冷却速率对1Cr18Ni9Ti钢高温脆性区凝固组织的影响

连铸过程中裂纹主要产生在凝固末期的高温脆性温度区间,凝固组织对其影响巨大.结合相图并利用示差扫描量热仪(DSC)、定向凝固实验系统和Gleeble-3800热模拟实验机,在对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的熔化和近平衡凝固过程进行分析的基础上,研究了冷却速率对奥氏体不锈钢高温脆性区凝固组织的影响.研究表明,1Cr18Ni9Ti钢的近平衡凝固模式为FA型,随着冷速的加大,铁素体的形态从晶内骨骼状分布转变到晶间不规则块状分布,其含量也有所提高.     

淬火冷却速率对海洋平台用Ni-Cr-Mo-B钢性能的影响

使用热膨胀仪、SEM电镜、EBSD、硬度、拉伸和冲击等观察和检测手段,研究了淬火冷却速率对海洋平台用Ni-Cr-Mo-B钢的显微组织、有效晶粒尺寸(EGS)和力学性能的影响。结果表明,不同冷却速率的合金钢,其显微组织包括板条马氏体(LM)、板条贝氏体(LB)、粒状贝氏体(GB)和F(铁素体)。随着淬火冷却速率的降低合金钢的显微组织分别为LM(>20℃/s)、LM/LB(20~2℃/s)、LB(2~1℃/s)、LB/GB(1~0.2℃/s)、GB/F(0.2~0.02℃/s),其硬度由100℃/s时的393HV逐渐降低至0.02℃/s时的291HV。回火后合金钢的屈服强度由水冷的836 MPa降低至炉冷的726 MPa,而延伸率几乎不变,约为20%。油冷合金钢的-60℃冲击功最高(199 J),水冷次之(54 J),空冷和炉冷合金钢的最低(<30 J)。其原因是,油冷合金钢具有LM_T/LB_T混合组织,较小的EGS (1.6 μm)对解理裂纹的阻碍作用较强;而空冷、炉冷合金钢的组织分别为GB_T/LB_T、GB_T/F,其EGS较大(分别为2.4和2.8 μm),对解理裂纹的阻碍作用较弱。     

锌浴温度对0.49%Si活性钢热浸镀锌层组织的影响

研究了高硅钢(0.49%Si,质量分数)在不同浸镀温度(440,480,520,560,600℃)和不同浸镀时间(1,3,5,10min)下的热镀锌试样镀层组织,探讨了浸镀温度和浸锌时间对镀层组织的影响。SEM/EDS结果表明:440℃和480℃热镀锌,镀层由薄而连续δ层和破碎的块状ζ相组成,无Γ相。ζ相生长过快,镀层过厚、灰暗、黏附性差,镀层生长主要由界面反应机制控制;520℃热镀锌时,镀层由极薄的Γ层、致密δk层和疏松的δp层组成,镀层生长主要受扩散机制控制;560℃和600℃镀锌时,镀层为Γ层和致密的δ相层,部分δ粒子弥散分布在η层中,镀层生长为扩散机制控制并伴随有显著的δ溶解过程。最佳高温镀锌温度应在520~560℃。     

冷却工艺对货油舱用耐蚀钢组织性能的影响

基于货油舱用耐蚀钢的服役环境设计并冶炼了一种新型耐蚀钢,根据试验钢变形奥氏体连续转变曲线,采用控制轧制和控制冷却的技术将锻后110 mm坯料减薄至16 mm。热轧板材的年平均腐蚀速率分布在0.235~0.273 mm/a,小于船级社要求的1 mm/a。利用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机和冲击试验机进行了耐蚀钢的显微结构分析及力学性能研究,探究了控制冷却工艺对耐蚀钢组织性能的影响规律。结果表明:在终冷温度669 ℃、冷却速度8.9 ℃/s的条件下,耐蚀钢显微组织主要为铁素体、贝氏体和退化珠光体。降低终冷温度或提高冷却速率有利于抑制珠光体转变,促进针状铁素体和贝氏体相变进程,增加小角度晶界数量,提高耐蚀钢的组织均匀性和力学性能。当终冷温度降低至597 ℃,冷却速度增大到13.1 ℃/s,耐蚀钢组织为针状铁素体、粒状贝氏体和板条贝氏体混合结构,不均匀分布且粗大尺寸的板条结构弱化了材料的抗冲击性能。     

连铸坯热送轧制对钢的组织与性能影响初探

对连铸坯热送轧制工艺进行了探索,同时对冷、热送坯所轧制钢材的组织和性能进行了对比试验。提出了较为合适的轧制工艺,在此工艺条件下,热送坯所轧制的钢材比冷送坯所轧制的钢材力学性能略好。     

强磁场下冷却速率对Fe-0.76%C钢先共析铁素体组织的影响

研究了在12T强磁场下冷却速率对Fe-0.76%C钢中先共析铁素体的显微组织和性能的影响,结果表明:先共析铁索体晶粒的伸长方向与磁场方向的夹角随着冷速度的提高而增大,其原因是高速冷却时原子扩散减弱.在冷却速率相同的条件下,与非磁场热处理样品相比,强磁场热处理样品的先共析铁素体面积明显增加,宏观硬度下降,因为强磁场使Fe-0.76%C钢表现出更明显的亚共析钢特征.     

热变形和冷却速率对Nb-Ti微合金钢相变行为和显微组织的影响

采用热加工物理模拟和金相技术研究了高温奥氏体区的变形和不同冷却速度对Nb-Ti微合金钢相变行为和显微组织的影响。结果表明．形变诱导相变；试验钢在较宽的冷却速度范围内（5～20℃／s)均能形成贝氏体组织．且在不同冷却速度下．贝氏体转变开始温度很相近，这有利于在工业生产中获得稳定的性能。     

Q460C钢的连续冷却转变曲线

研究了Q460C钢连续冷却过程中奥氏体转变过程以及转变产物的组织变化,为制定生产工艺提供参考依据。由Q460C钢的连续冷却转变曲线(CCT图)和不同冷却速率的显微组织可知,当冷却速率较低时,形成粗大的块状铁素体和珠光体;当冷却速率大于3℃/s时出现贝氏体,形态似针状铁素体,其形成温度在450~600℃;当冷却速率大于15℃/s时,发生马氏体转变,马氏体的转变点约为350℃。     

淬火温度对5CrW2Si钢组织与性能的影响

研究了５ＣｒＷ２Ｓｉ钢经正火加调质预处理后，在不同淬火温度下的显微组织，测定了其σｂ，Ｋ１ｃ和等力学性能。给出了显微组织与性能的关系，确定了５ＣｒＷ２Ｓｉ钢最佳强韬性的热处理工艺。     

应变速率和温度对10NiCrMo船体钢力学性能的影响

探讨了高应变速率(动态)和低温对10NiCrMo船体钢拉伸力学性能的影响。拉伸试验结果表明:室温下,在应变速率较低时(1.6×10-3/s~1.6×10-1/s),随着应变速率增加,强度和塑性变化不大;而当应变速率较高时(2.8×102/s~1.2×103/s),总体上强度和塑性随应变速率的增加而有所增加,未发生脆化现象。在室温至-196℃温度范围内,常规应变速率下,抗拉强度R m随温度的降低而增加,-196℃时的强度增加约30%;而断后伸长率随温度的降低也有增加,增加约14%,不但未出现低温脆性,而且有好于室温的塑性。但当较高应变速率和低温共同作用时,与常规拉伸试验结果相比,试验钢的强度明显增加,而塑性明显下降,下降约50%。10NiCrMo船体钢在高应变速率、低温条件下独特的力学性能与均匀变形能力和断裂机制的变化有关,材料的塑性与其断裂方式无对应关系。     

Numerical Analysis of Secondary Cooling in Continuous Slab Casting

In the present study, a numerical optimization program has been developed for predicting the optimal secondary cooling patterns in a continuous slab caster. Optimization strategy using Broydon-Fletcher-Goldfarb-Shanno （13FGS） method is carried out by determining the constant heat transfer coefficients in each spray zone, which could satisfy the casting conditions and metallurgical criteria specified by the engineer. From the present results, it is found that even a slight variation in the pouring temperature, allowable surface temperature, and casting speed could give rise to the changes in the cooling pattern throughout the spray zones.     

低碳低合金钢的连续冷却相变组织特征及其形成机制

利用Formastor-Digital全自动相变仪测定低碳Mn,Ni,Mo,Cr,V,Ti等低合金化钢的静态CCT曲线,结合光学显微镜、透射电镜、显微硬度法分析冷却速率对相变组织演变规律的影响。结果表明:当冷速为0.03℃/s时,相变组织为多边形铁素体(PF)+珠光体(P);冷速为0.06℃/s时,出现退化珠光体(PD);冷速为0.29℃/s时,出现针状铁素体(AF);冷速为1.7℃/s时,组织为粒状贝氏体(GB)+板条贝氏体(LB);冷速为42℃/s时,出现马氏体(M)。提出极低冷速下低碳钢中出现退化珠光体是由于多元低合金元素的耦合交互作用,引起碳活度的变化所致。针状铁素体在晶内形核并长大,对后续相变组织起到分割作用,利于细化组织。低碳钢中局部孪生马氏体的形成归因于淬透性元素聚集对钢局域相变切应力过大所致。     

钛微合金化热轧TRIP钢的连续冷却相变研究

用Formastor-FII相变仪研究了钛微合金化TRIP在不同开冷温度下的连续冷却相变,建立了实验钢的连续冷却转变曲线,分析了铁素体、贝氏体及马氏体的相变规律.结果表明,随着冷却速率的增加,实验钢依次经过铁素体、贝氏体及马氏体相区,在较宽的冷却速率范围内,均可获得贝氏体及马氏体组织,其Ms点为450℃左右;随着开冷温度的降低或冷却速率的提高,实验钢的铁素体及贝氏体开始转变温度降低,抑制了铁素体及贝氏体相变;随着冷却速率的增加,实验钢的显微组织由铁素体+粒状贝氏体逐步转变为板条贝氏体+板条马氏体及板条马氏体组织;当冷却速率较低时,铁素体由晶内铁素体和晶界铁素体组成,晶内铁素体形核质点为复杂的氧化物及硫化物.     

ARI-3460型光电直读光谱仪测定轴承钢连铸坯中低钛

本文介绍了利用ARL-3460型光电直读光谱仪测定轴承钢连铸坯中低的钛。由于公司冶炼的部分轴承钢连铸坯中的钛含量要求不大于30ppm,所以我们采用了含量分段检测,分析结果准确可靠,满足了生产需要。     

FTSC薄板坯连铸结晶器内的热/力行为研究

基于SPHC钢在H2结晶器内的凝固过程,利用有限元软件ANSYS中的单元生死技术,通过改变薄板坯单元的状态建立其在结晶器内随时间变化的二维非稳态模型。模拟出薄板坯在结晶器不同部位处的温度场及应力场分布情况,其结果可为优化结晶器锥度及改善薄板坯质量提供理论依据和技术基础。     

热轧带钢高速钢复合轧辊周期性热冲击下的温度波

建立了高速钢复合轧辊在带钢热轧过程中的2维传热模型,以Flunet6.3为计算平台,利用移动坐标系技术和自定义函数功能,研究周期性热冲击下辊内温度波的传播特点和咬入温度及轧制速度对温度波的影响,探讨高速钢复合轧辊工作层的适宜厚度。结果表明:辊内的温度场表现为以轧辊转动一周为周期的高频波和以轧制一块带坯为周期的低频波。高频波具有强烈的薄层效应,而低频温度波随深度衰减缓慢,影响范围较深。同一深度处温度波动的幅度随咬入温度的增加而增大,随轧制速度的增加而减小,且轧制参数对高频温度波的影响远大于对低频温度波的影响。工作层有足够厚度时,才能消除低频温度波对高速钢复合轧辊双金属复合界面结合质量的影响。     

Simulation Using Realistic Spray Cooling for the Continuous Casting of Multi—component Steel

A three-dimensional heat transfer model for continuous steel slab casting has been developed with realistic spray cooling patterns and a coupled microsegregation solidification model that calculates the solidification path for multi-component steels.Temperature and composition dependent properties are implemented in a database for 15 chemical species.Considerable effort is made to accurately model the spray cooling heat transfer.Each spray nozzle position and distribution is considered, including variations of the spray patterns with flow rate, and spray overlay .Nozzle type, layout, nozzle-to-slab distance, and spray span and flux are variable.Natural convection,thermal radiation and contact cooling of individual rolls are computed. The present model provides more comprehensive information and realistic slab surface temperatures than results from a model using the “averaged“ treatment of boundary comditions .Cooling operating conditions and parameters of individual spray nozzles can be analzed to optimize muzzle spray distribution ,improve product quality,and troubleshoot issues such as nozzle clogging that may arise during production.One spray cooling correlation is used for the entire machine,achieving as good or better agreement with surface temperatre measurements than was found previously for the model using an “averaged“ treatment of boundary conditions and using three machine-segment-dependent correlations.     

金相分析软件在低温脆性转变温度与沿晶断裂率测量上的应用

介绍了使用金相分析软件、光学体视显微镜、Excel软件相结合,可完成材料低温脆性转变温度的测量;使用金相分析软件与扫描电镜相结合,可完成沿晶断裂率的测量。     

2101节镍双相不锈钢立式连铸板坯的组织转变

分析了2101双相不锈钢实际铸坯的宏观晶粒分布和微观组织转变。结果表明,2101双相不锈钢的柱状晶向等轴晶转变(CET转变)发生在二冷2区末端距铸坯表面25 mm处。在此区域内适当降低铸坯表面冷却强度有助于减小坯壳内部温度梯度促进CET转变,提高铸坯的等轴晶率和扩大角部的等轴晶区域;对微观组织的分析发现,在二冷6区之后提高冷却强度可调整铸坯中心形成的奥氏体形态,有利于晶内及晶界处奥氏体细化和减小晶界处针状奥氏体组织的数量和尺寸,从而在一定程度上提高铸坯的热变形能力。     

Continuous Cooling Bainite Transformation Characteristics of a Low Carbon Microalloyed Steel under the Simulated Welding Thermal Cycle Process

Continuous cooling transformation of a low carbon microalloyed steel was investigated after it was subjected to the simulation welding thermal cycle process and the interrupted cooling test.Microstructure observation was performed by optical microscopy and transmission electron microscopy.On the basis of the dilatometric data and microstructure observation,the continuous cooling transformation（CCT） diagram was determined,which showed that the main microstructure changes from a mixture of lath martensite and bainitic ferrite to full granular bainite with the increase in the cooling time t_8/5 from 10 to 600 s,accompanied with a decrease in the microhardness.The interrupted cooling test confirmed that the bainitic ferrite can form attached to grain boundaries at the beginning of transformation even if the final microstructure contains a mixture of granular bainite and bainitic ferrite.