Microstructure-Related Properties of Some Novel Reinforcement Bar Steel

Mechanical properties particularly Charpy impact toughness of two low-carbon [(a) 0.11% phosphorus and (b) 0.009% niobium] thermomechanically treated reinforcing bar steels were investigated. The phosphorus and niobium steels showed tensile to yield strength ratio of 1.25 and 1.19, ductile-brittle transition temperature of 223 K and below 193 K at yield strength levels of 428 and 472 MPa, respectively. The improved toughness of phosphorus steel is attributed to a mixed transformation microstructure comprising low-carbon bainite and fine polygonal ferrite. Lowest ductile-brittle transition temperature was observed in the niobium steel due to overall fineness of microstructure consisting mainly of low-carbon bainite, acicular ferrite, and polygonal ferrite.     

加载速率对结构钢力学性能和断裂韧度的影响

在常温下进行了常用建筑结构钢(16Mn和Q235B钢)动态拉伸和动态断裂韧度试验。试验结果表明，材料在动载下无论是屈服强度还是抗拉强度均有一定的提高，塑性有了一定的降低；由于缺口尖端区域温度的升高，常温下动载对于16Mn钢母材和焊缝的断裂韧度是有利的；Q235B钢常温下，焊缝的断裂韧度值较低，且动载对母材的断裂韧度影响较大，和静载相比动载下断裂韧度值降低了4倍有余，可以看出，Q235B钢的抗震性能较差。通过研究发现，对于低韧度水平的材料，研究动载下结构的断裂行为时．材料的强度也应该作为一个考虑因素。     

INFLUENCE OF MORPHOLOGY AND DISTRIBUTION OF FERRITE ON FRACTURE BEHAVIOR OF LOW-CARBON STEEL AT LOW TEMPERATURE

本文根据轧后控制冷却过程中,16MnR钢组织和性能的变化规律,着重讨论了魏氏组织中,针形铁素体分布状态对低碳钢低温韧性的影响。试验及分析结果表明,与块状铁素体组织相比,魏氏组织中针形铁素体的影响,主要取决于针形铁素体的分布状态.交叉分布针形铁素体组织具有较优越的抗冷脆性能;而平行排列针形铁索体则会使钢的低温韧性恶化。     

预应变下高强结构钢低温断裂性能

为了测试高强结构钢Q420力学性能和断裂韧度,对其原材料和塑性变形材料分别进行了不同温度下的拉伸试验和断裂韧性试验.结果表明,结构钢的断裂韧性随着温度的降低显著减小,使其倾向于脆性断裂;而预应变虽然提高了钢材的屈服强度与抗拉强度,但显著降低了钢材的塑性及断裂韧性,进一步增加了脆性断裂发生的可能性.同时利用有限元分析得出...     

ZG15CrMo钢的两种典型热处理制度的比较

经高温拉伸,高温持久和断裂韧性试验,测定了ＺＧ１５ＣｒＭｏ钢经正火回和调质处理后强韧性。用金相显微镜,扫描电镜和选区电子衍射研究该钢的显微组织。结果表明,ＺＧ１５ＣｒＭｏ钢经调质处理获得以贝氏体为主的组织,高温强度高,断裂韧性好。     

低碳低合金及含铜海洋工程用钢的研究及其发展

随着海洋资源的不断开采和利用,对深海及极地用海洋工程关键部位用钢强韧性等综合性能提出了更高的要求;开发具有更高强塑性,低屈强比,良好的低温韧性、焊接性以及耐腐蚀性等综合性能优良的钢材是海洋工程用钢的发展方向。介绍了国内外低碳低合金海洋工程用钢的研究和发展概况,分析了该类钢种制造过程中面临的问题,对铜在低碳高强钢中的作用以及含铜海洋工程用钢的研发情况进行了综述。     

EFFECTS OF THERMAL CYCLE ON MECHANICAL PROPERTIES OF SiC PARTICLES REINFORCED MoSi_2 COMPOSITE

ＥＦＦＥＣＴＳＯＦＴＨＥＲＭＡＬＣＹＣＬＥＯＮＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳＯＦＳｉＣＰＡＲＴＩＣＬＥＳＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤＭｏＳｉ_２ＣＯＭＰＯＳＩＴＥ￥ＺＨＥＮＧＬｉｎｇｙｉ;ＪＩＮＹａｎｐｉｎｇ;ＬＩＰｅｎｇｘｉｎｇ（ＴｈｅＳｔａｔｅ?..     

Correlation Between Shear Punch and Tensile Strength for Low-Carbon Steel and Stainless Steel Sheets

The deformation behavior of AISI 1015 low-carbon steel, and AISI 304 stainless steel sheets was investigated by uniaxial tension and the shear punch test (SPT). Both materials were cold rolled to an 80% thickness reduction and subsequently annealed in the temperature range 25-850 °C to produce a wide range of yield and ultimate strength levels. The correlations between shear punch and tensile yield and ultimate stresses were established empirically. Different linear relationships having different slopes and intercepts were found for the low-carbon and stainless steel sheets, and the possible parameters affecting the correlation were discussed. It was shown that, within limits, yield and tensile strength of thin steel sheets can be predicted from the shear data obtained by the easy-to-perform SPT.     

9Ni钢及其焊材发展现状

目前制造液化天然气LNG储罐普遍采用9Ni钢,其焊接材料及焊接技术是LNG低温储罐建造的难点和关键点,一直仅为世界上少数发达国家所掌握,9Ni钢焊接的国产化已成为行业的焦点.在近年9Ni钢及其焊接材料相关研究的基础上,总结了9Ni钢的发展及技术特性,指出9Ni钢的焊接难点,例如如何确保焊接接头的低温韧性、消除热裂纹、避...     

690MPa级高强韧低碳微合金建筑结构钢设计及性能

基于JMatPro热力学软件计算并考虑化学元素间相互影响,设计了690 MPa级抗震耐蚀防火功能结构一体化高强建筑用钢,其化学成分(质量分数,%)主要为:Fe-0.08C-0.3Si-1.1Mn-0.12(Nb+V+Ti)-1.6(Cr+Cu+Ni+Mo)-0.002B-0.004N。经实验室冶炼和控轧控冷工艺(TMCP)处理后,采用EPMA、EBSD等多种微观分析和性能测试手段对该低碳微合金钢的微观组织特征、强韧化机理和力学性能、防火性及耐蚀性等进行了表征和分析。结果表明,所设计的低碳微合金钢TMCP状态下的微观组织包含粒状贝氏体、板条贝氏体和贝氏体铁素体;室温下屈服强度达700 MPa,抗拉强度为878 MPa,屈强比为0.80,断后延伸率为20%,并具有良好的低温韧性。低碳微合金钢在600℃保温1~3 h时,均达到耐火性能要求;并对其在海洋环境下的耐蚀性进行了评价,发现粒状贝氏体对耐腐蚀性能具有积极作用。进一步分析表明,低碳微合金钢具有良好的强韧性源于析出强化、细晶强化、位错强化和固溶强化的综合作用;对低温冲击断口截面组织分析表明,裂纹会多次穿过板条贝氏体呈"Z"字型扩展以消耗更多的能量,也是该钢具有良好低温韧性的原因。     

两种CrNiMoV转子钢的强韧性研究

研究了合金成分和显微组织对25CrNiMoV和25Cr2NiMoV转子钢的强度和断裂韧性的影响。虽然25Cr2NiMoV钢的强度高于前者,但断裂韧性大大低于前者。从合金成分设计及热处理对组织的影响方面,讨论了25Cr2NiMoV钢断裂韧性较低的原因。     

P110H钢的高温拉伸性能及断裂机理

根据热采井的服役温度,对P110H热采套管钢进行了高温拉伸试验,并对不同温度下的断口形貌进行了观察,分析了由于温度影响而引起的断裂机理变化。结果表明:随着温度的升高,P110H钢的屈服强度显著下降,而抗拉强度下降并不明显,屈强比随温度升高而降低。在高温的影响下,其断裂过程由微孔聚合诱发剪切扩展断裂的组合断裂过程转变为微孔聚合为主导的韧性断裂过程,其主要原因是由于高温使位错激活能增加,提高了材料的塑性变形能力。     

Micromechanics-based model for trends in toughness of ductile metals

Relations between fracture toughness and microstructural details have been calculated for ductile materials based on a dilatational plasticity constitutive model that has recently been proposed. The model generalizes the Gurson model to account for both void growth and coalescence with explicit dependence on void shape and distribution effects. Based on a small scale yielding formulation of crack growth, toughness trends are determined as a function of yield stress, strain-hardening, initial porosity, void shape and spacing as well as void spacing anisotropy. Distinctions are drawn between the engineering fracture toughness, which is typically associated with 0.2 mm of crack growth, and the theoretical toughness based on coalescence of the crack tip with the first void ahead of it. Comparison with one set of experimental data for a steel is made for which a fairly complete characterization of the microstructure is available.     

轨道交通高端轴类零件用材料对比

通过对轨道交通高端轴类产品车轴用35CrMoA、EA4T、EA1N、DZ2、30CrNiMoV12钢等材质,和转轴用35CrMo、40CrNi2MoA、34CrNiMo6、30CrNiMo8钢等材质热处理后的组织性能对比,对轴类零件用材料进行了优选。车轴材料对比试验结果表明,经过热处理后30CrNiMoV12钢的强韧性远高于其他材质,冲击韧性、缺口敏感性、疲劳强度是车轴材料中综合性能最优的一种,可用于受结构尺寸限制的高强度车轴或高寒条件下使用的车轴。DZ2材料次之,EA4T钢性能接近于DZ2钢,但低温冲击性能不如DZ2钢稳定。EA1N钢整体的强度只有30CrNiMoV12钢的一半。转轴材料对比试验结果表明,经过热处理后40CrNi2MoA、34CrNiMo6、30CrNiMo8钢的强韧性较好,低温冲击性能良好且稳定,30CrNiMo8钢耐疲劳强度更好,缺口敏感性更低,适用于高强度转轴和高寒条件下应用的车轴。相比之下35CrMo钢强度略低,低温冲击性能较好,略低于其他材料且稳定性有待提高。     

细化无碳化物贝氏体无缝钢管组织的热处理工艺

研究了不同热处理工艺下无碳化物贝氏体无缝钢管的显微组织和力学性能。结果表明,热轧态无碳化物贝氏体无缝钢管的组织粗大,强度较高,韧性很低。热轧+低温回火后韧性的提高幅度不大,仍然较低。热轧+正火+低温回火可以改善无碳化物贝氏体无缝钢管的韧性,但仍存在部分粗大的组织。热轧后先长时间高温回火(690 ℃×300 min),再正火和低温回火可以细化无碳化物贝氏体无缝钢管的组织,消除组织遗传性,大幅度提高韧性,冲击断裂特征由脆性断裂转变为韧性断裂。     

ADI的冲击韧度和断裂韧度

论述了ADI的冲击韧度和断裂韧度。室温有缺口和无缺口ADI的冲击韧度比铸钢,锻钢要略差,但约是普通珠光体球铁的3倍,ADI的冲击韧度虽随温度降低而降低,但在-40℃条件下仍保持大约室温冲击韧度的70%。断裂力学性能是更重要的安全设计和失效分析依据,无论哪一种断裂韧度,ADI的试验数据都好于普通球铁,相当于或好于强度相当的铸钢和锻钢。     

ON THE TEMPERATURE DEPENDENCE OF CLEAVAGE FRACTURE TOUGHNESS OF SILICON STEEL

以实验事实说明了RKR模型应用于硅钢所遇到的严重困难。引入了Weibull统计分布来描述硅钢解理断裂应力的体积效应。运用HRR理论和Rice-Johnson关于钝化区的应力分析,结合Weibull统计模型,导出了硅钢解理断裂韧性K_(Ⅰc)与温度的依赖关系,与实验结果符合得较好。     

淬火温度对电弧微铸锻AerMet100钢组织与性能的影响

采用OM、XRD、SEM、TEM和力学性能试验方法,研究了在885～1150℃范围内不同淬火温度对电弧微铸锻增材制造AerMet100超高强度钢组织及力学性能的影响规律。结果表明,电弧微铸锻AerMet100钢原始态组织主要由板条马氏体和奥氏体组成,呈现出快速凝固的组织特征;随着淬火温度的升高,试验钢的凝固组织逐渐消失,当温度超过1050℃时基本上完全消除;断裂韧度随着淬火温度的升高表现出升高的趋势;抗拉强度和屈服强度随着淬火温度的升高没有明显变化;冲击吸收能量随着淬火温度的升高呈现先升高后下降的趋势,在淬火温度为1050℃时达到峰值。在试验温度范围内,1050℃左右淬火可获得优异的强韧性匹配,此时试验钢的断裂韧度为82.9 MPa·m^1/2,抗拉强度为2010 MPa,冲击吸收能量为50 J。     

新型高强高韧钢G99的超精细场研究

用Ｍｏｅｓｓｂａｕｅｒ谱学对新型高强度韧钢Ｇ９９在不同温度回火后的超精细场变化进行了研究。用透射电镜和电子衍射分析了合金碳化物的析出。结果表明,Ｇ９９钢中超精细场分布、碳化物和奥氏体量都随着回火温度和升高而变化,主要是由于在回火过程中回火马氏体内Ｆｅ－Ｃｏ,Ｆｅ－Ｎｉ近邻增多,Ｆｅ－Ｃｒ,Ｆｅ－Ｍｏ近邻减少,渗碳体的溶解与合金碳化物的析出以及残余奥氏体转变与逆转奥氏体的产生所致。合金碳化物的弥散     

表面强化材料的韧性对疲劳性能及断裂性质的影响

对45钢正火态软氮化处理前后的旋转弯曲疲劳性能及其断口进行了定量和电镜分析。从断裂力学观点分析了疲劳最后断裂性质。结果表明:疲劳最后断裂性质取决于材料的强度和韧性。同时,冲击疲劳试验表明:软氮化处理使冲击疲劳性能劣化,这是因表面硬化层约束了柔软心部,使整体材料的韧性变差的结果。因此,表面硬化处理时,在保证设计要求的条件下,尽量减少层深,以保证材料有适应的韧塑性。