超高强韧油井管合金设计与高强韧机制

 为了揭示1 000 MPa级低碳加铌钒钛微合金钢的高强韧机制,研究了S1(w(C)=0.09%)与S2(w(C)=0.17%)两种合金成分的油井管钢成分-工艺-组织-性能关系。试验表明,两种成分试验钢经水淬后的组织分别为板条贝氏体加少量马氏体和马氏体加少量贝氏体的复相组织。两种成分钢经过450~600 ℃、30 min的中温回火后,组织中均出现碳化物析出,且S1试验钢回火后的屈服强度基本不变,抗拉强度下降了约70 MPa,S2试验钢回火后的屈服强度与抗拉强度迅速升高170 MPa左右。溶度积公式的计算结果表明,两种钢的水淬组织中铌、钛元素析出彻底且析出物的体积分数都很小,因此回火铁素体基体中的VC析出强化对S1试验钢回火后屈服强度保持不变以及S2试验钢回火后屈服、抗拉强度提高起到重要作用。     

Investigation of separation phenomenon in high-toughness X70 thick-walled linepipe steel

Separation is a commonly observed phenomenon during drop weight tear testing in high-toughness linepipe steels. Severe separation is harmful because it may cause fracturing or bursting of pipes. In this study,a quantitative measurement of separation was proposed,and using this new method,a relationship between the separation and microstructure was determined and discussed. The microstructures observed using optical and scanning electron microscopy revealed that the separation was related to the mixed ferritic and bainitic microstructures,or rather,it was related to the carbon enrichment in bainite.     

Assessment of the austemperability of high-silicon cast steels through Jominy hardenability tests

The austemperability of seven high silicon cast steels with different alloy contents was characteri sed. The maximum round bar diameter that can be fully austempered changed from about 10?mm for an unalloyed steel to more than 70?mm for a low-alloy steel. The austemperability was calculated by applying a procedure based on a standard Jominy test and the characterisation of the microstructure along the Jominy sample. The method, which was validated experimentally, creates a relatively simple procedure to measure austemperability. Processing factors such as the ability of the salt bath to extract heat and the austempering temperature are accounted for the method. The metallographic study revealed the influence of microsegregation on hardenability, which is particularly important for cast steels.     

贝氏体等温淬火对Dievar热作模具钢高温摩擦磨损性能的影响

利用贝氏体等温淬火工艺在Dievar钢中制备不同体积比例的贝/马复相微观组织,通过对显微组织、宏观/微观硬度、磨面形貌、磨屑和磨损率的分析进一步研究了贝/马复相Dievar热作模具钢的高温摩擦磨损性能并探讨其磨损机制。结果表明,Dievar钢中下贝氏体含量随等温淬火保温时间的延长而增加,其中保温3、5、10 min时下贝氏体体积占比分别为32%、45%、63%。贝/马复相试样相比于传统油淬试样具有更高的回火抗性,不同等温试样硬度值均高于传统油淬试样硬度值。同等磨损条件下,等温淬火Dievar钢相较于常规热处理Dievar钢耐磨性更加优异。在400～600℃高温摩擦磨损试验条件下,Dievar钢表面氧化物为Fe₂O₃和Fe₃O₄。Dievar钢400～500℃高温磨损机制为磨粒-轻微氧化磨损;随着温度升高,氧化物颗粒尺寸变大,磨粒磨损加剧。当温度升至600℃时,常规油淬试样磨损机制为磨粒-氧化磨损,以磨粒磨损为主;而等温淬火试样磨损机制则以氧化磨损为主。     

C-Mn-Ni高强钢的连续冷却相变研究

采用Formastor-FII相变仪和MMS-300热模拟实验机,研究了低锰、中锰钢在不同开冷温度及不同变形量条件下的连续冷却相变,建立了实验钢的连续冷却转变曲线,分析了贝氏体及马氏体的相变规律。结果表明,随着冷却速率的增加,低锰钢依次经过粒状贝氏体、板条贝氏体及马氏体相区,中锰钢只经过马氏体相区,在较宽的冷却速率范围内,均可获得马氏体组织;随着开冷温度的降低或冷却速率的提高,低锰钢的贝氏体相变开始温度和中锰钢的马氏体相变开始温度均有所降低;随着冷却速率的增加及开冷温度的升高,实验钢的显微硬度值均有所升高;变形促进了低锰钢粒状贝氏体相变,其显微硬度值降低,变形细化了中锰钢马氏体组织,其显微硬度值升高。     

GCr15SiAlMo贝氏体轴承钢球化退火工艺研究

通过对新型无碳化物贝氏体轴承钢-GCr15Si Al Mo的球化试验研究,优化出一种适于轴承钢的循环球化退火新工艺。利用扫描电镜对球化后的显微组织进行观察,用X射线衍射仪对碳化物类型进行分析。结果表明,GCr15Si Al Mo无碳化物贝氏体轴承钢具有优良的碳化物球化特性。试样通过四周期的循环球化退火(大约6 h)后,组织中的碳化物基本球化完全,但是在700℃等温10 h的普通球化退火处理试样中仍存在大量的片状碳化物,由此证明,循环球化退火工艺比普通球化退火工艺的球化速度更快,球化更完全。球化处理后钢中碳化物的平均直径均达到了0.55μm以下,直径在1μm以下的碳化物百分比在93%以上,甚至达到99%。同时研究表明,Al可有效提高轴承钢的A1点,抑制球化过程中网状渗碳体的生成,并且适量的Al还能够改善轴承钢的球化特性,抑制碳化物的长大。     

变形温度对贝氏体钢组织性能的影响

为合理制定Si-Mn-MO系无碳化物贝氏体钢的生产工艺,利用GLEEBLE-3800热模拟试验机,在真空条件下开展了变形温度对贝氏体钢组织性能影响的热模拟试验.利用光学显微镜、透射电镜等设备,采用力学性能测试、微观组织观察等技术分析手段,对热模拟试样进行了组织观察和硬度检测分析,绘制了Si-Mn-MO系无碳化物贝氏体钢不同变形温度的动态CCT曲线,得出了变形温度对其组织和硬度的影响规律.结果表明,变形温度越低,无碳化物贝氏体钢的相变温度越低,组织越细小,先析铁素体越易析出,越有利于提高贝氏体钢的强硬性和韧塑性.