钢中非金属夹杂物及其金相鉴别

钢在冶炼过程中受各种因素影响，可以形成多种类型的非金属夹杂物，这些夹杂物对钢材料及其产品质量造成不良的影响。用金相法可以鉴别夹杂物的特征、分布、塑性及抛光性。本文对鉴别的方法和程序进行阐述。     

LF精炼炉真空碳脱氧工艺研究

采用CaO-CaF2-Al2O3渣系、CaO-SiO2渣系及CaO-CaF2渣系，利用真空碳脱氧，能够冶炼出硅含量很低，S、P、气体及探伤要求严格的加氢、水电、核电钢种，钢中氧含量、夹杂物及气体含量均能达到技术条件要求。     

显示及鉴别钢中非金属夹杂物的新方法

钢中非金属夹杂物,严重地影响钢的质量。因此,研究钢中非金属夹杂物,对控制产品质量是很重要的。而显示鉴别钢中非金属夹杂物又是研究钢中非金属夹杂物的前提。为此我们进行了(1)用电解抛光法显示钢中非金属夹杂物;(2)用硫化物薄膜沉淀法及硝酸银溶液处理法鉴别钢中硫化物夹杂的试验。     

支承辊用YB-70钢冶炼工艺的研究

介绍大型支承辊用YB-70钢的研制过程，详细介绍了冶炼工艺方案的确定和冶炼过程中脱P和脱S的原理和控制。     

客车纵梁开裂原因分析

用金相、扫描电镜等分析方法，对开裂的客车纵梁进行了分析。结果表明，纵梁钢材冶金质量差，钢中存在较多的非金属夹杂物，降低了钢的力学性能；纵梁钢板外侧表面遭受外来敲击造成的条状凹陷伤痕，钢板热轧工艺不当，表层存在大块氧化夹杂物及微裂纹等热轧工艺缺陷，是导致其发生纵向开裂的主要原因。     

硫复合系易切削钢中夹杂物热变形行为的数值模拟

用模拟轧制的方法研究了热加工参数对Ｓ－ＲＥ系易切削钢中夹杂物形态，大小，分布，数量及相对塑性的影响，通过实验结果建立数学模型，利用计算机数据模拟夹杂物的热变形行为，为锻造或轧制过程中的夹杂物预测和控制提供一种新的参考方法。     

稀土对40CrMnMoRES钢夹杂物形态和切削性能的影响

用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪对40CrMnMoRES和42CrMo钢中夹杂物的组成和形态进行了观察，测试了该钢的切削加工性能。结果表明，40CrMnMoRES钢中主要存在两种夹杂物，一种是RE2S3-MnS的复合夹杂物，另一种是以硬质点为核心的包裹式夹杂物，这两类夹杂物基本保持球形；在相同的切削条件下，40CrMnMoRES钢的主切削力、切削温度、刀具磨损均小于42CrMo钢，且断屑性能良好；该钢种切削性能的提高，主要是由于稀土硫化物发挥了应力集中和包裹硬质点的作用。     

大型饼类锻件锻造工艺方案的研制

由于多种因素影响，大型锻件用钢锭不可避免地存在着各种类型的夹杂物。对于外来夹杂物，尽可能采取有效措施防止其进入钢中。对于内生夹杂物，因其为钢的组成部分，虽然其数量、大小、形状、分布及组成等都可以得到改善，但不可能完全避免，从而导致了锻造过程中产生夹杂性裂纹缺陷的可能。     

A3钢板材在冷冲压成型过程中开裂原因的分析

本文采用金相显微镜和扫描电镜观察了A3钢制造的汽车车轮轮箍的开裂部位的夹杂物的形态、分布和大小以及断口的形貌。结果表明钢中存在有由于冶炼工艺不当而产生的大块外来非金属夹杂物。这些夹杂物的存在降低了钢的基体的结合力,从而使钢板在远低于其极限强度下开裂。     

板坯连铸硫系Y55钢板的研发及其性能

为了满足模架钢加工与使用性能的需求,采用加入易切削元素硫,并适当添加锰、钙的成分设计思路,在优化冶炼、连铸、轧制工艺的基础上成功开发出了板坯连铸硫系Y55钢板,并分析了它的硬度、组织、夹杂物与加工性能。结果表明:Y55钢板的硬度范围在180~200 HB之间,其显微组织为珠光体和网状铁素体,夹杂物是以硫化锰为主的复合夹杂物;与S50C钢板相比,Y55钢板的加工性能大幅提高。     

热处理工艺对17-4PH不锈钢力学性能的影响

对17～4PH不锈钢进行四种不同工艺(固溶+时效)热处理,对热处理后该钢的显微组织、力学性能及冲击断口进行观察分析,研究了热处理工艺对17-4PH不锈钢力学性能的影响.结果表明:未经调整处理的三组试样,随着时效温度的升高,其强度下降,塑、韧性提高,冲击断口均为典型的准解理脆性断裂;经调整处理的一组试样,其强度较其他试样的要低,但塑、韧性与其他试样相比明显提高,冲击断口具有明显的韧性断裂特征;经调整处理后试样的马氏体组织较均匀细小.     

结构钢氮碳共渗后韧性下降的原因分析

探讨了结构钢经氮碳共渗处理后其冲击韧性值下降的原因。通过金相分析、扫描电子显微镜对渗层的观察及对一些工艺参数的分析，得出其主要原因是共渗过程中由于氢渗入基体，同时在晶界形成Fe-N化合物，结果导致结构钢变脆。采用去氢退火方法可除去大部分氢，同时会使Fe-N化合物穿晶析出，降低了Fe-N化合物在晶界附近偏聚程度，减少了沿晶脆断倾向，显著提高结构钢经N-C共渗后的冲击韧性值。     

Influence of process parameters on impact toughness and hardness of dissimilar AISI 4140 and AISI 304 continuous drive friction welds

Dissimilar joints between austenitic stainless steel and low alloy steel are extensively used in many high temperature applications in the energy conversion systems. In the present investigation, emphasis is made on the influence of process parameters on the impact toughness and hardness of the friction welded joints between these two materials. The important process parameters in friction welding such as friction force, forge force, and burn-off lengths are considered for optimization by Taguchi method using L₈ 2⁷ orthogonal array. It is found that under low friction force, forging force, and burn-off conditions, the impact toughness is high due to the observed acicular martensite. Low impact toughness is reported for the welds made at higher levels of the parameters. Carbon depletion is also observed close to interface in low alloy steel side. Microhardness at the weld center is less than the microhardness on either side at the interface of low alloy steel and austenitic stainless steel close to weld center. The contribution of each parameter and significance of interactions of these parameters is determined by Taguchi method. Among these parameters, friction force has significant influence and forging force has negligible influence on microhardness. The burn-off has maximum influence while forge force has minimum effect on toughness of the welds. Statistical analysis of variance is carried out, optimum process parameters are evaluated, and regression equations are obtained.     

H2S应力腐蚀对16MnR钢冲击韧性的影响研究

为了研究应力腐蚀损伤程度的描述方法，通过分析16MnR试样在饱和H2S溶液中不同程度的硫化氢应力腐蚀损伤的冲击韧性，采用NACE标准弯曲粱试验法，揭示了硫化氢应力腐蚀损伤程度的不同，冲击韧性变化规律。试验结果表明，随着硫化氢应力腐蚀损伤程度的增加，冲击韧性呈总体下降趋势。当硫化氢应力腐蚀损伤时间达到应力腐蚀断裂时间的0．5倍时，试样开始出现宏观裂纹。同时，也为从损伤角度研究其它钢材提供了一种尝试方法。     

超高强度钢50CrNiMoVA等温淬火工艺对强韧性的影响

以汽车分动器链条总成用超高强度钢50CrNiMoVA作为研究对象,通过不同工艺的等温淬火工艺验证和金相分析,考察了淬火温度的变化对材料显微组织和力学性能的影响,并在此基础上得出了该钢种的最佳热处理工艺。结果表明,采用910℃加热+320℃盐浴等温淬火工艺,明显改善了钢的强韧性。     

西气东输二线工程X80钢管半自动焊工艺研究

以西气东输二线工程用X80钢管为研究对象,通过焊接接头横向拉伸试验,焊缝和热影响区（HAZ）冲击韧性试验,焊缝和HAZ不同焊层显微组织分析,以及焊接接头不同焊层Hv10硬度试验等手段,研究了低氢型焊条根焊和自保护药芯焊丝半自动填充、盖面组合焊接工艺的环焊缝的焊接接头性能。试验结果表明,选择韧脆转变温度较低的自保护药芯焊丝、采用较小的焊接热输入量和多层多道的焊接措施等因素,对于保证X80钢管环焊接头的性能是至关重要的。采用低氢焊条根焊、自保护药芯焊丝半自动焊进行X80钢管焊接时,焊接接头的强度、-10℃低温冲击韧性和硬度等性能良好．该工萝应用于西气东输二线工程的焊接旆工是可行的．     

Microstructural studies and impact toughness of dissimilar weldments between AISI 316 L and AH36 steels by FCAW

In this study, AISI 316 L austenitic stainless steel and AH36 low-alloy ship building steel pair were joined with flux-cored arc welding method by using E309LT1-1/4 filler metal under four different shielding gas compositions containing CO₂ at different ratios. Microstructure, impact toughness of welded materials, and their microhardness distribution throughout joining were determined. In macro- and microstructure examinations, stereo optical microscope, scanning electron microscope (SEM), SEM/energy dispersive spectroscopy, and SEM/mapping analysis techniques were used. After notched impact toughness, fracture surfaces were examined using the scanning electron microscope. This study investigated effects of shielding gas composition on microstructure, impact toughness, and microhardness distribution of transition zone between AH36 steel and weld metal of joined material. It is observed that based on an increase in amount of CO₂ in shielding gas, impact toughness values of the weldment decreased. Microhardness values change throughout weld metal depended on shielding gas composition. Moreover, an increase in amount of CO₂ within shielding gas decreased δ-ferrite amount in weld metal. The increase in amount of CO₂ within shielding gas leads to expanded transition zone in interface between AH36 and weld metal and also affects notched impact toughness values negatively due to the inclusion amounts occurring in weld metal and hence caused it to decrease.     

铌对船板钢大热输入焊接热影响区组织与韧性的影响

采用控轧控冷工艺(TMCP)生产含铌(质量分数0.025％)和无铌两种DH36级船板钢,并进行150 kJ·cm-1大热输入气电立焊,研究了焊接接头热影响区的组织与韧性.结果表明:铌元素的添加可推迟铁素体和珠光体相变,促进粒状贝氏体和贝氏体铁素体生成,导致含铌钢热影响区粗晶区中的晶界铁素体含量较少,粒状贝氏体和贝氏体铁...     

基于材料力学性能的最低设计金属温度曲线分析

铁素体钢在低温条件下存在明显的韧脆转变现象。为防止脆断事故的发生,需要确定铁素体钢制压力容器的最低使用温度。针对ASME中的A^D四条冲击豁免曲线,对应地选取了4种材料,基于材料实际的屈服强度和参考温度,按照ASME中豁免曲线的计算方法,计算得到4种材料的最低设计金属温度曲线,并与对应的A^D曲线对比,定量地分析ASME中豁免曲线的保守性。结果表明,ASME中的豁免曲线相对于材料自身的最低设计金属温度曲线保守性较大;韧性相近的材料被划分到不同的豁免曲线,使得韧性富裕量差异较大,对于某些材料,其断裂韧性被低估。     

37Si Mn Cr Ni Mo V钢微区成分、显微组织与断裂性能关系的研究

本文通过对37Si Mn Cr Ni Mo V钢强韧化研究,综合考察了现代主要强韧化工艺的强韧化水平,论述了热处理制度、微区成分、显微组织与断裂性能之间的关系。通过透射电镜观察,电子探针分析及其模拟计算,提出了试验用钢中孪晶马氏体的形成条件,分布状态以及对断裂韧性的影响。强调指出微区成分是热处理中最重要的结构参量。应用统计学方法建立了热处理制度与微区成分之间的关系。研究结果表明;微区成分越均匀,材料的断裂韧性就越高,这是因为微区成分决定了马氏体的亚结构。根据设计的各种热处理工艺所获得的微观组织及所具有的断裂性能,并结合对微区成分、原始组织的研究结果,提出了遗传热处理新工艺。与现行工艺相比,在保持材料等强度条件下,提高断裂韧性值25%,在等强、等断裂韧性的条件下,比超高温淬火工艺样品的冲击韧性值提高65%以上。达到了工艺、成分、组织的优良配合并使之材料的强韧性能得以充分发挥。