Ce含量对EH40船板钢热影响区夹杂物的影响

利用夹杂物自动分析系统在实验室中研究了钢中Ce含量对热影响区夹杂物演化的作用。结果表明,随着钢中Ce含量的增加,夹杂物的数量密度、平均尺寸和以Al_2O_3为核心的复合夹杂物比例都减少,夹杂物中Ce的含量和含Ce夹杂物的比例都增加,典型夹杂物核心由Al_2O_3+Ce_2O_3变为Ti_2O_3+Ce_2O_3,外部都析出MnS。当钢中Ce质量分数大于140×10~(-6)时,出现以Ti-Ce复合氧化物为核心的夹杂物。随着夹杂物中Ce含量的增加,钢中夹杂物的尺寸减小。Ce氧化物冶金工艺对夹杂物的细化作用明显。     

氮含量对螺纹钢夹杂物、组织及性能的影响

运用扫描电子显微镜、高温共聚焦显微镜等检测手段,研究了不同氮含量的螺纹钢样品中的夹杂物、钢组织及性能,并通过理论计算提出螺纹钢氮控制的方法.研究结果表明,一定含量的氮会在钢中以复合状夹杂物的形式出现,夹杂物尺寸为5～10μm,主要成分为Fe、N、C、O,其中氮含量可以高达30％～40％,含氮夹杂物会引发部分应力集中并使得裂纹扩展.氮含量过高,碳氮化合物固溶的区域会形成过饱和的固溶先析铁素体,与周围的珠光体共同形成魏氏组织,对钢的质量造成不良影响.在实际生产中,应尽量避免钢液与氮接触,减少钢液增氮,控制氮含量在0.01％以内.     

镁处理对AISI4130钢组织及夹杂物的影响

提高铸坯等轴晶比例、细化组织对提高钢的力学性能具有重要意义。对AISI4130钢进行镁处理试验,采用SEM、低倍组织观察及微观组织分析,分析镁对钢中夹杂物控制、凝固组织及微观组织影响的内在机理。研究表明镁处理后铸锭等轴晶比例增加,平均晶粒尺寸减小;当镁质量分数在0.002%～0.006%时,等轴晶比例随镁含量增加而增加;镁处理后钢中Al₂O₃、MnS变质为Al-O-Mg-Mn-S复合夹杂物,镁含量较高时MgS-MnS成为钢中最主要夹杂物;镁处理后钢中1～2μm的夹杂数量密度明显增加,5μm以上的夹杂物占比显著降低;镁处理试样组织中有明显以镁氧化物复合夹杂粒子为核心长大的针状铁素体,镁质量分数为0.009%和0.023%的AISI4130铸锭显微组织为相互交错的细小针状铁素体组织,冲击韧性显著提升,冲击功平均值约为镁处理前AISI4130钢的3倍。     

稀土氧化物对焊缝金属夹杂物及组织影响的研究

本文采用电镜和金相等手段，对加稀土氧化物和不加稀土氧化物的焊条焊缝中的夹杂物和一次结晶组织进行了研究。结果表明：稀土氧化物能够细化焊缝金属中夹杂物；改变夹杂物形状；减少夹杂物的数量。同时，改善了一次结晶组织。     

热输入对SAF2507焊接热影响区组织转变的影响

采用GLEEBLE3800型试验机进行焊接热模拟实验,研究了焊接热输入对SAF2507超级双相不锈钢热影响区(HAZ)组织演变的影响规律。结果表明:随着焊接热输入的增加,焊接HAZ组织中铁素体向奥氏体转变更加充分,奥氏体含量不断增加且变得粗大。热模拟实验可以为制定和调整焊接工艺提供理论参考依据,推荐在实际焊接生产中采用热输入为1~1.5 k J/mm的焊接工艺。     

稀土和Ca、Mg元素对高强度钢焊接热影响区组织和韧性的影响

研究了低合金高强度非调质中厚板钢中添加稀土(REM)和Ca、Mg微量元素对大线高能焊接热影响区(HAZ)显微组织微细化和晶内针状铁素体(IAF)形成的影响.结果表明,添加REM和Ca、Mg元素可在钢的HAZ中形成弥散稳定的氧硫化物(CeCa)2O2S和(CeMg)2O2,热轧奥氏体化(1450℃)和焊接热输入10 kJ/mm时都十分稳定,比传统采用TiN强化的钢具有更优良的低温韧性.有效地控制细小弥散的氧硫化合物,能获得适中的奥氏体有效晶粒尺寸和提供HAZ中形成晶内针状铁素体及稳定活性的形核位置.促进晶内铁素体协同形核生长,有效地使得HAZ组织微细化.     

焊接热循环对07MnCrMoVR钢热影响区组织及韧性的影响

为深入分析07MnCrMoVR钢热影响区的脆化问题,采用热模拟技术和显微观察技术,对该钢热影响区的组织和性能进行了深入研究.研究结果表明:单次热循环时,粗晶区(CGHAZ)和临界区(ICHAZ)韧性恶化严重,晶粒长大及粒状贝氏体、M-A组元等非平衡组织的形成是粗晶区韧性恶化的主要原因.随着t8/5的增加,粗晶区冲击韧性...     

高强耐候钢焊接热影响区组织演变

利用热模拟试验机研究了Nb-Ti高强耐候钢在不同热输入条件下的热影响区组织演变和韧性变化,并采用热力学软件模拟计算了高强耐候钢的相变规律以及钢中第二相析出特征。结果表明,随着热输入量增加,焊接热影响区组织由板条贝氏体、针状铁素体向粒状贝氏体转变,且晶粒粗化程度增加;随着热输入量增加,焊接热模拟试样的低温冲击韧性逐渐降低,冲击断口中韧窝数量不断减少,在50 kJ/cm热输入条件下,冲击断口中存在大量的大尺寸解理面;高强耐候钢铁素体+奥氏体两相温度区间为684～830℃,钢中第二相主要以(Nb, Ti)(C,N)、NbN、TiN和Ti₄C₂S₂形式存在,当温度高于1 200℃,钢中高熔点第二相为TiN和NbN。     

焊接工艺对海工钢热影响区组织与性能的影响

采用镁处理的第三代氧化物冶金技术,通过铁水预处理→转炉→LF精炼→VD精炼→CC→TMCP工艺生产70 mm厚的EH420海工钢。为了研究“焊接道次”和“线能量”对热影响区(heat-affected zone, HAZ)组织以及性能的影响,对厚板进行大线能量焊接,焊接工艺分别为170 kJ/cm线能量的三丝埋弧两道焊和250 kJ/cm线能量的三丝埋弧单道焊。结果表明,与170 kJ/cm上表面相比,170 kJ/cm T/4处由于“两道次焊接”,原奥氏体晶粒尺寸由58.60μm增加到75.22μm; M-A组元数量接近,但岛状M-A组元平均尺寸由0.96μm增加到1.26μm,条状M-A组元平均尺寸由1.89μm增加到2.44μm;恶化了低温冲击韧性,-40℃平均冲击功由205 J降低为156 J。与170 kJ/cm上表面相比,250 kJ/cm上表面由于“线能量提高”,原奥氏体晶粒尺寸由58.60μm增加到74.75μm; M-A组元数量减少,但M-A组元尺寸明显增大,岛状M-A组元平均尺寸由0.96μm增加到1.52μm,条状M-A组元平均尺寸由1.89μm增加到2.87μm...     

钢液Ca含量控制对Ds夹杂物的影响研究

分析研究了某公司生产的GCr15钢、45钢钢液Ca含量对Ds夹杂物的影响。研究了GCr15钢、45钢在LF精炼过程加入含Ca硅铁合金,钢液增Ca质量分数约(4～5)×10^-6。控制硅铁合金在BOF出钢时加入,同时取消Ca处理,可控制中包钢液w(Ca)≤3×10^-6。GCr15钢、45钢控制硅铁合金全部在BOF出钢过程加入,LF结束时夹杂物均主要为MgO·Al₂O₃;控制硅铁合金全部在LF精炼过程加入,LF结束时夹杂物主要为CaO-Al₂O₃和MgO·Al₂O₃。随钢液Ca含量增加,轧材Ds夹杂物数量密度正比例增加;钢液Ca含量增加,Ds夹杂物极值尺寸并未明显增加。分析了多组不同钢种钢液Ca含量同轧材Ds夹杂物的关系,随钢液Ca含量增加,Ds夹杂物数量密度及极值尺寸均呈增加的趋势,但Ca含量降低Ds夹杂物极值尺寸并非必然降低。控制钢液Ca含量只能减少Ds类夹杂物的数量,但Ds夹杂物尺寸仍不能得到有效控制。     

S含量对高速车轮钢性能和夹杂物的影响

 研究了S含量对高速车轮钢性能和夹杂物的影响。借助扫描电镜（SEM）对车轮钢中MnS,Al2O3等夹杂物进行了观察和统计分析,结果表明：随着S质量分数的增加（0.002%~0.014%）,车轮钢的强度基本保持同一水平但冲击韧性先增加后降低,在S质量分数为0.011%时韧性最优。其原因在于S含量的增加可以有效地促进塑性较好的MnS对硬性的Al2O3相的包裹,从而改善钢的韧性;但S含量过度增加则导致MnS量过多,反而对韧性不利。     

焊接热循环对GH202合金焊接热影响区性能和组织的影响

研究了多次焊接热循环对GH202合金焊接热影响区性能和组织的影响.研究结果表明,焊接热循环次数对GH202合金热影响区的冲击韧性及显微组织有明显影响.     

外添TiO2粒子对中低碳钢组织及夹杂物的影响

使用HLLG1217型高温电阻炉对中低碳钢重熔后添加TiO2粒子,利用金相显微镜、场发射扫描电镜等设备对得到的试样进行组织、夹杂物形貌和成分分析.结果表明:添加TiO2粒子后组织由块状铁素体和珠光体转变为针状铁素体、少量块状铁素体和珠光体;球形夹杂物增多,长条形和不规则的夹杂物减少;夹杂物平均尺寸由0.29 μm变为3...     

夹杂物及组织对FB780高扩孔钢扩孔性能的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)技术对FB780高扩孔钢热轧卷头尾部扩孔样品进行断口形貌观察及成分分析。结果表明,夹杂物作为显微空穴的优先形核点,将对材料的扩孔性能产生不利影响;采用INCA Feature夹杂物自动分析方法对两样品截面夹杂物成分、尺寸、面积进行统计,结果表明,由于浇注过程的差异,头部样品在夹杂物尺寸、面积分数上均高于尾部样品,这些夹杂物将在扩孔过程中作为裂纹萌生源而影响材料的扩孔性能;采用电子背散射衍射(EBSD)技术对两样品中铁素体相及贝氏体相进行相分布统计,结果表明,由于尾部样品具有更高的铁素体含量,且组织分布更为均匀,从而改善了材料的塑性、韧性及扩孔性能。     

Mg处理钢生成细小尖晶石夹杂物的研究

采用热力学方法对镁处理钢中夹杂物的变性进行了计算,计算结果表明,钢中w(Al3)=0.02%～0.05%,只要有微量镁的存在,就有可能生成单独的MgO·Al2O3.在热力学计算的基础上,对轴承钢进行了镁铝合金脱氧实验研究,结果表明镁铝合金处理钢液后,钢中的夹杂物主要以MgO·Al2O3夹杂物为主,随机分布在钢中,这种尺寸细小的尖晶石夹杂物对钢的疲劳等性能有害程度很小.溶解在轴承钢中的镁起到了球化碳化物的作用,并且随着镁铝合金中镁含量的增加,这种效果越明显.     

夹杂物和组织对20R钢低温冲击韧性的影响

在实验室用200kg真空感应炉和500mm轧机研究了成分(%)为0.15C、0.008P、0.008S、0.06Mo和0.18C、0.009P、0.004S、0.01Mo两种20R钢纯净度和轧制工艺对低温冲击性能的影响。结果表明,降低钢中S含量和夹杂物可明显改善钢的低温冲击韧性:钢在1180℃加热、1020℃开轧和800℃终轧的情况下,0.008%S钢热轧空冷态和热轧+880℃正火态的-40℃纵、横向冲击功分别为14.7 J、10 J和13 J、9 J,钢中夹杂物为A类1.5级,B类1.5级;0.004%S钢热轧空冷后-40℃纵、横向冲击功分别为180 J、98 J,钢中夹杂物为D类0.5级;0.004%S钢经热轧后控冷(水冷),带状组织改善,-40℃纵向和横向冲击功分别增至210 J和146 J。     

钛-镁处理对低碳钢夹杂物和组织的影响

通过实验室对低碳钢进行钛-镁处理研究,利用BX51M金相显微镜观察钢的微观组织,以JSM-6510LV扫描电镜为平台,利用SEM-EDS研究钢中夹杂物的形貌、成分,探讨MnS的析出与贫锰区机制之间的内在关联性,澄清MnS在诱导形核现象中的作用。结果表明:经过钛-镁处理后,钢的晶粒得到明显细化; Ti-Mg-Al复合夹杂物能够通过诱导晶内铁素体形核细化晶粒; MnS的存在与晶内铁素体的形成之间没有直接联系。     

热输入对X100管线钢焊接热影响区组织和性能的影响

采用焊接热模拟技术、显微金相组织分析技术和冲击试验,研究了不同焊接热输入下X100管线钢热影响区组织和力学性能的变化规律。研究结果表明:当热输入E45 k J/cm时,组织以粒状贝氏体为主,M-A组元为不规则大块状且带有尖角,降低了材料的韧性;当热输入E=15~35 k J/cm时,组织主要为板条贝氏体和少量针状铁素体,M-A组元呈细小颗粒分布在铁素体基体上,尺寸较小,表现出对韧性有利的一面,冲击吸收功最高;当热输入E15 k J/cm,组织中出现马氏体,导致材料的韧性下降,硬度最大。     

脱氧方式对EH40钢焊接热影响区组织及性能的影响

基于氧化物冶金技术,针对3种不同脱氧方式工业化生产EH40试验钢,通过Gleeble 3800热模拟试验机进行焊接热模拟试验,焊接热输入量最大为300 kJ/cm.力学性能检测和组织观察表明:EH40钢母材具有良好强韧性,显微组织主要由铁素体和粒状贝氏体组成;焊接接头热影响区-20℃的KV2＞130 J,组织为针状铁素...