带状组织对S355J2W(H)耐候钢板冲击性能的影响

通过金相显微镜和扫描电镜对具有不同带状组织等级的S355J2W(H)耐候钢板的显微组织进行观察;测试了不同温度下该钢的冲击性能和拉伸性能.结果 表明:带状组织对S355J2W(H)耐候钢板拉的冲击性能影响较大.带状组织严重的板材横向冲击性能比板材的纵向冲击功降低150 J左右,尤其是低温冲击韧性明显降低.其主要原因在于...     

S355J2W钢焊接接头的组织和力学性能

S355J2W低合金钢是高速列车转向架构架所用材料之一。针对国产S355J2W低合金钢焊接接头,通过拉伸、弯曲、冲击、硬度、金相和扫描电镜等试验方法研究其力学性能和显微组织。结果表明:采用JM55-Ⅱ焊丝对S355J2W钢进行焊接,焊接接头具有良好的力学性能,其制定的焊接工艺切实可行。     

S355J2W钢转向架盖板自阻加热成形工艺研究

以S355J2W钢作为试验材料,在不同电流密度下进行材料的自阻加热成形试验,以确定最佳的自阻加热电流密度。利用MSC. Marc有限元模拟软件对转向架盖板自阻加热时的温度场进行模拟,确定最佳加热方式,并进行转向架盖板的成形试验。通过对比室温成形工艺与自阻加热成形工艺,结果表明,与室温成形工艺相比,通过自阻加热成形工艺可显著减小零件回弹,提高零件的成形性能,同时消除冷成形带来的诸多组织缺陷。其中成形件的抗拉强度最大可提高13. 7%,伸长率最大可提高23. 7%,从而改善S355J2W钢转向架盖板的成形质量。     

S355J2W钢高频脉冲MAG焊T-HV焊缝的组织和性能

文中选用直径分别为1.2 mm和1.6 mm的焊丝,对S355J2W耐候钢进行高频脉冲MAG焊工艺试验,接头为T形接头,通过对焊接接头宏观形貌观察和微观组织分析,2种工况焊缝成形均良好,实现了单面焊双面成形,且在较小热输入的条件下采用直径1.6 mm焊丝打底也可防止产生根部未熔合、未焊透缺陷,避免了气孔、夹杂及裂纹的产生。接头显微组织特征类似,焊缝为较多的先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)和少量珠光体(P)及粒状贝氏体(BG)组织,未见向晶界内生长的塑性较差的侧板条铁素体(FSP);熔合区主要为一定量的先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)组织,少量的珠光体(P)、粒状贝氏体(BG)组织,靠近焊缝侧晶粒较细小,靠近过热区侧晶粒较粗大;过热区主要是较多的细条状铁素体(IGF)、粒状贝氏体(BG)和少量珠光体(P)组织,晶粒大小比较均匀。采用Image-Pro Plus软件测量和计算了焊缝中针状铁素体占比,与直径1.2 mm焊丝相比,采用直径1.6 mm焊丝的焊缝中针状铁素体增加了10%。硬度测试结果表明：2种工况焊接接头的硬度值均在母材处出现最小值,在过热区出现最大值,且硬度...     

S355J2W+N耐候钢焊接接头的组织和力学性能

S355J2W+N耐候钢是制造高速列车转向架构架的主要钢种,本文通过拉伸、冲击、弯曲、硬度和金相等试验方法对其MAG焊焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用G424G3Si1焊丝对S355J2W+N耐候钢进行焊接时,接头具有良好的抗拉强度、弯曲性能和低温冲击韧性;焊缝组织主要为先共析铁素体,晶内为针状铁素体和珠光体,局部有一定量的粒状贝氏体;热影响区组织主要为先共析铁素体和针状铁素体,同时存在少量的珠光体和贝氏体;母材为铁素体和珠光体。     

S355J2G3钢锻件生产试制

S355J2G3钢锻件低温冲击要求较严,表面裂纹较难控制。通过提高钢液纯净度,采取钢锭过冷措施,加强正火冷却效果等手段,生产出合格的S355J2G3钢锻件。     

S355J2W耐候钢高频脉冲MAG焊对接接头的组织和性能

文中选用φ(Ar)80%+φ(CO₂)20%(M21型)的保护气体,对板厚为12 mm的地铁转向架构架用S355J2W耐候钢进行了3 mm间隙的高频脉冲MAG焊(冷焊打底)与常规脉冲MAG焊2种工况的对接焊工艺试验,研究了接头的组织和性能。研究结果表明：2种工况的对接焊接头,焊缝均成形良好,接头无裂纹、气孔等缺陷,且焊缝金属与母材金属熔合良好;接头的显微组织特征类似,为先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)和少量珠光体(P)以及少量粒状贝氏体(B_G)组织。与常规脉冲MAG焊相比,采用高频脉冲MAG焊(冷焊打底)可获得较为理想的接头组织和性能。     

S355J2与S355J2W细晶粒钢焊接接头力学性能分析

对比分析S355J2+N与S355J2W+N这2种钢板焊接接头的力学性能,尤其在低温冲击功方面是否有较大区别,从而为高速动车组转向架母材选择提供科学数据.     

Enhanced Fatigue Property of Welded S355J2W Steel by Forming a Gradient Nanostructured Surface Layer

Welded joints are usually characterized by microstructural and compositional inhomogeneities, which may significantly degrade their fatigue properties and result in unpredictable failures. The present work demonstrates a novel and simple method to effectively optimize the microstructure in the surface layer and promote the fatigue properties of welded specimens. By a recently developed approach—surface mechanical rolling treatment(SMRT), a gradient nanostructured surface layer is formed on welded S355 J2 W steel specimens. The mean grain size is refined to nanometer scale, and the hardness is significantly enhanced in the SMRT surface layer. Independent of the initially inhomogeneous microstructure and hardness distributions, the microstructure and hardness distributions in the surface layers are comparable on different zones of a welded specimen after SMRT with the same procedure. Consequently, fatigue property of the SMRT specimens is significantly enhanced relative to that of the as-welded specimens within the high cycle fatigue regime.     

合金元素对低合金耐磨钢组织及性能的影响

对不同合金元素含量的低合金耐磨钢进行淬火加回火热处理后,测试力学性能及－40 ℃冲击吸收能量,借助SEM、TEM等分析组织及析出相,研究合金元素对低合金耐磨钢的组织和性能的影响。结果表明：含有Ni、Cu、Cr、Mo等合金元素的试验钢淬火及190 ℃低温回火后均得到板条状马氏体组织,马氏体板条间有细小碳化物析出相。而没有添加Ni、Cu及少量添加Cr、Mo元素的试验钢淬透性降低,淬火及低温回火组织为马氏体及少量铁素体。添加Ni、Cu、Cr、Mo等合金元素的试验钢淬火及低温回火后得到较好的综合力学性能,最佳性能为屈服强度1218 MPa,抗拉强度1507 MPa,硬度429.5 HV,－40 ℃冲击吸收能量27.7 J。     

模拟正火温度对Q355E钢锻件组织和性能的影响

利用模拟程控热处理炉进行300 mm×300 mm截面Q355E钢锻件心部材料的模拟正火处理试验,通过光学显微镜、扫描电镜、拉伸和冲击试验机,研究模拟正火温度对厚截面风电法兰用Q355E钢锻件组织和性能的影响。结果表明,模拟正火温度由780 ℃升高至900 ℃,并经580 ℃回火后,材料-50 ℃冲击吸收能量呈现先增加后降低的趋势,铁素体平均尺寸由14.73 μm降低至12.07 μm又增大至15.02 μm,珠光体的平均尺寸从3.69 μm增大至10.51 μm;模拟正火温度为820 ℃和840 ℃时,铁素体和珠光体组织均匀细小,珠光体呈条状和近等轴状分布,-50 ℃冲击吸收能量为183.8~211.1 J,试样剪切断面率在50%以上。对于300 mm×300 mm截面Q355E钢锻件,可选择820~840 ℃正火处理,以获得优良稳定的低温冲击吸收能量。     

淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响

研究了淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织转变、析出相和力学性能的影响,并分析了组织演变和力学性能变化的原因。结果表明:试验钢经不同温度淬火和200 ℃回火后的组织均为高位错密度板条马氏体;析出相尺寸主要为微米-亚微米-纳米三种尺度,微米级析出相呈杆棒状,亚微米以及纳米析出相呈球状,马氏体板条上分布着细小的(Ti, Mo)C析出相。随着淬火温度的升高,试验钢的屈服强度、抗拉强度和维氏硬度均先升高后降低,均在920 ℃时有最大值,分别为1248 MPa、1535 MPa和434 HV,此时伸长率为10.0%。随淬火温度升高,纳米级析出相逐渐回溶,数量减少且尺寸逐渐长大,沿轧制方向被压扁拉长的原奥氏体晶粒尺寸以及马氏体板条块尺寸略有增大,但马氏体板条宽度却无明显长大。大量的弥散分布的5～10 nm的(Ti, Mo)C粒子是促进耐磨钢硬度升高的主要因素。细小的(Ti, Mo)C析出相逐渐长大以及原奥氏体晶粒的增大都不利于耐磨钢硬度的提高。     

固溶温度与冷变形量对S32750双相不锈钢管低温冲击性能的影响

通过金相显微镜、扫描电镜及冲击试验对S32750双相不锈钢管的显微组织和冲击吸收能量进行研究,分析了固溶温度和冷变形量对S32750不锈钢管低温冲击吸收能量和显微组织的影响。结果表明:随着冷变形量从30%逐渐增加到60%,γ相的圆度系数从7.10增加到27.25,低温冲击吸收能量逐渐增加,特别是-46 ℃冲击吸收能量增加约2倍,冲击断口形貌发生变化。随着热处理温度从1060 ℃升高到1120 ℃,γ相比例减少,低温冲击吸收能量降低,特别是-40 ℃冲击吸收能量值降低53.4%。     

建筑用低合金钢的焊接组织与性能

对建筑用Cr-Mo和Cr-Mo-Sb钢进行了焊接热模拟试验,考察了不同焊接线能量对建筑用钢焊接热循环过程中的组织与性能的影响,并分析了Sb元素的作用机理。结果表明,随着焊接线能量的提高,Cr-Mo和Cr-Mo-Sb钢焊接热影响区的显微组织逐渐从板条贝氏体向着粒状贝氏体转变,M/A岛状组织的尺寸逐渐增加;Cr-Mo和Cr-Mo-Sb钢焊接热影响区的衍射图谱基本一致,主要衍射峰为(111)、(200)、(220)、(311)和(222)晶面的奥氏体峰,(110)、(200)、(211)和(220)晶面的铁素体和马氏体峰;在相同焊接线能量下,Cr-Mo-Sb钢的韧-脆转变温度都要高于Cr-Mo钢;热影响区显微硬度的改变主要与显微组织有关,而与Sb元素的关系不大。     

低合金钢中合金元素高温氧化行为研究

对低合金钢进行了900~1 200 ℃高温氧化实验,对钢中Si、Mn、Cu、Cr和Ni等合金元素的高温氧化行为进行了研究。结果表明：高温下Si元素与Cu元素存在明显的富集,Si元素会氧化生成Fe2SiO4,阻碍铁离子在氧化铁皮中的扩散,使钢具有一定的抗氧化性;Cu元素可以改善钢的强度、韧性与耐腐蚀性,但是高温氧化后极易形成“富铜液相”,导致出现“铜脆”现象;在1 200 ℃下,Cr元素和Ni元素也会发生富集,Cr在高温下会在氧化铁皮和基体钢之间形成FeCr2O4,同样具有一定的抗氧化性;Mn的氧化物与Fe的氧化物很相似,两者相应氧化物有很高的互溶度;Ni元素对氧化过程没有较大的影响。     

S355钢焊接温度场和应力场有限元分析

S355钢作为低合金钢,在焊接过程中会伴随着固态相变现象.在考虑S355钢的固态相变效应基础上,建立了焊接过程的热弹塑性有限元模型.通过引入相变转变模型、相变塑性和相变体积模型,计算获得焊后组织分布云图,并分析了焊缝和热影响区典型节点的组织演变规律.结果表明,与不考虑固态相变效应相比,紧邻焊缝两侧的热影响区的Mises...