含Nb高碳钢的奥氏体晶粒长大模型

通过热处理试验和组织观察,研究了在1123~1523 K内加热温度和时间对含Nb高碳钢奥氏体晶粒尺寸变化的影响,分析了奥氏体化过程Nb的析出状态,并推导了含Nb高碳钢等温加热过程的奥氏体晶粒长大模型。结果表明:随着加热时间的延长,在低温区(1123~1423 K)加热时,晶粒长大速率较慢;在高温区(1423~1523 K)加热时,晶粒发生快速长大。所建立的模型适合奥氏体化过程晶粒尺寸演变的计算。     

Nb微合金化对高碳钢奥氏体晶粒生长的影响

研究了含Nb高碳钢在高温均热阶段Nb对奥氏体晶粒生长的影响。结果表明,含Nb高碳钢在高温阶段的晶粒生长有两个阶段,奥氏体化温度低于临界温度Tc≈1150℃时,为缓慢增长阶段,奥氏体晶粒尺寸的变化很小,当奥氏体化温度高于Tc时,为快速生长阶段,晶粒直径随温度增加十分迅速;含Nb钢奥氏体晶粒快速长大的起始温度与弥散在基体中铌碳氮析出相数量有关,由高温阶段溶解于奥氏体中Nb数量所决定;奥氏体异常晶粒生长的临界析出粒径为一定值,不取决于加热前的析出状态。     

薄腹板近终形异形坯连铸温度场数值模拟

 薄腹板异形坯更体现了近终形的特点。采用有限元数值模拟计算了薄腹板异形坯连铸温度场,分析了不同拉速、比水量对连铸过程温度、坯壳厚度和液芯长度的影响。结果表明：异形坯不同位置的温度和坯壳厚度不均匀,当异形坯腹板较薄时,腹板处凝固传热较慢,腹板处和R角处坯壳最薄弱,比翼缘边部薄约4mm;拉速每提高0.1m/s,异形坯出结晶器时的表面温度会提高约80～100℃,坯壳厚度会减薄0.8～1.2mm,液芯长度增加1.2～1.6m;比水量每提高0.05L/kg,异形坯出二冷段时的表面温度会降低约8～16℃,液芯长度缩小0.13m。     

经济型Cu-P-Cr耐候钢的显微组织及耐蚀性

在0.01 mol/L的NaHS03溶液中,测定Cu-P-Cr、Cu-P-Cr-Ni钢的极化曲线及周浸腐蚀质量损失,对其组织及耐蚀性进行研究.结果表明,Cu-P-Cr钢48 h、72 h耐蚀性略低于Cu-P-Cr-Ni钢,但随着周浸时间的加长,至96 h时,Cu-P-Cr钢质量损失率低于Cu-P-Cr-Ni钢;两种钢在72 h、96 h相对Q235钢的腐蚀速率分别为0.595、0.529和0.546、0.596.在经济型耐蚀钢中,细化原奥氏体晶粒可提高耐蚀性;通过控制连铸和连轧工艺,Cu、Cr、V和Mn协同形成复合相,抑制了单相Cu在钢的表面或晶界处富集.     

冷金属过渡电弧增材制造H13钢块体的显微组织与力学性能

采用机器人辅助冷金属过渡电弧增材制造技术制备五层十五道结构的H13钢块体,研究了沉积块体的表面质量、显微组织和力学性能。结果表明:H13钢块体表面无宏观裂纹;块体主体区组织为晶粒取向均匀的针状马氏体,搭接区组织由晶粒取向杂乱的针状马氏体和不规则铁素体组成;块体主体区的平均显微硬度为479HV,远高于退火态H13钢的(254HV),而搭接区因存在铁素体,其硬度明显降低,平均值仅为381HV;冷金属过渡电弧增材制造H13钢块体的整体拉伸性能优于退火态H13钢的。     

Nb微合金化对高碳钢线材组织和性能的影响

研究了Nb微合金化对高碳钢线材组织和性能的影响。结果表明：高碳钢中添加Nb后优化了材料的组织结构,一个奥氏体晶粒内部被分成若干个不同取向的索氏体团,索氏体团得到细化,索氏体团大小平均在10 μm左右,组织均匀性提高;片层间距减小,从150 nm减少到120 nm。同时,Nb的加入使得高碳钢线材的强度和塑性均得到提高,强度提高25 MPa,面缩率提高4%,断丝率明显降低,满足了用户的使用要求。     

超高强贝氏体钢的冲击性能和组织特征

通过系列冲击和回火实验,研究了TMCP工艺条件下100kg级煤机用钢的冲击性能和显微组织的演变规律。结果表明,实验钢的组织以马氏体和下贝氏体为主。钢板的韧脆转变温度在-70℃~-50℃之间,钢板断裂为韧性断裂。钢板的冲击功横向比纵向高50J左右。经300℃回火后组织仍然具有较明显的板条特征,基体位错密度大幅下降,少量碳化物已有析出;回火温度到600℃时,板条特征不明显,为典型上贝氏体组织。回火后钢板的冲击功下降约30%。     

600MPa级煤巷支护锚杆钢的开发与质量控制

针对我国锚杆用钢长期处于低强度、安全性能较差的现状,研发了屈服强度为600 MPa级的低屈强比、高强韧塑性煤巷支护锚杆钢。阐述了该钢种化学成分、微观物质结构、生产工艺路线设计思路;研究了热轧工艺下的低屈强比和高冲击韧性的影响因素,提出通过缩小动态再结晶区间降低混晶、控冷细化晶粒、洁净钢路线提高纯净度的生产控制工艺,实现了良好塑韧性。同时还提出通过控制多相钢组织为F（铁素体,53%）＋P（珠光体）＋M（马氏体）/A（奥氏体）、第二相纳米颗粒（10～30 nm）析出强化抗拉强度、F直径10～15μm,达到了屈强比不大于0.72的设计要求。并对钢中夹杂物实际控制水平、性能指标进行了评价。     

Cu,P,Cr 和 Ni 对低碳钢耐蚀性的影响简

选择Cu-P-Cr-Ni钢、Cu-P-Cr钢和Q235碳钢,在0.01 mol/L的NaHSO3溶液中进行周期浸润、阻抗谱和极化曲线实验,研究了Cu-P-Cr-Ni系合金钢相比Q235碳钢在模拟工业大气(SO2)环境下的耐腐蚀性能;利用SEM,EPMA面扫描和XRD分析腐蚀锈层的形貌、组成及Cu,Cr和Ni的元素分布情况。结果表明:Cu-P-Cr-Ni系钢的腐蚀诱发敏感性最低,其次为Cu-P-Cr钢,腐蚀速率分别为Q235碳钢的59.5%和52.8%;锈层分为内、外两层,致密的内锈层明显发生Cu的颗粒状、Cr的团聚状富集,外锈层主要有Cr的富集,Ni富集不明显。Cu和Cr等的富集可形成致密的内锈层,提高低碳钢的耐蚀性。     

铌钒复合对高安全性能矿用锚杆钢屈强比的影响

通过50kg真空炉冶炼不同含量铌钒复合的矿用锚杆钢,经中试轧制后,研究了铌钒含量对低碳微合金钢的组织及力学性能的影响。结果表明:铌钒复合锚杆钢比钒微合金锚杆钢的屈强比低0.3~0.4,晶粒度高0.5~1级,晶粒细化明显,易出现贝氏体,但经低温轧制+超快冷技术即可达到500MPa级性能要求。采用0.026%铌+0.03%V含量铌钒复合替代0.07%~0.08%V生产可获得高强度更高安全性能的低碳微合金锚杆钢。