基于BS值的钢中多相组织分相技术

为了对钢中双相或多相组织进行分相定量表征，利用场发射扫描电镜(FE SEM)与电子背散射衍射技术(EBSD)中的BS值对其进行了详细的研究与讨论。结果表明，对于单相的铁素体、贝氏体或马氏体，其BS灰度分布图呈近似的正态分布，BS图可以呈现出类似于组织的图像。利用BS值可以很好地对结构相近的双相或多相组织进行分相定量。在分相定量时，需选择适合的拟合函数，定量结果才更为准确。     

IF钢退火过程中再结晶行为的EBSD表征

借助EBSD等技术研究了从冷轧到退火过程中IF钢中铁素体再结晶晶粒的取向演变。研究结果表明,从冷轧到退火过程中,铁素体晶粒取向向着平行于法向的[111]晶粒演变,而平行于法向的[100]晶粒逐渐消失;在冷轧变形过程中,铁素体晶粒的晶体取向决定着发生滑移变形的难易程度,与[100]晶粒相比,[111]晶粒更易于发生滑移变形,并在晶粒内部积累大量的位错,储存了大量的应变能,在随后的退火过程中,应变能较高的[111]晶粒优先形核并长大,优先发生再结晶,而应变能较低的[100]晶粒的再结晶受到阻碍。随着退火温度的升高,γ织构([111]//ND)明显增强,其织构组分(111)[112]尤为明显。     

电子探针面分析法测定钢的脱碳层深度

提出钢表层脱碳层深度测定的一种新方法,即电子探针面分析法。对热轧态高碳工具钢75Cr1、淬火齿轮钢20CrMnTi、冷轧退火低碳车厢板SH1100钢3个典型钢种完成脱碳层深度的测定试验,结果表明:对于珠光体-铁素体型中高碳钢的脱碳层深度测定,金相法测定值是电子探针面分析法测定值的77%左右;对于淬回火钢的脱碳层深度测定,电子探针面分析法的测量精度在10 μm以下,约是显微硬度法测量精度的十分之一;对于脱碳层深度不易准确测定的低碳钢,电子探针面分析法通过较大区域范围的平均碳含量变化曲线来测定脱碳层深度,测量结果准确。电子探针面分析法在脱碳层深度测定方面具有钢种组织状态不限、试样形状不限、数据统计性好、测量精度高、易操作等优势,可在业内大力推广。     

700 MPa 级高强度大梁钢冲压开裂原因与控制措施

采用 OM 和 SEM 对 700 MPa 级高强度大梁钢冲压开裂原因进行了分析。结果表明，在高强度大梁钢冲压过程中出现的纵梁穿线孔裂纹主要为连冲工艺不当导致；纵梁端部折弯角部裂纹主要是由于原板坯存在内裂纹和大尺寸 TiN 夹杂物，在冲压过程中外表面受到拉应力产生裂纹，裂纹沿横纵向扩展导致。通过将钛质量分数由 0.10% 降至 0.07%，将氮质量分数控制在不大于 0.004% 的范围内，降低大尺寸TiN析出量。化学成分调整后，力学性能满足供货技术条件要求，对钢板进行冲压验证，端部完好，未见折弯裂纹存在，彻底解决了该缺陷。     

热轧板卷表面缺陷分析

某热轧板卷公司生产的Q345B钢板卷在开卷时,发现整卷在其轧制表面上都存在很严重的轧制缺陷,缺陷主要以唇裂、皱褶和孔洞为主。通过对带有缺陷的薄板进行化学成分、夹杂物、扫描电镜断口及显微组织分析,并结合轧钢生产现场工艺情况,对热轧板卷表面缺陷的形成原因进行了分析。结果表明:轧辊辊面氧化膜剥落是热轧板卷表面缺陷产生的主要原因;氧化膜剥落使得辊面变得相当粗糙,导致了皱褶缺陷的形成,而孔洞是由皱褶发展而成的,唇裂则主要是由于氧化铁皮的压入而形成的折叠缺陷。     

锌铝镁镀层汽车板镀层相的X射线衍射分析

为了对锌铝镁镀层汽车板镀层相进行表征,进而指导生产现场工艺调整及优化,首先采用X射线衍射仪(XRD)对测试参数进行了优化,然后根据最优测试参数,对7种不同镀层质量的锌铝镁镀层汽车板镀层相组成进行了定性定量分析。结果表明,优化后的锌铝镁镀层XRD相分析的最佳测试参数为小角掠射模式,窄狭缝,步长0.02°~0.04°,扫描速度不大于2°/min,扫描角度范围40°~51.5°。对7种不同镀层质量的锌铝镁镀层试样进行分析,发现物相组成相同,均由Zn、MgZn₂和AlMg₄Zn₁₁组成;镀层质量在50g/m²以下时,随着镀层质量的增加,镀层相中MgZn₂和AlMg₄Zn₁₁的质量分数先增大后减小,但差别不大;镀层质量从50g/m²增加到70g/m²时,镀层相中Zn的质量分数降低,MgZn₂和AlMg₄Zn₁₁的质量分数均增加,且MgZn₂的增长速率大于AlMg₄Zn₁₁。常规的XRD只能进行初步的半定量分析,而实验通过优化仪器参数提高了XRD半定量精度,进而取代了传统的化学法进行定量分析,及时了解了镀层物相组成,实验结果将为生产现场进行镀层工艺优化提供理论指导。     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铌微合金化钢恒电流电解析出物中铌

向钢中添加铌元素,利用其在不同工艺下析出量与固溶量的不同,可以改善钢材质量与性能。因此分析钢中析出铌对于研究铌在钢中的强化机理、改进工艺具有重要意义。用50g/L氯化钾+10g/L柠檬酸的水溶液,在5~10℃下以电流密度0.05A/cm²进行恒电流电解提取铌微合金化钢中析出物,以王水、硫酸作为溶剂对聚碳酸酯滤膜和提取物进行微波消解处理,加入酒石酸作为络合剂抑制铌的水解,以电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测定钢中化合铌含量。研究表明,通过微波消解仪可以将聚碳酸酯滤膜和提取物完全溶解,加入5mL酒石酸溶液(200g/L)即可达到完全络合铌的目的。以干扰较少的Nb 316.340nm为分析谱线,并使校准曲线和试样在处理方式上保持一致以消除物理干扰等不利因素。校准曲线线性相关系数大于0.9997,方法检出限为0.0062mg/L。对3个钢种的化合铌含量进行测定,相对标准偏差在0.12%以内;并与国家标准方法GB/T 223.40—2007进行比对,结果相符。实验方法可以满足对铌微合金化钢中化合铌的提取与测定,结果可靠。     

钢中珠光体球团尺寸的EBSD表征技术

借助光学显微镜和扫描电镜等研究了珠光体球团的表征方法,从阻止裂纹扩展的有效性出发,选择内部取向接近、外部取向差较大的球团簇作为评价珠光体球团尺寸的指标。结果表明,珠光体中铁素体的取向分布与球团吻合,即铁素体的大角度晶界就是球团(簇)界,所以可以通过表征铁素体的晶粒尺寸来评价珠光体球团尺寸。该方法的关键点在于晶界如何定义和样品如何制备。从对EBSD法的可行性分析可知,以15°作为晶内最大取向差来划分珠光体球团。对于珠光体钢,电解抛光法更适用于珠光体中渗碳体片层较宽的样品,而对于珠光体中渗碳体片层过窄的情况更适合选用离子抛光法。      

X90管线钢中残余奥氏体含量测量的XRD与磁性法比较

 以X90管线钢为研究对象,通过X射线衍射对其横截面、纵截面以及轧面不同位置处的残余奥氏体含量进行了分析,讨论了在不同位置处XRD残余奥氏体含量测量结果存在较大差异的原因,并就磁性法与XRD法在测量残余奥氏体含量方面的异同进行了对比。结果表明：在横截面上XRD残余奥氏体含量的测量值远远高于纵截面及轧面处;样品的横截面上存在明显的择优取向,而在纵截面、轧面处取向分布较均匀,择优取向不明显;XRD法测残余奥氏体含量受择优取向的影响较大,而磁性法不受择优取向的影响。     

热浸镀铝锌板镀层微观组织结构表征

目的 研究热浸镀铝锌板镀层微观组织结构.方法 利用扫描电镜、能谱和电子探针分析铝锌板表面与镀层的组织形貌与成分;利用X射线衍射与电子背散射衍射技术分析铝锌板镀层的物相组成与相结构.结果 铝锌板表面为典型的锌花形貌,锌花内部呈现出有条理的枝晶状结构.铝锌板镀层沿厚度方向分为内外两层:外层为合金层,其成分主要为Al、Zn和Si,该层主要是由富Al相、富Zn相以及少量条状高Si相构成;与钢基体接触的内层为过渡层或金属间化合物层,该层的厚度仅约为1μm,其成分为Fe、Al和Si,该层由弥散致密的细颗粒与少量分散的粗颗粒构成.此外还发现,有少量条状或颗粒状的高Si相分布在过渡层与合金层之间.结论 铝锌板镀层中合金层的富Al相、富Zn相以及条状高Si相的相结构分别为Al的面心立方结构、Zn的密排六方结构和Si的面心立方结构,高Si相的分布特性可以有效地控制镀层的厚度.过渡层的相结构更倾向于单斜结构的Al13Fe4,该层在形成过程中,部分细颗粒相长大并发生粗化,从而形成粗颗粒相穿插于过渡层与合金层之间,进一步加强了过渡层与合金层的连接,进而间接地对镀层粘附性能和延伸性能的提高起到了关键性的作用.