协变相变组织原始奥氏体取向重构及其在奥氏体孪晶中的应用

基于电子背散射衍射（EBSD）技术,利用极射赤面投影图,提出了一种不依赖于残余奥氏体,对协变相变产物的原奥取向进行重构的简易方法.计算结果表明,利用铁素体的{110}_α极图中三个贝恩组的交点可以成功重构出原始奥氏体取向,并且精度可达2°;同时,该方法还可以对局部微区或者变体选择很严重的原奥取向进行重构,误差仍可控制在2°之内,具有其他重构方法无可比拟的优点.位向关系具体种类并不影响对原奥取向的重构,采用该方法进行原奥取向重构时不需要预先知道具体的位向关系,并且适用于位向关系处在K-S与N-W关系之间的所有协变相变过程.通过运用该方法重构原奥取向,本文研究了高温奥氏体化过程中的奥氏体行为.研究发现当采用较高的温度奥氏体化时会出现奥氏体孪晶,奥氏体孪晶的出现与奥氏体化温度有关.      

低碳-低锰系油井套管用钢抗硫化氢应力腐蚀开裂性能

 对621MPa(90ksi)级抗硫化氢腐蚀油井套管用钢的合金设计、热处理工艺以及组织和性能关系进行了研究,分别设计了0.08C-0.8Mn和0.20C-0.8Mn 2种低碳-低锰试验钢,并重点研究了经调质处理后试验钢的位错、析出物和碳化物对SSCC性能的影响。研究结果表明,采用低碳-低锰,结合Nb、V、Ti和B的微合金设计,通过适当的调质热处理工艺可以获得优良的力学性能、韧性和抗硫化氢应力腐蚀开裂性能,满足相关标准的要求。研究结果还表明,不共平面的位错群、细小的析出物以及弥散的高球化率碳化物,可以使钢具有很好的抗硫化氢应力腐蚀开裂性能。     

铌含量对低碳微合金钢回复再结晶行为的影响

采用应力松弛实验研究了低C含Nb微合金钢奥氏体热变形过程中的析出及再结晶动力学过程,通过实验及理论模型分析了析出/溶质拖曳对回复和再结晶行为的影响.结果显示:随Nb含量的增加,析出动力学曲线的鼻尖温度上升,但鼻尖温度对应的时间变化不大,约为20~30s;析出可明显抑制再结晶的发生,增加Nb含量将使非再结晶温度升高;Nb溶质通过拖曳作用阻碍晶界运动,减小了晶界迁移率,最终减慢再结晶过程的发生;对于低C含Nb实验钢,拟合得到再结晶激活能与Nb质量分数的0.5次方成正比.      

低碳微合金钢户外喷淋试验中耐蚀行为研究

采用快速水冷和空冷两种不同的轧后冷却制度得到强度范围在490~980MPa级的低碳微合金结构钢。用户外间断喷淋3.5%NaCl水溶液来模拟海洋大气腐蚀,对带锈试样进行电化学阻抗谱测试,并对锈层中腐蚀产物进行了观察分析。结果表明,不同强度级别的低碳微合金钢的长期耐腐蚀性能相近,并略优于商业化耐候钢09CuPCrNi。提高钢基体的组织均匀性有利于改善钢的初期腐蚀性能,在形成保护性锈层之前,基体腐蚀深度较小。少量颗粒细小相的存在。有利于提高钢基体与锈层的结合力;但大块珠光体的存在会危害钢的初期腐蚀性能,因此耐候钢09CuPCrNi初期腐蚀速率较大。     

大厚度420MPa级高性能钢板的组织控制及性能均匀性

研究了不同合金成分对大厚度尺寸高性能钢板力学性能的影响,对比研究了30、60、80 mm厚钢板中心部和1/4厚度处的组织和性能的均匀性,通过适当的合金化和/或回火工艺可改善大厚度尺寸钢板心部力学性能,使大厚度钢板的组织性能更均匀化,并且使60~80 mm厚度的钢板的心部强度达到420 MPa以上。     

组织对含铜钢中析出行为的影响

为研究含铜钢在连续冷却过程中的析出行为,采用不同冷却速度及中间淬火温度获得不同的金相组织.利用金相显微镜和透射电镜研究不同组织对析出的影响.实验结果表明：当冷却后组织为铁素体时,随着铁素体的产生,在铁素体内产生第二相析出颗粒,当冷却产物为贝氏体及马氏体时,并未观察到第二相析出.当相变后产物为多种组织时,仅在铁素体中发现...     

感应回火对1000 MPa级高强度低合金钢碳化物析出行为及韧性的影响

对比研究了电磁感应及传统箱式炉2种不同回火加热方式对1000 MPa级别高强度低合金钢淬火后组织中碳化物的尺寸、形貌、分布及其对力学性能的影响.结果表明,实验钢淬火后组织包括下贝氏体及板条马氏体.2种加热方式回火后,对于下贝氏体组织,随着回火温度由400℃升高至550℃,碳化物由针状向短棒状转变.其中,经550℃传统加热回火后,贝氏体内部碳化物长轴尺寸约为200 nm,而经该温度电磁感应加热回火后其长轴尺寸约为60 nm.对于板条马氏体组织,经传统加热回火后,碳化物主要沿着板条边界连串析出;电磁感应加热回火后,马氏体板条中析出的碳化物在板条内部及边界均匀弥散分布.经550℃传统方式回火后,马氏体中的碳化物尺寸约为200 nm,而电磁感应回火的碳化物尺寸均小于100 nm.经过不同加热方式回火后,实验钢的硬度差别不显著,随着回火温度升高,2种加热方式回火试样冲击功均升高,但感应加热回火后冲击功升高更为显著,实验钢经550℃电磁感应加热回火后-20℃冲击功达到133 J,是传统加热回火工艺的4.5倍,实现了1000 MPa级高强度低合金钢良好的强韧化组合.     

Nb对中碳钢相变和组织细化的影响

针对无Nb和添加0.06%Nb的2种中碳钢,研究了Nb对0.47%C中碳钢相变及组织细化的影响规律.2种实验钢正火组织均为铁素体+珠光体,Nb微合金化能够有效细化中碳钢的奥氏体晶粒,从而导致正火后组织中铁素体体积分数明显增加.含Nb中碳钢的屈服强度相对无Nb钢提高了18%(70 MPa),抗拉强度基本保持不变,-20℃冲击韧性则由7 J提高到19 J,呈现显著提高.此外,由连续冷却转变(CCT)曲线发现,Nb微合金化中碳钢可在冷速≤10℃/s时获得较高体积分数的铁素体,因此,可保证工件在较大冷速范围内不出现大块珠光体或贝氏体/马氏体组织.结合TEM观察发现,Nb元素以微小析出物Nb(C,N)的状态均匀分布在钢中.Nb(C,N)析出物能有效细化奥氏体晶粒,并因此提高铁素体形核率,这是Nb在中碳钢中影响相变并提高韧性的主要机制.     

N80级ERW石油套管用钢连续冷却转变行为的研究

采用Gleeble热模拟技术结合金相法对N80级ERW石油套管试制钢的连续冷却转变行为进行研究。试验表明,试制钢9#、10#试样在一般国内ERW焊管淬火冷却条件(20℃/s)下都无法获得完全马氏体组织,只有在≥50℃/s的高冷速条件下才能获得完全马氏体组织。10#试制钢的淬透性强于9#钢的。