夹杂物对X120管线钢氢致开裂的影响

研究了X120管线实验钢的抗H_2S氢致裂纹敏感性。用多功能金相显微镜对X120管线实验钢非金属夹杂物进行颗粒度分析,用场发射扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)观察和分析裂纹形貌和裂纹内夹杂物。结果表明:X120管线实验钢氢致开裂一般都从非金属夹杂物处萌生扩展,并互相交叉连接;实验钢中B类夹杂物较D类夹杂物易于形成长条型裂纹,且B类夹杂物级别越高,其HIC敏感性越大;X120管线钢中S、Al含量越高,其夹杂物级别越高,非金属夹杂物数量越多,氢致开裂敏感性也越大。     

国内外帘线用高碳钢线材质量对比

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM-EDS)以及Factsage热力学软件对国内外各2种帘线用线材质量进行了对比研究。结果表明:国产帘线钢与国外帘线钢线材的组织均为索氏体+珠光体,国外帘线钢索氏体化率相对较高,索氏体片层间距相对较小,其中国外1厂索氏体化率最高,达96%,国内2厂索氏体片层间距相对较大,为252 nm。在线材中心偏析控制方面,国内2厂帘线钢线材中心偏析为1级,国外帘线钢线材中心偏析则均为0级。国外帘线钢线材中均未发现B类夹杂物且夹杂物级别不超过0.5级,而国产帘线钢线材中发现有B类夹杂以及1级D类夹杂物。国外1厂夹杂物数量最少,国外2厂夹杂物尺寸最小,最大尺寸仅2.1μm且可变形比例最大;而国内帘线钢线材夹杂物数量和尺寸相对较大,变形性较差,其平均Al_2O_3含量较高,其中国内1厂线材夹杂物平均Al_2O_3含量高达45.5%。     

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针对中厚板热连轧后出现伸长性能不合格现象进行了系统分析。Q345D钢板金相组织均为铁素体+珠光体,试验钢中A类硫化物规格为15~25μm,C类硅酸盐夹杂物规格为50~2 000μm。结果表明:伸长性能不合格的试样通常夹杂物超标或带状组织级别较高,冷弯断裂试样普遍存在分层现象,夹杂物类别主要为A类硫化物与C类硅酸盐夹杂。     

高强汽车大梁钢折弯开裂原因分析

为分析热轧高强汽车大梁钢折弯时发生开裂原因,分别在试样折弯开裂位置及中部正常无开裂位置取样,观察试样的微观组织形貌,结果表明,正常试样和开裂试样相同方向截面位置均未发现夹杂物超标、细微裂纹以及组织异常问题;进一步对试样进行稀盐酸冷酸腐蚀,腐蚀结果发现,孔内存在平行于开裂方向的裂纹,分析认为折弯位置存在冲孔及孔内微裂纹是导致折弯开裂的主要原因。     

高铁车轴钢夹杂物细化的研究

以制备高性能高纯净度的高速铁路车轴钢为目标,改变目前国内外普遍采用的尽量去除大颗粒夹杂物的传统思路,而是在熔炼过程中采用了特制脱氧剂进行脱氧,使钢中的夹杂物得到了进一步的细化。改进后的钢中非金属夹杂物尺寸细小,其中A类、B类、C类和DS类夹杂物检测结果均为0,D类夹杂为细类0.5,达到了试验前预期效果。     

ISO4967-2013在实际应用中的常见问题和修订建议

对ISO 4967-2013《钢中非金属夹杂物含量的测定》进行深入剖析,从标准图谱、夹杂物类型和系列的划分、级别评定和检验方法等方面存在的问题, 与ASTM E45-2018a对比,提出完善明确同一视场中粗系和细系夹杂物并存情况的评定方法、消除DS类夹杂物和超尺寸D类夹杂物评定的分歧以及标准评级图片错误修正和完善等具体建议,以规范评定方法,消除歧义,推进标准修订工作,提高夹杂物评级的科学性与准确度。     

微观组织结构对镍基825合金力学性能和硫化物应力腐蚀开裂的影响

目的 揭示微观组织结构对镍基825合金硫化物应力腐蚀开裂的影响规律及机理。方法 利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和背散射电子衍射(EBSD)分析了2种镍基825合金的金相组织、夹杂物种类及等级、晶界类型以及残余应变和晶粒尺寸分布。通过显微维氏硬度计评价了合金的力学性能,同时采用氢微印、动态充氢慢应变速率拉伸试验和三点弯曲试验,评估了合金的氢脆倾向和硫化物应力腐蚀开裂敏感性。结果 2种镍基825合金的夹杂物均以B类和D类TiN为主。2种合金中B类夹杂物均以晶界分布为主,D类夹杂物在合金1#中集中分布,在合金2#中随机分布。合金1#中B类夹杂物等级为0.91,D类夹杂物等级为1.4,合金2#中2种夹杂物等级分别为0.54和1.33。氢微印试验发现氢在合金1#的晶内、晶界处均大面积存在,而在合金2#中则分布稀疏。EBSD发现2种合金均为等轴奥氏体,合金1#晶粒尺寸稍大,晶界以随机大角度晶界为主且存在较高的残余应变集中,而合金2#晶粒细小且尺寸分布更均匀,随机大角度晶界和低Σ界面为其主要晶界类型,残余应变分布均匀。合金1#的硬度为184.67HV,屈服强度为285.30 MPa,而合金2#的硬度和屈服强度分别为207.75HV和300.03 MPa。在动态充氢慢应变速率拉伸试验中,2种合金均出现了氢脆倾向,合金1#的断裂延伸率降低了2.6%,而合金2#只降低了1.6%。三点弯曲试验中合金1#表面发生严重均匀腐蚀,出现了以穿晶为主的宏观裂纹,裂纹萌生部位的基体元素显著降低,在其周围还发现了夹杂物及其脱落留下的微孔,而合金2#表面仍有金属光泽,只有微米级的裂纹萌生于应力集中处。结论 大量夹杂物的存在降低了合金1#的屈服强度并导致晶界残余应变集中,同时作为有效氢陷阱增加了镍基825合金硫化物应力腐蚀开裂的敏感性。此外,夹杂物与金属基体之间形成微电偶,促进周围金属阳极溶解,进一步增加了合金的开裂敏感性。     

ISO4967-2013在实际应用中的常见问题和修订建议

对ISO 4967-2013《钢中非金属夹杂物含量的测定》进行深入剖析，从标准图谱、夹杂物类型和系列的划分、级别评定和检验方法等方面存在的问题， 与ASTM E45-2018a对比，提出完善明确同一视场中粗系和细系夹杂物并存情况的评定方法、消除DS类夹杂物和超尺寸D类夹杂物评定的分歧以及标准评级图片错误修正和完善等具体建议，以规范评定方法，消除歧义，推进标准修订工作，提高夹杂物评级的科学性与准确度。     

耐磨钢NM400冷弯开裂分析

厚度为20 mm的NM400钢板在冷弯过程中开裂。从冷弯工艺参数、材料拉伸性能、显微组织及夹杂物类型、尺寸分布对NM400钢板开裂原因进行了分析。结果表明:NM400钢板冷弯开裂主要由钢板中微米级TiN夹杂物引起。冷弯变形过程中,夹杂物与基体界面处应力集中,导致微裂纹在界面处形核并扩展,最终导致冷弯断裂。通过降低N含量至4×10^-5以下,耐磨钢NM400冷弯过程中无裂纹产生。     

20CrMnTi钢冷挤压开裂的失效分析

对20CrMnTi钢冷挤压开裂零件进行化学成分、布氏硬度、非金属夹杂物、金相组织和断口形貌等分析研究。结果表明,钢中的硫含量偏高,导致硫化物夹杂级别较高,是后续冷挤压过程中在凸缘处产生开裂的主要原因,并提出预防冷挤压开裂的措施。