钢中含有大量的、尺寸细小的TiN粒子 ,这些粒子非常稳定 ,在焊接热循环过程中能有效地阻止奥氏体晶粒长大 ,抑制粗大贝氏体的形成 ,促进针状铁素体析出及M -A组元的分解 ,从而显著改善低合金高强钢焊接粗晶热影响区的韧性 ,t8/5(80 0～5 0 0℃冷却时间 )越大 ,这种改善作用越明显     

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。     

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．     

含铜时效钢焊接粗晶区组织与韧性分析

研究了含铜时效钢焊接粗晶区的组织与韧性,并测定了含铜时效钢焊接粗晶区连续冷却转变曲线(SHCCT曲线).结果表明,冷却速度对含铜时效钢焊接粗晶区的组织和韧性有显著影响.随着冷却速度的增加,粗晶区的组织由粗大的粒状贝氏体转变为细小的板条贝氏体;当t8/5≤40s时,焊接粗晶区无塑性转变温度低于-50℃,可获得良好的低温韧性.当t8/5＞40s时,焊接粗晶区冲击韧度显著降低,大尺寸M-A组元的增多是导致含铜时效钢韧性恶化的重要原因.     

2205双相不锈钢模拟焊接HAZ组织与性能

采用热模拟法研究了2205DSS焊接HAZ的组织与性能，探讨了冷却时间对模拟HAZ冲击韧性的影响规律。结果表明：冷却时间对组织及性能有很大的影响，随冷却时间的延长，铁素体含量减少，奥氏体含量增加，冲击韧性增大：随冷却时间延长，模拟组织显微硬度降低，而且模拟组织中铁素体的硬度低于奥氏体的硬度：固定冷却时间t8／5时，随冷却时间t12／8的增加，冲击韧性提高：固定冷却时间t12／8时，随冷却时间t8／5的增加，冲击韧性降低。     

Ni-Cr-Mo-B低合金钢模拟焊接热影响区的组织和性能

用Gleeble-3800热模拟机对Ni-Cr-Mo-B低合金高强度钢进行不同焊接热输入条件的下热模拟试验,研究了模拟焊接热影响区的组织和性能,探讨了不同热输入条件(对应不同的t8/5)对钢中微观组织及形态的影响以及组织与低温韧性的关系。结果表明:随着热输入能量的增加,此类钢焊接热影响区的低温韧性呈现先增后降的规律。当以中等焊接热输入施焊,在热影响区形成贝氏体/马氏体复相组织,先形成的贝氏体对原始奥氏体晶粒的分割作用,使后生成的板条马氏体具有更细的板条束,从而获得最佳的低温韧性。而低热输入时形成全马氏体组织,高热输入时获得一定量的粒状贝氏体,两种组织的低温韧性均低于贝氏体/马氏体的复相组织。     

20MnNiMo钢焊接热影响区的组织和韧性及其氢致裂纹特征

研究焊接冷却速度对２０ＭｎＮｉＭｏ钢焊接热影响区组织、韧性及氢致裂纹敏感性的影响。试验结果表明,ｔ８／３对焊接热影响区的组织、韧性及氢致裂纹敏感性均有显著的影响。当ｔ８／３小于５５ｓ时。焊接热影响区获得Ｍ或Ｍ＋少量Ｂ组织,具有良好的低温韧性,但此时焊接热影响区对氢致裂纹敏感。对防止氢致裂纹的产生,同时确保焊接热影响区具有良好的韧性。２０ＭｎＮｉＭｏ钢焊接时应采用适当的预热温度和焊接线能量以及及时的     

S355J2钢粗晶热影响区M-A组元对韧性影响的研究

通过热模拟试验研究了不同热输入条件下S355J2钢粗晶热影响区M-A组元的体积分数及形态对韧性的影响。试验结果表明,热循环峰值加热温度T_max一定,粗晶热影响区M-A组元的体积分数随冷却时间t_8/5的延长而增大,在t_8/5为60_s时M-A组元的体积分数增加的幅度最大;随着t_8/5的延长,M-A组元的形态由颗粒状向长条状和块状转变,在T_max较大、t_8/5较长时,M-A组元的形态将趋向于形成细长条状和块状;粗晶热影响区的韧性随M-A组元体积分数的增大而降低,细长条状和块状的M-A组元对韧性的影响最大     

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTY DEVELOPMENT IN THE SIMULATED HEAT AFFECTED ZONE OF V TREATED HSLA STEELS

The simulated heat affected zone （HAZ） of the high strength low alloy （HSLA） steels containing 0%, 0.047%, 0.097% and 0.151% vanadium, respectively, were studied with Gleeble-2000 thermomechanical simulator to determine the influence of vanadium addition on the mechanical properties of the HAZ. The HAZ simulation involved reheating the samples to 1350℃, and then cooling to ambient temperature at a cooling rate of 5℃/s ranging from 800 to 500℃ （△8/5=60s）. The mechanical properties including tensile strength and -20℃ impact toughness were conducted. The microstructures of the base steel and the simulated HAZs were investigated using optical microscope, scanning electron microscope （ SEM ） and transmission electron microscope （TEM）. Based on the systemutic examination, the present work confirmed that about 0.05% vanadium addition to low carbon low alloy steels resulted in expected balance of strength and toughness of the HAZ. And more than 0.10% levels addition led to detrimental toughness of the HAZ SEM study showed that the simulated 0.097% and 0.151%V HAZs consisted of more coarse ferrite plates with greater and more M-A constituents along austenite grain and ferrite plate bound- aries. The impact fracture surfaces of the simulated 0.097% and 0.151%V HAZs showed typically brittle mode with predominant cleavages. The size of the facet in the fracture surface increased with increasing vanadium level from 0.097% to 0.151%.As a result, the simulated 0.151% V HAZ has the lowest impact toughness of the four specimens.     

Correlation of Microstructure Feature with Impact Fracture Behavior in a TMCP Processed High Strength Low Alloy Construction Steel

The present article aims at elucidating the effect of thermo-mechanical controlled processing (TMCP), especially the finish cooling temperature, on microstructure and mechanical properties of high strength low alloy steels for developing superior low temperature toughness construction steel. The microstructural features were characterized by scanning electron microscope equipped with electron backscatter diffraction, and the mechanical behaviors in terms of tensile properties and impact toughness were analyzed in correlation with microstructural evolution. The results showed that the lower finish cooling temperature could lead to a considerable increase in impact toughness for this steel. A mixed microstructure was obtained by TMCP at lower finish cooling temperature, which contained much fine lath-like bainite with dot-shaped M/A constituent and less granular bainite and bainite ferrite. In this case, this steel possesses yield and ultimate tensile strengths of ~ 885 MPa and 1089 MPa, respectively, and a total elongation of ~ 15.3%, while it has a lower yield ratio of ~ 0.81. The superior impact toughness of ~ 89 J at -20 °C was obtained, and this was resulted from the multi-phase microstructure including grain refinement, preferred grain boundaries misorientation, fine lath-like bainite with dot-shaped M/A constituent.     

合金化元素Ti对Laves相Cr_2Nb力学性能及耐蚀性的影响

采用真空非自耗电弧熔炼工艺制备了Cr2Nb-XTi(X=5,10,15,at%)合金,利用光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD)仪,扫描电镜(SEM)对电弧熔炼态铸锭的组织进行了研究,探讨了合金化元素Ti的含量对Laves相Cr2Nb力学性能及耐蚀性的影响。结果表明:3种成分的电弧熔炼态合金凝固组织主要由C15-Cr2(Nb,Ti)相和六方的β-(Ti,Nb)以及体心立方结构的β-(Nb,Ti)相组成。在5Ti和10Ti合金冷速较小的铸锭上部凝固组织中出现了亚稳相C14-Cr2(Nb,Ti)。通过对合金力学性能研究表明,随合金化元素Ti含量的增加,Laves相Cr2Nb合金的显微硬度逐渐降低,断裂韧性增大,当Ti含量达到15at%时,合金的断裂韧性达到了3.1 MPa·m1/2,比单相Laves相Cr2Nb提高1倍。另外,对腐蚀性能的测试表明,Ti含量增加材料腐蚀性能下降,但15Ti合金仍表现出良好的耐蚀性。     

低C含Cu NV-F690特厚钢板的精细组织和强韧性

本文通过板坯连铸、钢板控轧控冷(TMCP)、固溶淬火回火(QT)工业生产流程,开发低C含Cu高强韧NV-F690特厚(厚度t为80 mm)船体和海洋平台用钢板.使用SEM,EBSD和TEM分别研究了淬火(Q)态和QT态钢板的精细组织,测试了距离钢板表面t/4处(高冷却速率)和芯部t/2处(低冷却速率)的室温硬度和拉伸性能,在-60和-80℃下进行了Charpy冲击(Charpy V notch,CVN)示波实验.结果表明,淬火速率较大有利于板条组织形成和提高大角度晶界比例,t/4处的组织为板条状贝氏体(LB),板条间存在细小片状马氏体/奥氏体(M/A)组元,晶粒间大角度晶界(>15°)体积分数为67.5%;t/2处的组织为粒状贝氏体(GB)+LB,大角度晶界体积分数为63.0%;Q态下的LB具有高位错密度,但晶粒内不存在Cu析出相.经过650℃回火150 min,钢板的强韧性匹配优良,低温下呈韧性断裂,大量含Cu弥散沉淀相在基体组织内析出.t/2处的M/A组元分解为Cr-Mo碳化物,贝氏体板条宽度为0.4μm,大角度晶界分数为62.5%;t/4处的LB板条回复,板条内存在与基体取向差较大的亚晶,大角度晶界分数提高到71.7%,板条平均宽度为0.2μm.在-80℃下,NV-F690钢板t/4处的韧性高于t/2处的韧性.随着纤维断裂位移的增大,韧窝断裂区比例和韧窝尺寸逐渐增大,NV-F690钢低温Charpy冲击能量逐渐提高.