终轧温度对热轧高强集装箱用钢组织及性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜以及透射电镜等检测设备,研究了不同终轧温度对高强集装箱用钢的组织、性能及第二相粒子析出行为的影响。研究结果表明;不同终轧温度下高强集装箱用钢的组织均由铁素体和少量珠光体组成,铁素体晶粒度均为13.0级;850℃终轧与890℃终轧相比,屈服强度与抗拉强度分别提高32 MPa与26 MPa。理论计算与透射电镜观察结果表明:高强集装箱用钢强度的提高主要是因为850℃终轧时第二相粒子的形核率更高、析出数量更多、粒子间距更小,析出强化效果更加显著。     

1Cr11Co3W3MoVNbNB铁素体叶片钢620℃时效M23C6和MX第二相的析出行为

 采用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等研究了新型铁素体叶片钢在620℃长期时效过程中,M23C6碳化物和MX碳氮化物的析出行为。结果表明：620℃、2000h时效下,M23C6主要在时效过程中析出,且时效初期析出较快,而后缓慢析出,Nb(CN)相主要在热处理回火和时效初期析出;M23C6、Nb(CN)第二相620℃×2000h的热稳定性较好。     

时效对超级双相不锈钢析出相演变的影响

通过在850℃时效处理研究了S32750超级双相不锈钢析出相的析出行为。采用Thermo-Calc热力学软件预测析出相及相组成,采用OM,FE-SEM和EDS对S32750超级双相不锈钢铸坯不同时效状态下的样品进行全面分析,利用K-J-M-A模型进行σ相析出动力学拟合。实验结果表明：850℃时效过程中,σ相优先在铁素体内部和双相晶界处析出,直至铁素体相耗尽;σ相的析出动力学控速环节主要是：初始阶段形核控速和时效40 min后的元素扩散控速;除σ相外,时效过程中还会析出χ相和Cr2N相。其中χ相属于亚稳定相,主要在时效前期析出,随着时效时间的延长最终转化成σ相。     

连续冷却过程中铜含量对析出的影响

 研究了一系列含铜钢在连续冷却过程中的析出行为。采用1℃/s的冷却速度以及中间淬火取样方法获得铁素体组织。利用金相显微镜和透射电镜研究不同铜含量对析出的影响。结果表明：当铜的质量分数高于1.5%时,随着铁素体的产生,在铁素体内产生第二相析出颗粒。当铜的质量分数低于1%时,并未观察到第二相析出。第二相析出物为富铜颗粒,以相间沉淀方式析出。     

冷轧硬化对超级双相不锈钢S32750析出相的影响

 为了优化不同厚度冷轧板加热工艺，避免有害相析出，研究了冷硬化对S32750板材析出相的影响。超级双相不锈钢S32750钢板经不同冷轧加工变形后，在850 ℃下进行热处理。利用SEM、EDS、XRD及TEM研究了不同冷轧总压下率对析出相的影响规律。结果表明，随着总压下率的增大，相同退火时间内，析出相增多，当总压下率大于50%时铁素体相几乎全部被析出相覆盖。析出相以σ相为主，伴随着很少量的Cr2N、χ相和γ2。σ相和χ相析出在α/γ相界和铁素体相内，Cr2N析出在α/γ相界处，γ2伴随着σ相析出在铁素体内。随着冷轧总压下率增加，晶体内的位错密度增大，析出数量增加。     

600MPa级在线淬火型高强钢回火显微结构研究

通过在线淬火及不同温度回火的热模拟试验,观察了600 MPa级高强钢回火后的显微结构,分析了回火过程碳氮化物粒子的析出规律。结果表明,回火温度对钢板显微结构有较大影响,随回火温度的升高,贝氏体数量逐渐减少,多边形铁素体含量增多,平均晶粒尺寸逐渐增大;钢中第二相粒子析出量增多,析出物形貌由方形逐渐转变为圆形。结合实物第二相分析及性能,回火温度以620℃为宜。     

S32205双相不锈钢中σ相的析出及其对力学性能的影响

对S32205双相不锈钢在850℃进行时效处理,采用光镜、扫描电镜、能谱仪、硬度和拉伸测试等手段研究了σ相的析出规律及其对力学性能的影响。结果表明:时效15 min后σ相开始沿γ/α或α/α晶界析出,并向铁素体一侧长大,其析出反应为铁素体发生转变形成σ相和γ2相;时效时间延长,σ相的析出量增加,时效240 min后σ相的含量达到18%,并导致双相不锈钢的硬度明显增加、强度略有提高,而塑性显著下降;拉伸断口的断裂类型由典型的韧性断裂向以准解理断裂为特征的脆性断裂转变。     

热处理温度对Ti-6Al-7Nb合金组织与性能的影响

为揭示Ti-6Al-7Nb合金显微组织、力学性能及相组成随热处理温度的变化规律,研究了合金在650～1 030℃热处理空冷条件下的组织演变,并进行了室温力学性能测试与XRD分析。结果表明:对于Ti-6Al-7Nb合金,经650℃热处理后,热加工得到的原β转变组织中析出了细小的α相,合金的强度和弹性模量有所提高。在700～850℃之间进行热处理,可以获得良好的综合性能,满足医用钛合金相关标准要求。在950～1 030℃范围内,随着热处理温度的升高,析出二次针状α相或生成α'马氏体相,呈现强度上升、塑性下降的趋势。经650、850℃热处理后,XRD图谱中均为α相的衍射峰,未出现β相的衍射峰。1 030℃热处理后,α'相具有较强的(002)、(101)衍射峰,其他晶面的衍射峰强度很弱,合金弹性模量可达108 GPa。     

喷雾组合控冷技术对弹簧钢54SiCr6组织性能的影响

采用金相、硬度、拉伸等试验方法,研究高速线材不同控冷技术对54SiCr6弹簧钢组织形貌、力学性能和表面质量的影响。结果表明,54SiCr6弹簧钢采用喷雾组合控冷的各项性能明显优于传统风冷控冷工艺。当采用传统风冷工艺时,盘卷通盘力学性能稳定性稍差,铁素体析出较多,铁素体析出增加脱碳层深度;当吐丝温度为850℃,喷雾压力为1 MPa时显著增加冷却速度,抑制铁素体析出降低脱碳层深度,盘卷力学性能均匀性优于风冷工艺;当吐丝温度为850℃,喷雾压力为4 MPa和3 MPa时,冷却速度显著提升,盘卷基体出现马氏体组织,较大降低盘卷的力学性能稳定性;当吐丝温度为850℃,喷雾压力为2 MPa时可以显著提高盘卷力学性能和均匀性,抑制铁素体析出,从而降低脱碳层深度,同时硬度的提升降低了盘卷表面磕碰伤,提高客户拉拔表面质量和作业率。     

微合金钢第Ⅲ脆性区的形成机理

为研究微合金钢第Ⅲ脆性区形成机理及其影响因素,控制连铸坯的表面裂纹,采用Gleeble热力模拟机测定了S355微合金钢在不同温度下的抗拉强度及断面收缩率。使用扫描电镜对拉伸断口进行观察分析,同时采用透射电镜对析出物进行观察分析。在此基础上对拉伸试样进行金相实验,对第二相析出进行热力学计算,分析了组织状态及第二相析出规律对脆性区的影响。结果表明,在第Ⅲ脆性区(660~850℃)内,拉伸断口呈冰糖状,韧窝较浅,形貌表现为沿晶脆性断裂。铁素体网膜沿奥氏体晶界优先析出、第二相沿晶界析出是第Ⅲ脆性区形成的主要原因。     

An EBSD study of the micro structural development during annealing of a folded super duplex stainless steel sheet sample

Super duplex stainless steels(SDSS) show complex precipitation and transformation behavior during heat treatment processes,which affects both mechanical and corrosion properties. This report presents some data on the microstructures that develop after folding and subsequent precipitation during heat treatment of UNS S32750 SDSS sheet samples.The microstructural and textural changes have been followed using SEM/EBSD techniques.Upon folding,both a texture and strain gradient form in the folded/bent region,subsequent heat treatment at 845℃results in the ferrite phase to transform to sigma,austenite and chi phases.Transformation was found to be accelerated by strain.Complete transformation of the ferrite phase occurred within half the annealing time required in the unstrained regions.The local mis-orientations in the ferrite and austenite phases reduced during annealing,however,the reduction in the austenite was not very high and a significant amount remained even after the longest annealing time.The texture components that developed during the folding process remained unchanged even after one hour annealing at 845℃.The implication of these findings could have a bearing on the formation of sigma phase during welding of SDSS that may have residual stresses introduced during final processing.     

固溶处理对超级双相不锈钢S32750组织和性能的影响

研究了950～1 200℃60 min水冷的固溶处理对超级双相不锈钢S32750(/%:0.02C、0.49Si、1.03Mn、0.026S、0.001P、25.01 Cr、7.03Ni、3.80Mo、0.29N)12 mm板的组织、力学性能和耐蚀性的影响。结果表明,随固溶温度升高,钢中铁素体相增加,奥氏体相减少;在950℃加热时铁素体中析出大量σ-相,使钢的性能恶化,在1 050～1 100℃固溶处理后,钢中铁素体相和奥氏体相各占50%, S32750钢具有较好的综合力学性能和优良的耐蚀性能。     

Warm Deformation of Low Carbon Steel Using Forward Extrusion-Equal Channel Angular Pressing Technique

A combination of extrusion and equal channel angular pressing (ECAP) was used to deform a plain low carbon steel. This process consists of two successive deformations by extrusion and ECAP in a single die (Ex-ECAP). Cylindrical samples were heated to predefined temperatures (650 and 850 ℃) and then pressed through a die channel with crosshead speed of 10 mm/s. Microstructure and resultant mechanical properties of processed material were studied. The results showed that pressing temperature has a significant effect on the resultant microstructure. While at 650 ℃, the cold worked structure with elongated ferrite grains were obtained, and at 850 ℃ the microstructure consisted of elongated ferrite grains and very fine grains at their boundaries as a consequence of continuous dynamic recrystallization (CDRX) of ferrite phase. Also at 850 ℃, a particular microstructure consisted of cold worked ferrite and static recrystallized grains on shear bands was obtained.     

经济型双相不锈钢的研发进展

 经济型双相不锈钢是一种高性能低成本的氮合金化不锈钢新材料,具有典型的铁素体-奥氏体双相组织。利用氮取代镍元素的奥氏体化作用,降低成本的同时获得优良的力学性能和耐腐蚀性能。介绍了经济型双相不锈钢的发展历史,重点讨论了合金元素和热处理对相变、力学性能和耐腐蚀性能的影响规律,并与304和316进行对比;同时,分析了经济型双相不锈钢焊接性能和焊接工艺的研究进展。经济型双相不锈钢S32101、S32003、S32202等,已用于核电、桥梁、建筑、热交换器等行业,取代传统奥氏体不锈钢AISI 304和316。由于经济型双相不锈钢具有高强度和优良耐蚀性,同时镍、钼等贵金属的含量都较低,已成为未来不锈钢发展的方向之一。     

热处理对奥氏体不锈钢00Cr24Ni13铸坯高温热塑性的影响

采用热处理实验方法,同时结合热模拟压缩和热模拟拉伸试验,研究了热处理对奥氏体不锈钢OOCr24Ni13铸坯高温热塑性的影响．实验结果表明:热处理能够明显改变实验钢铸坯中δ铁素体的形貌;经1200℃保温3h空冷后,原始铸坯中存在的大面积连续网状δ铁素体完全转变为弥散分布的细小颗粒状组织．具有颗粒状δ铁素体的热处理试样与热处理前相比,不同温度压缩时的变形抗力略有增加,但并没有急剧恶化;热模拟抗拉强度基本保持不变;相同温度下的断面收缩率（Z）显著提高,其中Z≥60％的温度区间由1150—1280℃扩展为1050~1300℃,高塑性（Z≥80％）温度范围在150℃左右（1150~1300℃）．      

铌微合金化极低屈服点钢的组织与性能

 通过超低碳加铌的成分设计和轧后软化热处理工艺成功制备出100 MPa级极低屈服点钢，研究了其组织与性能，并阐述了其软化机理。结果表明，软化热处理前后，试验钢组织均为单一的多边形铁素体，铁素体晶粒和Nb（C，N）析出相随软化热处理温度升高而粗化。特别地，950 ℃软化热处理时重新奥氏体化后的相变铁素体晶粒尺寸超过90 μm。固溶和沉淀强化增量之和与屈服强度随软化热处理温度的变化曲线有很好的对应关系，屈服强度随软化热处理温度升高整体呈降低趋势，主要原因是沉淀强化和细晶强化增量减小，但碳、氮原子重新回溶引起屈服强度回升。试验钢经850 ℃软化热处理获得最佳综合力学性能，950 ℃软化热处理后的强塑性很好，但因晶粒粗大导致韧性极低。     

Influence of the Heterogeneous Nucleation Sites on the Kinetics of Intermetallic Phase Formation in Aged Duplex Stainless Steel

The aim of this work is to study the influence of the heterogeneous nucleation site quantity, observed in different ferrite and austenite grain size samples, on the phase transformations that result in intermetallic phases in a UNS S31803 duplex stainless steel (DSS). Solution treatment was conducted for 1, 24, 96, or 192 hours at 1373 K (1100 °C) to obtain different ferrite and austenite grain sizes. After solution treatment, isothermal aging treatments for 5, 8, 10, 20, 30, or 60 minutes at 1123 K (850 °C) were performed to verify the influence of different amounts of heterogeneous nucleation sites in the kinetics of intermetallic phase formation. The sample solution treated for 1 hour, with the highest surface area between matrix phases, was the one that presented, after 60 minutes at 1123 K (850 °C), the smaller volume fraction of ferrite (indicative of greater intermetallic phase formation), higher volume of sigma (that was present in coral-like and compact morphologies), and chi phase. It was not possible to identify which was the first nucleated phase, sigma or chi. It was also observed that the phase formation kinetics is higher for the sample solution treated for 1 hour. It was evidenced that, from a certain moment on, the chi phase begins to be consumed due to the sigma phase formation, and the austenite/ferrite interface presents higher S _V for all solution treatment times. It was also observed that intermetallic phases form preferably in austenite-ferrite interfaces, although the higher occupation rate occurs at triple junction ferrite-ferrite-ferrite. It was verified that there was no saturation of nucleation sites in any interface type nor triple junction, and the equilibrium after 1 hour of aging at 1123 K (850 °C) was not achieved. It was then concluded that sigma phase formation is possibly controlled by diffusional processes, without saturation of nucleation sites.     

中温时效对022Cr21Ni2Mn5N钢析出行为及冲击韧性的影响

采用Thermo-Calc软件对022Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢的近平衡态析出相进行了计算分析。采用光学显微镜、透射电镜、物理化学相分析方法对经中温时效处理后试验钢第二相的析出温度、种类、数量和位置进行了观察和研究,并分析了第二相析出行为对钢的冲击韧性的影响机理。结果表明:022Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢在600~700℃中温时效时的析出相主要为六方结构的Cr_2N相和面心立方结构的M_(23)C_6相,未见σ相析出。中温时效时,受制于该钢较低的C含量,M_(23)C_6相析出位置仅局限于相界、晶界处。该钢较高的N含量促进钢中Cr_2N相析出,并在相界、晶界和铁素体晶内均有发现。时效初期M_(23)C_6和Cr_2N均具有较高的析出速度,时效时间继续延长析出量增长放缓。时效处理时间和温度直接影响钢的冲击性能:时效初期第二相的快速析出导致钢的冲击功急剧下降;时效足够长时间,第二相析出量达到饱和,钢的冲击功趋于稳定值;并且600℃长时时效时,钢的冲击功值达到最小。     

屈服强度460MPa级耐候钢及其焊接性能

通过连续冷却相转变行为的研究,利用试验轧机成功试制了24mm厚,屈服强度460MPa级耐候钢板,并分析了钢板微观组织、力学性能、腐蚀性能以及焊接性能。连续相转变行为和钢板试制结果表明:精轧温度不大于850℃,厚度压下率不小于0.6,冷速为4~15℃/s和终冷温度不大于465℃可得到以针状铁素体(3~10μm)和多边形铁素体(5~15μm)为主的钢板,其屈服强度不小于480MPa,抗拉强度不小于635MPa,伸长率不小于23%,-40℃冲击功不小于209J。对试制钢板进行了热输入量为72kJ/cm的双丝埋弧焊接试验,无焊前预热和焊后热处理,得到了无缺陷焊接接头,焊接热影响区-40℃冲击功不小于100J;粗晶区的高韧性与其晶内铁素体为主以及少量晶界铁素体和上贝氏体的微观组织有关。72h周浸试验结果表明:试制钢种的耐大气腐蚀能力比普碳钢Q345B提高了46%。