应变速率对奥氏体不锈钢Cr17Mn6Ni4Cu2N铸坯热塑性的影响

研究了应变速率对奥氏体不锈钢Cr17Mn6Ni4Cu2N铸坯热塑性的影响。结果表明,壳层的微观组织为δ铁素体树枝品分布在奥氏体晶粒内部,提高应变速率会降低其热塑性,并使裂纹形核位置由δ铁索体树枝品处变为奥氏体晶界处;在芯部铁素体分布在奥氏体晶粒内部及晶界上,提高应变速率会提高其热塑性,且裂纹的形核位置由晶界铁素体处变为晶界铁素体和奥氏体晶界处。在高应变速率下变形,铁素体和奥氏体的强度均提高,并使它们之间的强度差别减小,导致裂纹形核位置由铁索体向奥氏体晶界转移。在壳层,较高的应变速率提高了奥氏体晶界处的应力集中,导致其塑性降低;在芯部,较高的应变速率降低了铁素体处的应力集中,使其热塑性提高。     

埋弧焊线能量对船用E36钢焊缝低温冲击韧性的影响

运用金相分析及扫描电镜断口分析的方法,研究了线能量对船用E36钢的埋弧焊焊缝冲击韧性的影响,结果表明,大线能量焊接时,促使焊缝中产生沿奥氏体晶界分布的先共析铁素体,柱状晶明显粗大,断口微观形貌呈解理+准解理特征;线能量降低时促使焊缝中形成以针状铁素体为主的组织,断口微观形貌呈韧窝+准解理特征。焊缝的冲击韧性取决于焊缝中针状铁素体和先共析铁素体所占的比例。对于12mm厚的钢板,线能量最大不能超过32kJ.cm-1。     

钇对低合金钢焊缝组织和低温韧性的影响

本文通过焊条药皮向低台金钢焊缝中掺入钇的方法,研究钇对焊缝组织形态和低温韧性的影响。研究结果表明:在低合金钢焊缝中掺入适量钇可使沿晶界析出的粗大的先共析铁素体和侧板条铁素体的比例减小,而使细小的针状铁素体比例大大增加,晶粒细化,从而提高焊缝的低温韧性。     

热输入对E40钢双丝埋弧焊焊缝组织及性能的影响

为研究最新研制的大热输入焊接所用低合金高强实心焊丝G55,对大热输入用钢E40进行热输入分别为60、122、158 kJ/cm的双丝埋弧焊焊接.经过拉伸、冲击试验及光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析,对焊接接头焊缝组织性能进行研究,并对接头强韧性进行分析.结果表明:不同热输入焊缝组织均以针状铁素体组织为主;随着热输入的增加,焊缝冲击韧性增加,这是因为焊接热输入增加时,柱状晶比例减小、宽度增加,针状铁素体含量增加;焊缝中含氧量减少,夹杂物数量减少;焊接道次减少导致块状铁素体含量减少等三方面因素.随着热输入的增加,焊缝金属强度提高,主要是因焊缝针状铁素体组织含量增加.     

线能量对06CuNiCrMoNb钢焊缝组织与性能的影响

系统研究了焊接线能量对06CuNiCrMoNb钢焊缝金属组织与性能的影响。结果显示,线能量对焊缝金属组织与性能有显著影响,随着线能量的增加,针状铁素体含量逐渐减少,粒状贝氏体量增多,先共析铁素体宽度增加;焊缝金属低温冲击韧性降低。     

预应变对Nb微合金化09MnNiDR低温钢高温塑性的影响

利用光学和电子显微镜观察断口组织,并测定断面收缩率来研究预拉伸应变对Nb微合金化低温钢09MnNiDR高温塑性的影响。当试样进行5%变形量预拉伸,800℃时断口组织主要为铁素体,晶界处有网状先共析晶界铁素体,断面收缩率为63%;900℃时断口组织主要为贝氏体和针状铁素体以及大量碳氮化物,断面收缩率降至35%;1000℃时断口组织主要为板条马氏体,断面收缩率升至95%。与未进行预应变试样相比,在800～920℃的温度区间,断面收缩率显著降低,预应变明显恶化了Nb微合金化09MnNiDR钢的高温塑性,这主要与预应变促进了尺寸为十几纳米至几十纳米Nb碳氮化物的沿晶界析出有关。     

奥氏体变形对22CrSH齿轮钢连续冷却相变的影响

为了研究奥氏体变形对22CrSH齿轮钢连续冷却相变的影响,在Gleeble 1500热模拟机上,将22CrSH钢在950℃变形0.4及未变形处理,然后连续冷却.利用膨胀曲线、光学显微镜、透射显微镜,结合各种腐蚀方法,分析了22CrSH钢相变行为及相变组织.研究表明:奥氏体变形使多边形铁素体加珠光体混合组织的临界冷速增大;当奥氏体变形及降低冷速时,大量的晶界仿晶型铁素体占据了奥氏体晶界,贝氏体相变向针状铁素体相变转变;变形使奥氏体在中温相变区稳定性增加,室温组织中M/A岛的数量增多.     

热输入对1200MPa级HSLA钢焊缝组织性能的影响

为了研究焊接工艺条件对焊缝金属组织性能的影响,采用不同热输入对1200 MPa级低合金高强钢进行熔化极气体保护焊,利用OM、SEM、TEM观察并分析不同焊接热输入对焊缝组织及力学性能的影响规律。结果显示,当热输入为16、20、25 k J/cm时,焊缝组织主要以针状铁素体为主,并含有少量M-A组元以及粒状贝氏体。随焊接热输入增大,针状铁素体组织有所增多且板条宽度逐渐增大,而粒状贝氏体组织减少。焊缝内非金属夹杂物类型多为促进针状铁素体形核的Ti-Mn-Al-O-S系复合氧化物夹杂。焊缝金属硬度、冲击韧性及焊接接头强度随热输入增大基本呈下降趋势,并且各焊接热输入条件下焊缝金属具有良好的强韧性匹配。随热输入增大,焊缝金属断裂特征由韧性、脆性混合型断裂向脆性断裂转变。热输入为20 k J/cm时,焊接接头综合性能最佳。     

S275低合金钢焊接接头的组织与力学性能

通过拉伸、冲击、硬度测试和金相检验等方法对S275低合金钢熔化极活性气体保护焊(MAG)焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用JM一56焊丝对S275低合金钢进行焊接时,接头具有较好的抗剪强度;开45。坡口,拉伸后均断在离焊缝位置较远的母材上,焊接接头抗拉强度满足技术要求。焊缝组织晶内为细小密集的针状铁素体,有极少量珠光体,焊缝局部有魏氏组织;熔合区、过热区为沿晶界析出的块状先共析铁素体和向晶内生长的条状铁素体以及少量的珠光体;正火区组织为细小的铁素体和珠光体;母材组织为铁素体和珠光体,晶粒也比较细小。最后得出S275低合金钢用于转向架焊接构架是可行的。     

管线用超低碳钢中针状铁素体的形成及强韧化行为

通过对一种管线用超低碳钢的变形奥氏体相变工艺的分析，提出了能够获得针状铁素体为主的组织的控制热加工工艺（TMCP）制度，研究了针状铁素体的结构特征和力学特性，结果表明，与管线用中，低碳钢相比较，实验用钢尽管具有很低的碳含量（0．025％），但在当前优化的TMCP工艺下能够获得优良的力学性能，即具有相当的强度和高的冲击韧性，针状铁素体的结构特征提高了材料的力学性能。值得注意的是，在当前肝硬化的TMCP工艺下，针状铁素体晶界上存在一层薄膜，这层薄膜对管线用超低碳钢的强韧性具有重要的作用。     

针状铁素体的物理冶金学（待续）

针状铁素体能明显改善高强度低合金钢焊缝的力学性能，提高其抗环境损伤的能力，具有重要的工程意义。作者利用扫描电镜和透射电镜研究了针状铁素体的组织形态，并观察到高角度晶界结构和相界周围的“唇”带村度，探讨了其抗解理断裂的机理。并根据国内外的研究报道，综述了形成针状铁素体所必需的工艺条件和合金化条件。     

超细晶Q460高强钢焊接接头组织与韧性研究

采用手工焊条电弧焊和熔化极活性气体保护焊对超细晶Q460钢进行了焊接,分析表征了焊接接头的组织结构、显微硬度和冲击韧性的变化规律。研究结果表明,采用E5515焊条焊接,焊缝金属主要为先共析铁素体、多边形铁素体与少量珠光体。采用ER55-G焊丝,熔化极活性气体保护焊,焊缝金属主要由针状铁素体和少量多边形铁素体组成,焊丝中Ti元素的添加有利于获得针状铁素体组织。采用较小的焊接线能量,超细晶Q460钢热影响区粗晶区组织为粒状贝氏体组织。焊缝金属的显微硬度高于热影响区和母材的显微硬度,热影响区未出现软化现象。冲击试验表明,焊缝金属和热影响区均具有较高的冲击韧性,而且热影响区的韧性高于焊缝金属的韧性。     

高强度贝氏体钢板不同焊接方法接头的组织和性能

利用二氧化碳保护焊、埋弧焊、手工电弧焊研究了高强度贝氏体钢板焊接接头的组织和力学性能.结果表明:二氧化碳保护焊焊后不热处理接头焊缝组织为贝氏体、少量铁素体和珠光体,热影响区为新型贝氏体组织;手工焊焊后不热处理焊缝组织主要为块状铁素体和少量珠光体,热影响区组织为新型贝氏体组织;埋弧焊焊后不热处理焊缝部分组织为针状铁素体,熔合线结合良好,组织分布均匀,晶粒细小,热影响区组织为新型贝氏体.各种焊接方法焊接接头具有良好的强韧性.     

针状铁素体焊缝金属腐蚀行为的研究

低合金高强钢广泛应用于油气管道钢结构件的焊接生产中.对于其焊缝中包含的大量的针状铁素体组织的腐蚀行为,国内外尚未进行广泛的研究.本文针对多种焊接工艺规范:1.91kJ/mm, 2.70kJ/mm 及 4.78kJ/mm条件下的针状铁素体焊缝金属,分别对其进行了25℃空气中、25℃通N2除氧及50℃通N2除氧3种NACE溶液中腐蚀行为的研究.极化曲线测试结果表明,随着焊缝熔敷金属中针状铁素体比例的增加,阴极电流不断变大,熔敷金属的极化电阻迅速减小,从而影响了焊缝熔敷金属在腐蚀介质中的耐腐蚀性.     

基于修正C-J法和RVE模型的780MPa级冷轧双相钢的应变硬化行为

针对经不同工艺热处理的780 MPa级冷轧双相钢板,采用修正的C-J(Crussard-Jaoul)法分析了应变硬化行为,并基于真实组织形貌的代表性体积单元(Representative volume element,RVE)模型模拟其形变行为。结果表明:不同状态的实验钢均表现出较高的初始应变硬化率。岛状和针状马氏体表现出两阶段应变硬化特征,依次对应铁素体塑性变形和铁素体/马氏体协同塑性变形;当马氏体为粗大块状呈现三阶段应变硬化特征,其中第三阶段主要发生马氏体塑性变形时应变硬化能力下降明显。模拟结果表明:当块状和针状马氏体的应变集中分布在铁素体和马氏体界面,岛状马氏体的应变集中分布在马氏体块的连接部位。     

焊接热输入对Q345R钢接头湿硫化氢应力腐蚀敏感性的影响

实际焊接过程中焊接参数会影响焊接热输入,进而影响焊接接头的显微组织和性能.为此,研究了一系列焊接热输入条件下Q345R钢焊接接头的显微组织及其在湿硫化氢环境中的应力腐蚀敏感性.结果表明:当焊接热输入从44.2 kJ/cm增加到49.7 kJ/cm时,铁素体晶粒增大;当焊接热输入达到55.3 kJ/cm时,焊缝区组织出现了针状铁素体;在湿硫化氢环境下慢应变速率拉伸,所有焊接热输入下的焊接接头均出现明显的应力腐蚀开裂,同时发现在相同浓度的湿硫化氢环境下,当焊接热输入从44.2 kJ/cm增加到49.7 kJ/cm时,焊接接头的应力腐蚀敏感性指数随之增大,当焊接热输入增大到55.3 kJ/cm时,由于焊缝区出现了针状铁素体,使其应力腐蚀敏感性得到缓解.     

热变形对超纯净管线钢组织的影响

研究了成分和热变形对三种低碳微合金管线钢的连续冷却转变(CCT曲线)和组织的影响．结果表明：在含碳量为0．025％的低碳微合金钢中加入0．3％的Mo能推迟铁素体、珠光体转变，扩大针状铁素体(Acicular fenite)形成的冷却速度范围；高碳含量使针状铁素体向板条铁素体(Lath ferrite)转化．热变形使针状铁素体的形成温度区间从400～500℃扩大到450～700℃，显著加速相变过程，使CCT曲线明显向左上方移动，获得针状铁素体的临界冷却速度增加，抑制板条铁素体的形成，有利于获得细的针状铁素体组织，并细化岛状组织，但对残余奥氏体量影响不大。     

针状铁素体钢的动态应力-应变行为

利用Hopkinson压杆技术对X70管线钢进行了冲击压缩实验,研究了在高应变率变形过程中钢的组织演变和动态应力-应变行为.结果表明:经过适当热处理后X70管线钢具有以针状铁素体为主的显微组织.在103s-1应变率条件下,该钢发生了明显的应变强化与应变率强化,且最大应变也随应变率提高而增加;在铁素体板条内形成的大量位错胞亚晶结构和铁素体组织的显著细化,是该钢高应变率增强增塑的主要机制.     

C、Cu和Cr对10CrNiCu埋弧焊丝配烧结焊剂焊缝力学性能的影响

针对船用10CrNiCu钢设计了4种不同化学成分的埋弧焊丝,研究了焊丝与烧结焊剂配套使用时C、Cu、Cr元素对焊缝力学性能的影响。结果表明C、Cu可以增加焊缝中针状铁素体的含量,细化晶粒尺寸,从而提高焊缝的低温冲击韧性和拉伸强度,Cr含量增加可以提高焊缝强度,但会降低焊缝的冲击韧性。     

热输入对Q550钢焊接接头动态拉伸变形行为的影响

研究了不同热输入焊条电弧焊Q550钢接头的显微组织特征,及其在不同应变速率下的力学行为。结果表明,在热输入小于18 k J/cm时,随着热输入的增加接头熔合区针状铁素体的含量增多,热影响区粗晶区的晶粒尺寸增大。随着应变速率的提高接头断裂延伸率和抗拉强度均有不同程度的提高,断口的大韧窝深度变大,小韧窝区域减少。在高速拉伸过程中位错滑移的阻力增大,位错滑移速度远低于载荷增大速度,随着应变速率的提高屈服强度和抗拉强度都提高。随着热输入的增加接头熔合区针状铁素体的比率增大,这是其拉伸性能对应变速率的敏感性增大的主要原因。