30CrMnSiNi2A钢焊接HAZ的组织对氢行为和性能的影响

本文用透射电镜,阴极电解法和定载延迟试验等方法,通过对30CrMnSiNi2A超高强钢模拟HAZ 组织结构对氢扩散行为和性能影响的考察,研究了三种HAZ组织的吸氢规律、三种HAZ 过热区组织中氢的扩散系数和溶解度,经冷处理后组织中氢扩散行为的变化,以及这些组织的氢裂敏感性。试验结果表明:过热区组织状态的改善是后热HAZ 性能显著提高的根本原因。以薄膜状分布于马氏体板条间的残余奥氏体,由于其对扩形氢的特殊作用和优良的韧性,对HAZ 性能的提高起了重要作用。     

贝氏体等温温度对980 MPa TRIP钢力学性能和显微组织的影响

利用DIL805A膨胀相变仪、Gleeble-3500热模拟试验机、X射线衍射和拉伸试验等研究了TRIP钢贝氏体区(360~440℃)等温处理对组织和性能的影响。结果表明,贝氏体区等温温度影响残余奥氏体体积分数与残奥中碳浓度,是决定TRIP钢力学性能的关键因素。试验钢在800℃×180 s+400℃×300 s处理条件下,可得到17%残余奥氏体,其碳含量为1.5%,此时可获得较佳的相变诱发塑性和较好的强韧性配合,其强塑积可达到31 200 MPa.%。     

两相区退火处理冷轧0.1C-5Mn中锰钢的氢脆敏感性

对0.1C-5Mn中锰钢冷轧后在650℃进行不同保温时间的两相区逆相变退火处理,利用电化学充氢和慢应变速率拉伸(SSRT)实验研究了其氢脆敏感性。结果表明,冷轧后中锰钢在退火过程中发生奥氏体逆转变,在退火10 min时可获得优异的强度和塑性配合。随着退火时间延长,可扩散H含量及氢脆敏感性增加,特别是氢脆敏感性的增加幅度十分显著。充氢断口起裂区呈现典型的空心韧窝及包含奥氏体(变形后转变为马氏体)晶粒的实心韧窝的混合断裂模式,这种实心韧窝本质上是在应力作用下氢致裂纹沿奥氏体与铁素体的界面萌生与扩展而形成的一种脆性沿晶断裂。氢脆断裂行为主要与退火过程中逆转变奥氏体的含量及其机械稳定性等因素有关。     

30CrMnSiNi2A超高强钢HAZ后热韧化抗裂机理的探讨

本文用插销法研究了预热和后热对30CrMn SiNi2A 超高强钢HAZ 冷裂倾向和强韧性的影响规律。试验结果表明,250℃预热.260℃后热1h,插销临界启裂应力σ_(cr)>σ_s。用焊接热模拟试件测试了不同焊接热循环下的断裂韧性K_(IC),发现最优焊接热循环和插销试验时的最佳工艺相吻合。用透射电镜观察了HAZ 组织的精细结构,观察了残余奥氏体的分布形态,并测定了残余奥氏体的含量。发现250℃预热,260℃后热1h。可得到含9.8%残余奥氏体的、以位错板条马氏体为主带有少量下贝氏体的显微组织。残余奥氏体以薄膜状的形态分布于马氏体板条间,它既韧化了组织又阻碍了氢的扩散,对防止冷裂纹的产生是有益的。试验结果为后热工艺的制定和解释后热韧化抗裂的本质提供了理论依据。     

CMnAlCu-TRIP钢组织和力学性能研究

研究了CMnAlCu-TRIP钢板的组织和力学性能和残余奥氏体的稳定性。1mm厚的冷轧钢板经820℃温度临界退火2min,分别在500、450和400℃贝氏体区等温不同的时间,观察了试样的组织,测得了力学性能、残余奥氏体含量及其碳含量。试验结果表明,铝、铜能提高残余奥氏体的含量及其碳含量,CMnAlCu-TRIP钢具有优异的力学性能,在450℃等温60s时力学性能最佳;CMnAlCu-TRIP钢残余奥氏体的碳含量高,因而其稳定性高于传统CMnSi-TRIP钢。     

回火对高Ni-Cr铸铁残余奥氏体量和硬度的影响

研究了回火温度和回火时间对金属型铸造高Ni-Cr铸铁铸态组织中残余奥氏体转变和硬度的影响。结果表明:(1)用75Si Fe孕育和用REMg变质处理的高Ni-Cr铸铁中均存在大量的残余奥氏体。350℃回火时,残余奥氏体仍能稳定存在,随着回火温度升高和回火时间延长,残余奥氏体数量逐渐降低,转变为贝氏体。(2)用75Si Fe孕育的高Ni-Cr铸铁回火后,其硬度随回火温度的上升和回火时间的延长而小幅下降;用REMg变质的高Ni-Cr铸铁在400℃回火20 h时出现二次硬化,其硬度峰值为62.3 HRC。(3)当回火温度达到500℃时,残余奥氏体转变为回火索氏体,试样的回火硬度下降。     

Nb-Mo系X80管线钢焊接冷裂纹敏感性的研究与预测

通过插销试验获得Nb-Mo合金化的X80管线钢焊接冷裂纹下临界应力,分析发现Nb-Mo合金化的X80管线钢具有较小的冷裂敏感性.测量了不同焊接工艺条件下的焊接热循环参数、焊接热影响区最高硬度、熔敷金属初始扩散氢含量,和冷却到50℃时的残余扩散氢含量,建立了Nb-Mo合金化的X80管线钢冷裂纹判据公式,并对判据进行了分析.结果表明,在低氢条件下,钢的抗冷裂能力随着热影响区最高硬度的增大而提高;高氢条件下,钢的抗冷裂能力随着热影响区最高硬度的增大而降低;在试验硬度范围内冷裂倾向随残余扩散氢含量的增加而增大.     

1300?MPa级低合金高强钢SH-CCT曲线及冷裂敏感性分析

采用Formastor-FⅡ全自动相变仪测定了1300 MPa级低合金高强钢的奥氏体化相变温度,结合光学显微镜与维氏硬度计等设备研究了800 ~ 500 ℃冷却时间(t_8/5)对1300 MPa级低合金高强钢粗晶热影响区组织和硬度变化的影响规律. 结果表明,当t_8/5为3 ~ 60 s时,1300 MPa级低合金高强钢粗晶热影响区组织均由板条马氏体组成,硬度值为438 ~ 454 HV5;随着冷却时间延长,粗晶区出现贝氏体类组织,当t_8/5为150 s时,粗晶区为板条马氏体/贝氏体混合组织,硬度平均值为413 HV5;当t_8/5为300 ~ 600 s时,粗晶区为板条贝氏体和粒状贝氏体混合组织,硬度值为341 ~ 381 HV5;当t_8/5＞600 s时,粗晶区组织主要为粒状贝氏体,硬度值为269 ~ 322 HV5. 冷裂敏感性评价结果表明,该试验钢碳当量C_E(IIW)和C_EN均大于0.5%,具有一定的冷裂倾向,需焊前预热,焊后热处理或保温缓冷等措施,避免焊接冷裂纹的形成.     

预充氢马氏体时效钢的氢脆性能研究

目的研究预先存在于试样中的氢对材料力学性能的影响。方法对固溶态和三种时效态18Ni马氏体时效钢,采用双电解槽装置测量了其氢扩散系数,用热分析法获得了材料的氢扩散激活能。采用慢应变速率拉伸法评估了在预充氢后镀镉密封试样的力学性能,并由此评估它们的氢脆敏感性。结果固溶态试样的氢扩散系数最大,为1.40×10~(-8)_ cm~2/s;对时效态试样,当时效温度分别为465、490、530℃时,氢扩散系数分别为6.23×10~(-9)、5.52×10~(-9)、2.84×10~(-9) cm~2/s,即随时效温度升高,扩散系数降低。而扩散激活能正好相反,固溶态的最小,其他的依次逐渐升高。四种试样均显示出氢脆敏感性,且随着预充氢电流密度升高而增大。T465和T490的氢脆敏感性均大于58%,T530的氢脆敏感性小于40%。四种试样的断口形貌均表现为由中心起裂,向周围呈放射状扩展。中心起裂源处为典型的沿晶开裂,扩展区为准解理开裂。结论过时效态样品的抗氢脆性能最好。预先存在于试样中的氢在拉伸过程中向中心富集,造成中心沿晶开裂,与动态充氢拉伸断口相反。     

奥氏体化保温时间对低碳硅锰Q&P钢组织性能影响的研究

采用场发扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸实验研究了不同的奥氏体化保温时间对双相区保温+QP热处理和QP热处理两种工艺的组织和性能。结果表明:经QP热处理的实验用钢,在奥氏体区保温60 s时,得到的组织为马氏体+铁素体+残余奥氏体;经过双相区保温+QP热处理,奥氏体区保温60 s时,得到的组织为马氏体+残余奥氏体,随保温时间的延长,两种热处理工艺得到的组织均为马氏体+残余奥氏体;随奥氏体区保温时间的延长,QP热处理和双相区保温+QP热处理抗拉强度均呈先升高后降低的趋势,伸长率均逐渐降低。其中在奥氏体保温60 s时,双相区保温+QP热处理得到的强塑性最好。     

合金元素及其含量对铁基合金激光熔覆层性能的影响

研究了Ni、Cr和Mo合金元素含量对铁基合金激光熔覆层硬度、开裂敏感性和残余奥氏体含量的影响，解释了造成这些影响的原因。     

合金元素及其含量对铁基合金激光熔覆层性能的影响

研究了Ni﹑Cr和Mo合金元素含量对铁基合金激光熔覆层硬度﹑开裂敏感性和残余奥氏体含量的影响,解释了造成这些影响的原因。     

高硬度激光熔覆专用Fe基合金强韧化机理

为解决高硬度激光熔覆层容易产生裂纹的问题,采用自制激光熔覆专用铁基合金粉末,在未采用预热和后热等措施的情况下,获得了高硬度且无裂纹的熔覆层.揭示了激光熔覆专用铁基合金强韧化机理,即晶内主要为中碳混合马氏体和晶间有相当数量残余奥氏体的复相组织强化.中碳混合马氏体作为基体,为熔覆层提供了高的硬度和强度以及一定的韧性.塑韧性极好的少量残余奥氏体则分布于晶界附近,在不明显降低熔覆层硬度和强度的同时吸收和减小熔覆层应力,降低开裂敏感性.     

Effect of silicon content and annealing temperature on formation of retained austenite and mechanical properties in multi-phase steels

Cold-rolled and annealed ultra-high strength sheet steels with good ductility accompanied by TRIP of retained austenite have received considerable attention in recent years. This paper discusses the effect of silicon content and annealing temperature on the formation of retained austenite and the mechanical properties in Fe-0.34%C-1.7% Mn steels whose structure consists of ferrite, bainite and retained austenite. Silicon inhibited the cementite formation in bainite during isothermal holding and partitioned carbon from bainite to austenite, resulting in an increase in retained austenite content. When the silicon content was increased to 1.0 wt.% or higher, the amount of retained austenite markedly increased leading to good mechanical properties. 0.34%C-1.03%Si-1.7%Mn steel showed a high tensile strength of 1,030 MPa and a total elongation of 34.5% when annealed at 780°C for 5 min followed by isothermal holding at 400°C for 5 min. In this case, the amount of retained austenite was about 25%. The variation in tensile strength-elongation combination had good correlation with that in the amount of retained austenite with both annealing temperature and silicon content. The most retained austenite was obtained in the steel annealed at just above A_C1 temperature. The annealing temperature which gives the most retained austenite was decreased with decreasing the silicon content.     

系泊链用R4(22MnCrNiMo)钢CCT曲线测定及分析

利用DIL805A型热膨胀仪测定R4(22MnCrNiMo)钢膨胀曲线,并结合金相、硬度检验绘制出试验钢的CCT曲线,研究不同冷却速度对该钢的组织转变影响。结果表明,R4(22MnCrNiMo)钢的临界转变点为:Ar₃=819.5 ℃,Ar₁=778.5 ℃;当冷速为0.1~0.5 ℃/s时,冷却得到的组织主要为下贝氏体+残留奥氏体+极少量马氏体;当冷速达到3 ℃/s时,显微组织中只有极少量下贝氏体组织存在;继续增大冷速,显微组织均为板条状、针状马氏体+残留奥氏体。     

Cracking resistance of spheroidal graphite bainitic carbide-free irons

The paper presents the results of studying the structure and cracking resistance of so-called carbide-free nonalloyed and alloyed bainitic spheroidal graphite irons. The effect of retained austenite on the static cracking resistance of the irons is shown. Transmission electron microscopy (TEM) is used to elucidate the structural affinity of bainitic ferrite (??_B) and dislocation or lath martensite. A high dislocation density (1.1 × 10¹¹ cm^?2) and a small amount of extremely dispersed carbides in bainitic ferrite are the main cause of the increased strength of the irons. The presence of hardened ferrite, along with the possibility of the plastic deformation of retained austenite, yield a high cracking resistance of the bainitic spheroidal graphite irons. The parameters of isothermal hardening are determined at which the maximum resistance to crack propagation is reached.     

扫描速度对球墨铸铁激光熔覆层组织的影响

目的揭示不同扫描速度下激光熔覆Fe基覆层显微结构的变化规律,以寻求高效的组织控制手段。方法使用半导体激光器,在相同送粉量和激光功率条件下,采用不同扫描速度,在球墨铸铁表面制备激光熔覆层。采用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪、X射线衍射仪表征覆层微观组织和相组成,采用洛氏硬度计对覆层硬度进行测定。结果扫描速度为7 mm/s时,稀释率为16%,覆层组织主要是马氏体和少量残余奥氏体,晶粒细小,无裂纹,洛氏硬度为55.5HRC;扫描速度为5 mm/s时,稀释率为30%,覆层中的晶粒形态变粗大,且得到更多的柱状晶和等轴晶,残余奥氏体含量大幅增多,马氏体含量明显下降,结晶裂纹倾向大,洛氏硬度为21.7HRC。结论扫描速度在球墨铸铁的覆层制备中发挥了重要作用,对覆层凝固过程、晶粒生长、相组成、裂纹敏感性、硬度有很大影响。通过适当调整扫描速度可以改变马氏体和残余奥氏体的量,获得无裂纹且硬度合适的覆层,实现覆层组织和力学性能的有效控制。     

高铬白口铸铁耐磨性和显微组织的关系

研究了高铬白口铸铁亚临界热处理后耐磨性和显微组织的关系。结果表明，高铬铸铁在亚临界热处理过程中C和Cr以M23C6型二次碳化物的形式析出，导致奥氏体Ms点升高，使其在冷却时发生马氏体转变。马氏体的高硬度改善了合金耐磨性。合金耐磨性和合金组织中残留奥氏体含量具有相互对应关系，本试验中此含量为10％左右。当残留奥氏体含量低于10％时，由于（Fe，Cr）23C6发生向M3C型碳化物的原位转变，相应的组织转变为珠光体，导致耐磨性急剧下降。     

On the problem of heat treatment of high-chromium steels

Conclusions 1. We have suggested a method of low-temperature quenching from the region of heterogeneous state of austenite, which provides a substantial increase in the ductility of steels with 12 – 14% Cr due to the formation of a favorable structure with an elevated amount of retained austenite and its higher stability and preserves the high strength of the metal. 2. Regulation of the stability of retained austenite and its susceptibility toward forming strain martensite improves the properties of the steel. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 10, pp. 18 – 21, October, 2000.