硼对780 MPa低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验低碳贝氏体钢（/%:0.08C,0.11~0.13Si,1.10~1.20Mn,0.008~0.009P,0.002S,0.21~0.23Ni,0.020~0.021Ti,0.003~0.004Nb,0~0.0010B,0.000 7~0.0008O,0.0031~0.0033N）由50kg真空感应炉熔炼,轧成45mm钢板,并经930℃淬火,610℃回火。研究了0.0010%硼对780 MPa低碳贝氏体钢45mm板组织和力学性能的影响。结果表明,硼可显著提高试验钢的淬透性,不含硼试验钢淬火后得到粒状贝氏体,0.0010%硼试验钢淬火后得到板条贝氏体。硼明显改善试验低碳贝氏体钢的力学性能,含0.0010%硼试验钢淬、回火后的抗拉强度834MPa和屈服强度771MPa远高于不含硼试验钢的抗拉强度702MPa和屈服强度591MPa,实际生产中应加入适量硼可使低碳贝氏体钢得到板条贝氏体。     

屈服强度800MPa级低碳贝氏体钢试验研究

通过对一种含Cu低碳Mn-Nb-Mo-B微合金钢进行的变形与冷却试验,研究了一种屈服强度达到800 MPa级的贝氏体钢.利用EBSD技术对钢的微细组织结构和析出物形貌进行了分析.研究结果指出:贝氏体的细化和微细析出物对屈服强度800 MPa级高强铜的强韧性起决定性作用.焊接性试验表明,研究铜种具有较低的冷裂纹敏感性,在0℃环境进行的焊接裂纹率为零.     

低碳贝氏体钢的回火转变及内耗研究

针对低碳贝氏体钢,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射和内耗手段分析了600℃回火过程中的显微组织变化,测试了回火后的屈服强度。结果表明,试验钢轧制态的显微组织是板条贝氏体与粒状贝氏体的混合组织,有少量Mo_2C和NbC析出。随着回火时间延长,贝氏体板条的宽度不断增大,板条内部形成较多不同取向的胞状结构,有些板条逐步演化为多边形状,粒状贝氏体不断吞噬板条贝氏体,使显微组织中粒状贝氏体增多且粗化;Mo_2C和NbC析出物进一步增多,贝氏体铁素体中的位错密度不断降低;内耗-温度谱中Snoek峰值不断降低,表面处的SKK峰值先降低后升高,心部的SKK峰值先降低后变化不大;屈服强度呈现先提高后降低的趋势。     

超高强韧油井管合金设计与高强韧机制

 为了揭示1 000 MPa级低碳加铌钒钛微合金钢的高强韧机制,研究了S1(w(C)=0.09%)与S2(w(C)=0.17%)两种合金成分的油井管钢成分-工艺-组织-性能关系。试验表明,两种成分试验钢经水淬后的组织分别为板条贝氏体加少量马氏体和马氏体加少量贝氏体的复相组织。两种成分钢经过450~600 ℃、30 min的中温回火后,组织中均出现碳化物析出,且S1试验钢回火后的屈服强度基本不变,抗拉强度下降了约70 MPa,S2试验钢回火后的屈服强度与抗拉强度迅速升高170 MPa左右。溶度积公式的计算结果表明,两种钢的水淬组织中铌、钛元素析出彻底且析出物的体积分数都很小,因此回火铁素体基体中的VC析出强化对S1试验钢回火后屈服强度保持不变以及S2试验钢回火后屈服、抗拉强度提高起到重要作用。     

回火温度对Q690D低碳贝氏体钢组织性能的影响

低碳贝氏体钢因强度高、韧性好，被广泛应用，Q690D是其中的高强度焊接结构钢。针对Q690D原生产工艺复杂、成本高、交货周期长、成品力学性能差等问题，通过金相显微镜和力学性能测试，研究了回火温度对Q690D低碳贝氏体钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：试验钢在450～550℃温度回火后，综合力学性能最佳，抗拉强度为817～838 MPa,屈服强度为718～722 MPa,屈强比≤0.86,伸长率为18.5%～20%,-20℃冲击吸收能量达到216～249 J,完全满足国标对Q690D的性能要求，此时试验钢显微组织以板条贝氏体为主，存在少量粒状贝氏体及残余奥氏体。随着回火温度的升高，试验钢中板条贝氏体发生分解，析出物逐渐增多，铁素体再结晶并长大；宏观上表现为试验钢的抗拉强度下降，伸长率逐渐升高，钢板的屈服强度先升高后降低。     

800MPa级含钨低碳贝氏体钢的实验研究

采用金相及硬度测量并结合透射电子显微镜观察,研究了800MPa级含钨低碳贝氏体钢轧态及回火态组织和性能的变化.结果表明,实验钢的屈服强度、抗拉强度均随钨的质量分数的提高而提高;回火后试样的冲击值和延伸率都较轧态有所提高;添加钨后,钢板组织为板条贝氏体和少量粒状贝氏体的复合组织;当钨含量高于0.4%,回火温度在550～600℃范围内时,在板条间和位错上析出大量细小的含Nb、W、Ti碳化物,提高了钢板强度;当钨含量低于0.3%时,钨的固溶强化机制作用明显.     

回火温度对800 MPa级低碳贝氏体钢组织及性能的影响

对采用TMCP工艺轧制的800 MPa低碳贝氏体钢进行不同温度的回火试验,分析了不同回火温度对800MPa级低碳贝氏体钢的组织及性能的影响。结果表明:回火过程是板条贝氏体的熟化过程,随着回火温度的升高,强度降低,而冲击韧性得到改善。     

690 MPa级ULCB熔敷金属组织与强韧化规律

 采用传统的高强钢焊接材料焊接690 MPa级低碳铜沉淀强化钢时,仍需严格控制热输入、预热温度、层间温度,这使得低碳铜沉淀强化钢的优良性能和可节约生产成本的优势得不到很好地发挥。通过采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)等表征方法,研究了不同质量分数的Si/Mn/Ni配比对690 MPa级超低碳贝氏体(ULCB)熔敷金属的组织及强韧性能的影响,为690 MPa级低碳铜沉淀强化钢配套的焊接材料的工程化应用提供一定的技术支持和积累。结果表明,690 MPa级超低碳贝氏体(ULCB)熔敷金属组织主要由板条贝氏体、粒状贝氏体和针状铁素体组成。当Si质量分数为0.16%、Mn质量分数为1.46%时,熔敷金属组织细化,冲击韧性得以提升,但Si含量过低易使贝氏体铁素体呈块状,导致韧性提升有限。而当Si质量分数为0.29%、Mn质量分数为1.02%时,Ni含量增加,贝氏体铁素体板条呈细长条状,显微组织相互交错分布,使熔敷金属冲击韧性显著改善。相变位错强化受贝氏体开始转变温度(B_s)影响,这是影响ULCB熔敷金属强度的主要原因。ULCB熔敷金属中夹杂物主要分布在贝氏体铁素体的板条亚结构间,少量成为针状铁素体的形核质点,促进针状铁素体形核,因此,对熔敷金属中的夹杂物进行控制,可进一步发挥超低碳贝氏体熔敷金属的潜力,提高其韧性。     

低碳贝氏体钢组织的稳定性研究

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和内耗实验等手段，观察、分析低碳贝氏体钢在受热扰动过程中的显微组织和屈服强度变化。结果表明，随着热扰动的进行，屈服强度先提高、后降低；贝氏体板条的宽度不断增加，板条内部出现胞状亚结构，板条逐步演化为颗粒状；Mo₂C和NbC析出物进一步增多并逐渐粗化，组织中的位错密度不断降低；内耗-温度谱中Snoek峰值不断降低，表面处的SKK峰值先降低后升高。贝氏体的稳定性与位错运动有较大关系。     

调质低碳贝氏体钢的组织和性能

研究了C-Mn-Mo-Cu-Nb-Ti-B系低碳微合金钢915℃淬火和490~640℃回火的调质工艺对钢的组织及力学性能的影响.用扫描电镜和透射电镜对实验钢的组织、析出物形态和分布以及断口形貌进行观察,采用X射线衍射仪分析钢中残余奥氏体的体积分数.结果表明:调质后,实验钢获得贝氏体、少量马氏体及残余奥氏体复相组织,贝氏体板条宽度只有250 nm,残余奥氏体的体积分数随着回火温度的升高而降低,经淬火与520℃回火后残余奥氏体的体积分数为2.1%.调质后析出物的数量激增,6~15 nm的析出物占70%以上.实验钢经过915℃淬火与520℃回火后,其屈服强度达到915 MPa,抗拉强度990 MPa,-40℃冲击功为95 J.细小的析出物及窄的板条提高了钢的强度.板条间有残余奥氏体存在,改善了实验钢的韧性.      

1000MPa级高强钢显微组织与析出相分析

利用金相显微镜、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等分析手段,对1 000 MPa级高强钢的显微组织与析出相进行了研究。结果表明,试验钢的显微组织为板条状贝氏体和板条状马氏体,并存在少量残余奥氏体。大量析出相分布在基体上,平均尺寸30～60 nm,组织强化、析出强化、位错强化是高强钢主要的强化方式。     

Phase Transformation and Mechanical Properties of an Ultrahigh Strength Steel

The present study deals with the development of a low carbon high strength steel by thermomechanical controlled processing on a pilot scale.The continuous cooling transformation has yielded a flat top "C" curve with the phase field occupied by a mixture of bainite and martensite.The microstructure of water quenched steel essentially consists of highly dislocated lath martensite along with fine (Ti,Nb)CN precipitates and twins.High strength steel with 1217-1298 MPa yield strength and 1372-1513 MPa ultimate tensile strength along with 16-12% total elongation has been obtained in the range of 850 to 750℃ finish rolling temperature.The impact toughness value in the range of 45-72J was also achieved in the present steel.     

Microstructure and Mechanical Properties of GMAW Weld Metal of 890MPa Class Steel

The relationship between microstructure and mechanical properties of gas metal arc weld metal with strength over 890 MPa is discussed. The microstructure of the weld metals is characterized with OM, SEM, TEM and EBSD. The microstructure of the weld metals is mainly composed of martensite and bainite. Experimental results show that the microstructure with predominant fine lath bainite possesses good toughness of 77 .l, while its yield strength is less than 800 MPa. The microstructure of coarse lath martensite and bainite has the lowest toughness of 43 J and its yield strength is 820 MPa. The mixed microstructure with fine martensite, bainite and retained austenite films bears good combination of toughness and yield strength （62 J and 880 MPa, respectively）. It is concluded that fine effective grain size and ductile phase of austenite films are two main factors to achieve good mechanical properties.     

微量硼对热轧低焊接裂纹敏感性钢力学性能的影响

采用相同轧制工艺试制低焊接裂纹敏感性钢,对比分析了微量硼元素对显微组织和力学性能的影响.结果表明:含硼钢的屈服强度和抗拉强度比无硼钢分别要高150和105MPa,但冲击韧性明显低于无硼钢.显微组织分析可知,硼的偏聚机制使组织中保留了明显的原始奥氏体晶界,并获得具有较大有效晶粒尺寸的板条贝氏体束,同时在贝氏体板条晶界上分...     

形变强化和逆相变细晶强化对Fe-18Cr-8Ni钢组织和性能的影响北大核心CSCD

奥氏体不锈钢较低的屈服强度限制了它在结构件中的使用。采用形变和相逆转变方法分别制备出了高屈服强度的奥氏体不锈钢。利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子背散射衍射技术和万能试验机分别对奥氏体钢进行组织表征和力学性能测试,结果表明粗大的奥氏体晶粒在形变过程中形成位错、剪切带、应变诱导马氏体等组织,相逆转变方法获得了超细的无缺陷等轴奥氏体晶粒。形变强化和细晶强化均能明显提高奥氏体不锈钢屈服强度(280 MPa提升至550 MPa)的同时保持较好的塑性(伸长率46%和55%)。     

钛微合金化HRB400E钢筋组织性能及强化机理

为系统研究含钛钢连续冷却相转变和强化机理,利用热模拟试验机、高分辨透射电镜及金相显微镜等设备进行试验。结果表明,低冷速下(0.5~1 ℃/s),组织主要为铁素体和珠光体;冷速逐步增加(1~5 ℃/s),贝氏体组织出现,且贝氏体比例逐渐增加;高冷速后(5~10 ℃/s),组织以贝氏体为主。含钛试验钢强化机制为析出强化和细晶强化。晶粒内部弥散析出10~20 nm的TiN。优化冷速为(1.5±0.5) ℃/s开展20 mm HRB400E钢筋工业试制,屈服强度不小于430 MPa,断后伸长率不小于20%,最大力总伸长率不小于15%,强屈比不小于1.4。     

铌含量及铸锭加热温度对HRB400螺纹钢组织性能的影响

利用Gleeble热模拟仪、高温激光共聚焦显微镜、透射电子显微镜研究了铌含量(0.011％～0.055％)及加热温度(1 100～1 250℃)对HRB400钢20 mm板组织和性能的影响.结果表明,1 180℃加热1h时20 mm钢板中随铌含量增加,铁素体比例减少,贝氏体比例增加,屈服强度升高;铌含量0.024％时,...     

Characterization of (Nb,Ti, Mo)C Precipitates in an Ultrahigh Strength Martensitic Steel

A study on ultrahigh strength steel plate subjected to novel thermo-mechanical control process was presented. The mechanical properties examination showed that the investigated steel exhibited excellent combination of ultra-high strength( 2 200 MPa) and toughness( 26 J). The microstructure of the experimental steel was observed by scanning electron microscope and transmission electron microscope. Desired martensitic lath with width of about 180- 250 nm was obtained. Nanostructured carbide precipitates with sizes of 20-50 nm,which contained Nb,Ti and Mo,were observed in the lath martensitic microstructure,and confirmed to be MC-type carbides with B1 structure by means of selected area electron diffraction.The compositional characteristics revealed by energy dispersive X-ray spectrometer mapping implied that the carbide forming elements Nb,Ti and Mo distributed in the precipitates evenly. Three-dimensional atom probe tomography reconstruction further indicated that Mo incorporated into the precipitates without enrichment in the carbide-matrix interface and probably substituted for Nb and Ti to form the( Nb,Ti,Mo) C carbides.     

Ti-V-Mo微合金化22MnB5钢中析出相及其强化作用

使用温成形替代热成形可以避免热成形过程中表面氧化等问题,但热成形常用22MnB5钢在高温回火后出现明显的软化现象.而通过向钢中添加Ti、V、Mo等微合金元素可以在钢中形成细小的析出相以及细化晶粒,起到提高强度的作用,从而可以解决该问题.因此,通过在22MnB5钢中添加Ti、V、Mo微合金元素,利用OM(光学显微镜)、F...