热处理工艺对含铜超高强度船板钢组织和性能的影响

研究淬火和回火温度对含铜超高强度船板钢的组织及力学性能的影响。结果表明,试验钢通过控轧控冷工艺(TMCP)可以获得板条贝氏体加少量粒状贝氏体的复合组织。经过直接回火后,获得贝氏体组织,可以满足F550级超高强船板钢的性能要求;通过淬火+回火工艺后,获得回火贝氏体和少量索氏体组织,可以满足F620级超高强船板钢的性能要求。     

激光熔化沉积AerMet100超高强度钢凝固组织及高温稳定性

利用激光熔化沉积技术制备AerMet100超高强度钢厚板试样,利用OM、SEM和EDS研究了激光熔化沉积态组织,通过在885~1150℃范围内的高温固溶热处理研究了激光熔化沉积AerMet100钢的高温组织稳定性。结果表明,激光熔化沉积态AerMet100钢具有细小均匀、沿沉积方向定向生长的快速凝固胞状树枝晶组织,合金元素在胞晶尺寸范围内存在一定的凝固偏析,激光熔化沉积各层之间存在层间热影响区,而且AerMet100钢激光熔化沉积快速凝固胞状树枝晶组织具有异常优异的高温组织稳定性,其快速凝固胞状树枝晶特征可以保持到1100℃,原位快速凝固胞状树枝晶极低的界面能及其很弱的凝固偏析是该组织具有异常优异的高温组织稳定性的主要原因。     

30CrMnSiA钢多相复合组织对拉伸性能的影响

对结构钢多相复合组织及拉伸性能进行了研究。结果表明：采用热处理方法在３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢中,获得的纤维形态的马氏体＋贝氏素＋铁素体＋奥氏体多相复合组织,具有低的屈服强度、高的均匀伸长率和伸长度以及高的形形硬化指数。同时讨论了显微组织及其形态对强塑性的影响。     

激光熔化沉积AerMet100耐蚀超高强度钢的耐蚀性

采用动电位极化曲线、交流阻抗谱方法研究了激光熔化沉积AerMet100耐蚀超高强度钢在质量分数为3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,采用点蚀失重法研究了热处理对其在酸性FeCl3溶液中点蚀行为的影响。结果表明:激光沉积态AerMet100钢具有较强定向生长特征的细小快速凝固树枝晶组织和优良的耐蚀性,但由于在枝晶尺寸范围的凝固偏析,耐蚀性略低于锻件且纵向电化学耐蚀性能低于横向;经热处理之后,耐蚀性明显改善,耐蚀性能优于锻件且横向电化学耐蚀性略低于纵向。激光沉积态由于耐蚀性元素Cr、Mo、Ni在枝晶间的偏析使得枝晶内组织易发生选择性点蚀,层间热影响区二次枝晶形貌的部分消除使得该区与周围区域形成"区域腐蚀电池"进一步加速了点蚀的发展,抗点蚀性较差,热处理后,其点蚀失重速率降低且与锻件相当。     

热处理对ZG3Cr13钢组织与硬度均匀性的影响

研究了不同的预处理和终处理工艺对ZG3Cr13钢组织和硬度均匀性的影响，结果表明，1020℃调温淬火 740℃回火作预备热处理。并采用1020℃淬火 780℃回火的最终热处理工艺 ，可得到硬度195HB，硬度分布波动幅度小于5HB的更为均匀稳定的组织。     

不同弛豫时间下低合金高强度钢的组织和拉伸性能

研究了低合金高强度钢在不同弛豫时间下的组织和拉伸性能。结果表明：在适当的弛豫时间下。能进一步提高材料的屈服强度和抗拉强度。     

Ni含量对A330M超高强度钢组织性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜和力学性能分析等试验方法,研究了1.85%、3.85%、5.00%Ni含量对A330M超高强度钢微观组织及力学性能的影响规律。结果表明,不同Ni含量的试验钢淬火+低温回火后的微观组织主要由板条马氏体、残留奥氏体及ε碳化物组成,在1.85%～5.00%的Ni含量范围内,随着Ni含量的增加,试验钢的Ms点逐渐降低,组织中的残留奥氏体含量逐渐增加;其抗拉强度和屈服强度随着Ni含量的增加不断降低,冲击吸收能量则升高显著,冲击断口韧窝比例不断增加。对3种Ni含量的A330M钢的强韧性进行比较,3.85%的Ni含量可以获得最佳的强韧性匹配,抗拉强度为2207 MPa,冲击吸收能量为34 J。     

热处理对25CrMoNiVNbTi钢的高温拉伸性能的影响

研究了淬火温度对25CrMoNiVNbTi钢的高温拉伸性能和组织的影响。结果表明：在900~1100 ℃温度范围内,随着淬火温度的升高,25CrMoNiVNbTi钢在600 ℃的高温拉伸性能先增加后降低,本试验条件下的最佳热处理工艺为1000 ℃淬火30 min+620 ℃回火2 h,经该工艺处理后该钢在600 ℃下拉伸时其屈服强度和抗拉强度分别达到974 MPa及1046 MPa,洛氏硬度为40.5 HRC,显微组织为回火索氏体、贝氏体、碳化物和少量的残留奥氏体,而且钢的晶粒细小,位错密度高,大大提高了该钢在高温下的力学性能。扫描观察结果表明该钢在高温下拉伸后的断口为韧性断裂。     

制备工艺对超高强度钢组织及断口形貌的影响

热轧态Q235钢经历加热奥氏体化、淬火马氏体相变、大塑性变形轧制、轧后退火等工艺处理,材料组织由最初的铁素体+珠光体转变为细化的板条马氏体,断口形貌也随之发生了显著变化.初始热轧态试样断口呈典型的韧窝状形貌,然而轧后马氏体试样的断口形貌主要为分层状特征.虽然轧后退火试样断口形貌与冷轧态的样品相似,但断口中出现数量众多的小韧窝.在该制备工艺下,材料不仅获得了16％的伸长率,表现出良好的塑性,而且抗拉强度高达1300MPa.     

表面完整性对超高强度钢疲劳性能的影响

采用4种加工工艺得到粗糙度不同的300M钢试样,喷丸强化改变其表面完整性,用成组法和升降法测定其S-N曲线,试验结果表明,喷丸强化可以提高材料疲劳极限,消除不同加工工艺对材料表面完整性的影响.     

热处理温度对超高强海工钢组织性能的影响

针对超高强海工钢的研发,采用低碳和较高Ni含量设计了实验钢化学成分,通过力学性能分析及显微组织观察,对比研究了热轧钢板、以及不同热处理温度实验钢板的组织性能,明确了不同热处理温度对超高强海工钢板力学性能的影响规律。结果表明：热轧钢板组织基本为全马氏体组织,经热处理后开始析出碳化物,在热处理温度为650℃时界面处存在一定量的新鲜马氏体或残余奥氏体;经400、500、600℃热处理后,虽然可将实验钢板屈服强度提高至1 000 MPa以上,且断后伸长率大于14%,但由于存在时效脆性,使得钢板在-80℃时发生脆性断裂。经650℃热处理后,尽管实验钢板的屈服强度下降,但仍保持超高屈服强度,为786 MPa;另外,实验钢板的低温冲击韧性得到了显著改善,-80℃冲击吸收功大于125 J,具有最佳的综合力学性能。     

Q&P工艺对5CrMnNiMo超高强度钢组织及性能的影响

对5CrMnNiMo超高强度钢进行了淬火-配分(Q&P)处理,利用SEM、电子万能试验机、X射线衍射仪、EBSD等试验手段,探讨了试验钢的显微组织和力学性能随Q&P工艺中等温配分5 min、24 h及非等温配分6 h后的变化规律。结果表明,Q&P处理过程中,显微组织均由马氏体+残留奥氏体+少量粒状碳化物组成,随着等温配分时间的延长,残留奥氏体由片状逐渐转变为块状;等温配分5 min后,获得高达2230 MPa的超高抗拉强度,抗拉强度经等温配分24 h后降低到1360 MPa;塑性变形量由等温配分5 min后的3.92%增加到非等温配分6 h后的14.62%,TRIP效应是塑性变形量增加的主要原因。     

时效温度对超高强度不锈钢缺口抗拉强度的影响

借助轴对称光滑和缺口拉伸试验,研究了时效温度对超高强度马氏体时效不锈钢固溶和冷拔状态弹簧钢丝缺口抗拉强度的影响。研究结果表明：时效前的冷加工具有增强时效动力学的作用,降低了光滑和缺口拉伸抗拉强度峰时效温度,而且冷加工具有明显的强化效应,但强化效果随时效温度的提高逐渐衰减。从提高材料和构件的可靠性考虑,推荐500 ℃和480 ℃分别为固溶态和冷拔态钢丝的时效温度。     

激光熔化沉积AerMet 100耐蚀超高强度钢的凝固组织及力学性能

利用激光熔化沉积技术制备了AerMet 100耐蚀超高强度钢薄壁板状试样.结果表明,试样具有细小均匀、无侧向分枝的快速凝固胞状组织及优异的力学性能,其室温下的纵向和横向抗拉强度分别达到1464和1402 MPa,延伸率分别达到20.3%和29.7%.讨论了往复式扫描激光熔化沉积过程中"之"字形胞状组织的凝固过程,并建立了基于胞晶择优外延生长的物理模型.     

固溶温度对G33超高强度钢微观组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和物理化学相分析技术等方法研究了固溶温度对G33新型超高强度钢组织和性能的影响.结果表明:G33钢在860℃固溶时板条马氏体基体上存在M6 C、VC和NbN未溶相并且以M6 C碳化物为主;随着固溶温度升高,未溶相快速溶解,VC和M6 C相分别在940℃和980℃完全溶解;M6 C、VC未溶相的溶...     

淬火温度对2200 MPa级超高强度钢力学性能与微观组织的影响

采用力学性能测试、光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等材料分析方法研究了淬火温度对2200 MPa级超高强度钢的力学性能及微观组织的影响。结果表明,试验钢最佳淬火温度为1025 ℃,再经后续热处理能获得最佳的强韧性匹配,此时抗拉强度为2244 MPa,屈服强度为1836 MPa,U型缺口冲击吸收能量为59 J,断裂韧性为57.7 MPa·m^1/2。淬火温度较低时,出现粗大一次碳化物富Mo型M₆C碳化物,严重影响强度和韧性。随着淬火温度升高,一次碳化物逐渐减少,直至1000 ℃完全消失,当淬火温度高于1025 ℃时晶粒显著粗化,晶粒尺寸成为主要的负面影响因素。     

两相区淬火工艺对超高强钢组织性能的影响

研究了升温进入两相区淬火与奥氏体化后降温进入两相区淬火对960 MPa级调质型超高强钢组织性能的影响。结果表明：升温淬火工艺获得板条马氏体+针状铁素体组织,随着两相区淬火温度从800 ℃升高至850 ℃,强度提高,冲击性能变化较小;降温淬火工艺获得板条马氏体+多边形铁素体组织,随着两相区淬火温度从750 ℃降低至650 ℃,强度和冲击性能基本上保持不变。与常规QT工艺相比,试验钢升温和降温进入两相区淬火工艺后的强度均略有降低,但冲击性能均明显改善,其中降温淬火工艺冲击性能的改善更为明显。     

淬火工艺对BR1500HS超高强度硼钢板组织与性能的影响

研究了淬火加热温度和保温时间对BR1500HS超高强度硼钢板的抗拉强度、硬度等力学性能和显微组织的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,抗拉强度和硬度逐渐增加,当保温时间大于8 min时,淬火温度越高,组织越粗大,试验钢的抗拉强度和硬度降低。试验钢合理的淬火工艺为：淬火温度900~950 ℃、保温时间4~8 min,在此工艺下淬火的BR1500HS超高强度硼钢板马氏体转变完全,具有较好的综合力学性能。     

Mo对超高强极地船舶用钢显微组织的影响

为了明确Mo元素对极地船舶用钢显微组织及低温韧性的影响,采用含Mo和不含Mo两种化学成分坯料进行轧制,并结合SEM、EBSD、系列低温冲击试验对其组织性能进行了研究。结果表明,在较大冷速和较低终冷温度条件下,Mo元素的添加,增加了奥氏体的淬透性、促进了贝氏体的形成,减少了铁素体含量,导致大角度晶界（HAGB）比例减小且有效晶粒分布不均匀;此外,使C元素只能进行短程扩散,最终导致大量带尖端或长条状渗碳体在贝氏体板条界富集,降低了晶界或亚晶界之间的界面结合力,增大了冲击过程中界面间的应力集中。HAGB比例减小、不规则渗碳体的富集是含Mo钢板低温冲击韧性恶化的重要原因。