回火温度对含钒ULCB钢组织及析出的影响

利用热模拟技术并结合SEM和TEM分析方法,研究了含钒超低碳贝氏体钢(ULCB)在轧后快速加热回火过程中不同回火温度对其组织、显微硬度及析出行为的影响.结果表明:未经回火的试验钢组织为板条贝氏体+粒状贝氏体;经高温回火后,组织中出现了多边形铁素体,随回火温度的增加,板条贝氏体数量减少,多边形铁素体数量增加.在600℃以下回火时,析出相主要是沿位错析出;在600℃以上时,以晶界析出和沿位错线析出两种方式存在.高的加热速率、较短的保温时间不利于位错的回复消失以及碳元素和钒元素的扩散,故随回火温度的增加,析出相的数量增多,但尺寸变化不明显.基体中存在两种尺寸的纳米级析出相:一种是只含有V,尺寸在15～20 nm的V(C,N);另一种含有V、Cr两种元素,尺寸在10 nm以下具有面心立方结构的(V,Cr)(C,N)复合析出相.当回火温度为600℃时,试验钢具有最高的硬度值,332 HV.试验钢硬度的变化是回火后贝氏体组织粗化、位错亚结构的回复软化以及第二相析出的强化机制综合作用的结果.     

模拟热轧工艺对氧化铁皮组织性能的影响

采用热模拟实验机、场发射扫描电子显微镜、电化学测试等试验方法,研究了开轧温度、终轧温度和卷取温度对氧化铁皮组织和耐蚀性能的影响规律.研究表明:热轧钢板表面氧化铁皮由3层结构组成,即最外层Fe2O3、中间层Fe3O4和最内层FeO.随着开轧温度和终轧温度的降低,FeO先共析转变的驱动力增大,FeO在整个氧化铁皮层中的含量逐渐减少,Fe2O3和Fe3O4含量逐渐增多.随着卷取温度由650℃降低到500℃,在FeO层中析出的Fe3O4粒子数量不断增加,粒子尺寸越来越细小.析出的Fe3O4越多,氧化铁皮的耐蚀性能越高.当卷取温度降低至450℃时,FeO发生了共析转变,生成片层状Fe+Fe3O4的共析组织,这些片层状组织形成微电池,使氧化铁皮的耐蚀性能急剧降低.     

CSP工艺热轧低碳钢板的强化机制

采用金相显微镜、H—800透射电镜和正电子湮没方法分析了CSP热轧低碳钢板金相组织、析出物形貌、尺寸、分布及位错密度。结果表明:CSP工艺热轧低碳钢板的晶粒较为细小,约为5.3μm;当累积变形量较小、变形温度较高时,析出物主要在晶界上,数量少见比较粗大,其尺寸大多大于150nm;当累积变形量较大、变形温度较低时,析出物主要在晶内,细小、弥散且数量较多,其尺寸大多为20～100nm,析出物主要为Al_2O_3、MnS或Cu_7S_4;随着累积变形量的增加,位错密度明显增加,终轧后轧件的位错密度约为6.35×10~(14)m~(-2)。晶粒细化、析出物弥散分布及位错密度增加是CSP工艺热轧低碳钢板强度高的决定因素。     

终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织演变和硬度的影响

采用Gleeble3800热模拟试验机、OM、EBSD、TEM及Vickers硬度计等研究终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢的组织转变、析出相和硬度的影响,并阐明了组织演变和硬度变化的原因。结果表明,不同终轧温度的Ti-V-Mo钢其组织均为多边形铁素体;随着终轧温度由1000℃降低到800℃,Ti-V-Mo钢的硬度由400HV提高到427HV;铁素体晶粒的平均尺寸由3.44μm减小到3.05μm;(Ti, V, Mo)C粒子的析出数量增加,其平均尺寸由8.38 nm减小到6.25 nm。随着终轧温度的降低,铁素体平均晶粒尺寸的减小和纳米级(Ti, V, Mo)C粒子的增多及细化是硬度增大的主要因素。在980℃以下,降低终轧温度(Ti, V, Mo)C在奥氏体中的形核率不断减小,使得其在铁素体中析出的10 nm以下的(Ti, V, Mo)C粒子不断增多,促进了硬度的提高。     

卷取温度对高Nb微合金钢组织、力学性能及第二相析出的影响EI北大核心CSCD

采用扫描电镜(SEM)、力学性能测试试验机和透射电镜(TEM)对一种高Nb微合金钢在400,450℃和500℃不同卷取温度下的组织、力学性能和第二相析出行为进行研究。结果表明:随着卷取温度的降低,卷取过程中过冷奥氏体转变所得贝氏体组织分别为粒状贝氏体(GB)、板条贝氏体铁素体(BF)+GB和板条BF。不同卷取温度下的实验钢析出的第二相主要为(Nb,Mo)C在位错线上的随机析出,部分区域观察到不同程度的相间析出。随着卷取温度的降低,(Nb,Mo)C析出量减少,粒子平均尺寸增大。随着卷取温度的升高,抗拉强度和屈服强度提高,低温冲击韧性下降。强度提高是由于尺寸小于10nm的(Nb,Mo)C大量析出产生的析出强化。     

超快冷条件下含Nb钢铁素体相变区析出及模型研究

采用Gleeble-3800热/力模拟试验机研究了超快冷条件下含Nb钢在铁素体相变区的析出行为。考虑Nb(C,N)在铁素体中的固溶度积和Nb元素在铁素体中的扩散系数,给出了超快冷条件下Nb在铁素体相变区的析出模型。结果表明:轧后超快冷至650℃(铁素体相变区)可抑制Nb在奥氏体中析出,实现Nb在铁素体相变区中的析出;与在奥氏体中析出行为相比,Nb在铁素体中析出物数量明显增加,尺寸显著细化,析出物粒子密度由79个/μm2增加到373个/μm2,析出物尺寸由12.9nm细化到8.1nm,有利于发挥Nb的析出强化效果;该含Nb实验钢在铁素体中析出时最大形核率温度为620℃,最快沉淀析出温度为700℃,且计算与实测的析出相体积分数吻合良好,说明该模型可以用来模拟超快冷条件下Nb在铁素体相变区的析出行为。     

900 MPa级热轧TRIP钢的性能特征和析出行为

采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和拉伸实验等方法,研究了两种常规卷取温度对热轧C-Si-MnNb-V-N钢组织性能及析出行为的影响。结果表明,卷取温度为450℃时试验钢析出物颗粒尺寸要小于卷取温度为400℃时试验钢中的析出物颗粒尺寸,但是数量多于卷取温度为400℃时析出物的数量。在两种卷取温度条件下制备的试验钢中铁素体的平均晶粒尺寸均小于5μm,残余奥氏体数量相差不大,但是在450℃卷取温度下通过细晶与析出强化可制备出抗拉强度900 MPa级、强塑积27000 MPa·%的热轧TRIP钢,其综合性能力学优于400℃卷取温度下制备的热轧TRIP钢。     

冷却制度对铁素体基Ti-Mo微合金钢超细碳化物析出行为的影响

采用SEM、TEM和SAXS研究了轧后γ→α相变过程以及γ→α相变后冷却速率对(Tix,Mo1-x)C粒子析出行为的影响。结果表明:在γ→α相变温度范围内采用较快的冷却速率可以使相间析出的(Tix,Mo1-x)C粒子尺寸更细小,分布更均匀,这些粒子尺寸多数在1~10nm;γ→α相变完成后缓慢冷却可以使(Tix,Mo1-x)C粒子在α基体中进一步弥散析出,这类弥散析出的粒子形成温度低,尺寸细小均匀。     

高级别管线钢板的组织特征与析出强化

利用扫描电镜、透射电镜对炉卷轧机生产的高级别X70,X80管线钢板的显微组织与析出相进行了观察与分析,并对管线钢板组织中碳氮化物析出相的成分、相结构以及粒度分布进行了定量分析,并采用Ashby-Orowan修正模型对析出粒子的强化贡献进行了理论计算.结果表明:X70,X80管线钢板的组织以针状铁素体为主,其高密度位错与交叉分布的大角度晶界特点保证了管线钢的高强韧性;X70,X80管线钢板中的析出相主要有两种类型,一种为尺寸较小的NbC析出相(1～30 nm),另一种为尺寸较大的(Ti,Nb)(C,N)复合析出相(50～300 nm),两种类型均为面心立方结构;生产工艺对析出相的粒度分布有明显影响,避开900～950 ℃碳氮化物的快速析出温度区间,以及适当增加冷却速度可以有效提高20 nm以下的析出粒子体积分数,细化析出物尺寸,从而提高析出强化对屈服强度的贡献.     

再加热温度对Nb微合金化钢筋连续冷却相变及组织与性能的影响

利用热模拟试验机以再加热温度为1 000～1 100℃的条件对Nb微合金化钢筋形变奥氏体在不同冷却速率下的组织和相变规律进行研究,获得动态CCT曲线。研究结果表明,再加热温度的提高会降低铁素体相变温度,使珠光体、贝氏体相区向右移动。同时,再加热温度提高降低了铁素体组织的比例,使其硬度提高。在冷却速率小于2℃/s时,实验钢均得到均匀的铁素体+珠光体组织。不同实验条件下的析出相分析结果表明,由于再加热温度的提高有利于Nb的固溶,大颗粒未溶相含量降低,沉淀析出相尺寸减小、数量更多,有利于发挥沉淀强化作用,提高钢筋性能。     

含Cu取向硅钢中第二相粒子析出演变行为研究

使用场发射扫描电子显微镜(SEM)观察CGO硅钢制备过程中第二相粒子的析出行为及分布状态,统计粒子的平均尺寸、面密度及Zener因子。结果表明:试样中主要存在两种析出物,一种是(Cu,Mn)S复合析出物,尺寸为1μm左右,称为A类析出物,另一种是Cu_2S析出物,尺寸为10~30nm,称为B类析出物,Cu_2S起主要抑制作用。第二相粒子在热轧阶段大量弥散析出,平均粒子尺寸最小,面密度最高,高温退火前的加工阶段,粒子的平均尺寸不断增加,面密度逐渐降低;高温退火过程中,随着析出物体积分数的降低,其抑制能力呈下降趋势,960℃时析出物发生明显的聚集现象,当Zener因子A低于临界值0.19nm~(-1)时,二次再结晶发生,残留的粒子不会产生有效的抑制作用。     

超超临界锅炉材料TP310HCbN(HR3C)持久及析出行为

采用持久试样方法,结合Gleeble、硬度分析、SEM、EDS、TEM等分析手段,对TP310HCbN耐热钢热变形以及在650℃与700℃条件下持久及析出行为进行了分析。结果表明:两种持久温度条件下,硬度变化趋势差别不大;随着持久时间延长,TP310HCbN耐热钢晶内析出物由颗粒状转变为棒状,并存在大量与位错相互作用的蠕虫状NbCrN析出物;太钢生产的TP310HCbN耐热钢650℃/700℃-100000h外推持久强度均满足标准要求。     

纳米晶SnO2粉末的制备

采用常规溶液化学沉淀法,通过仔细控制沉淀速率以类独石状Ｓｎ（ＯＨ）４沉积物。采用两种不同的煅烧工艺制备ＳｎＯ２粉,即：常规的将沉淀物磨成粉末后煅烧和将灰独石状沉淀物直接煅烧。选取４５０、６００,７５０。９００和１０５０℃个温度条件,保温２ｈ煅烧。结果表明直接煅烧法得到的ＳｎＯ２粉末的晶粒平均尺度较常规煅烧工艺得到的ＳｎＯ２粉末（１２￣５０ｎｍ）小,从晶化动力学角度对该现象给予了解释。     

Microstructure and mechanical properties of novel Al-Y-Sc alloys with high thermal stability and electrical conductivity

The microstructure and mechanical properties of novel Al-Y-Sc alloys with high thermal stability and electrical conductivity were investigated.Eutectic Al3 Y-phase particles of size 100-200 nm were detected in the as-cast microstructure of the alloys.Al3 Y-phase particles provided a higher hardness to as cast alloys than homogenized alloys in the temperature range of 370-440℃.L12 precipitates of the Al3(ScxYy) phase were nucleated homogenously within the aluminium matrix and heterogeneously on the dislocations during annealing at 400℃.The average size of the L12 precipitates was 11±2 nm after annealing for 1 h,and 25-30 nm after annealing for 5 h,which led to a decrease in the hardness of the Al-0.2 Y-0.2 Sc alloy to15 HV.The recrystallization temperature exceeded 350℃and 450℃for the Al-0.2 Y-0.05 Sc and Al-0.2 Y-0.2 Sc alloys,respectively.The investigated alloys demonstrated good thermal stability of the hardness and tensile properties after annealing the rolled alloys at 200 and 300℃,due to fixing of the dislocations and grain boundaries by L12 precipitates and eutectic Al3 Y-phase particles.The good combination of strength,plasticity,and electrical conductivity of the investigated Al-0.2 Y-0.2 Sc alloys make it a promising candidate for electrical conductors.The alloys exhibited a yield stress of 177-183 MPa,ultimate tensile stress of 199-202 MPa,elongation of 15.2-15.8%,and electrical conductivity of 60.8%-61.5% IACS.     

超快冷对碳素钢中渗碳体析出强化行为的影响*

用超快速冷却技术并控制轧后冷却温度, 研究了3种碳含量不同的碳素钢热轧后组织中渗碳体的析出行为和强化机制。结果表明, 在超快速冷却条件下0.04%C和0.5%C(质量分数, 下同)实验钢的主要强化方式分别是细化晶粒和细化珠光体片层间距, 没有纳米级渗碳体颗粒析出, 而在0.17%C实验钢的组织中则有大量弥散的纳米级渗碳体析出, 颗粒直径范围为10-100 nm, 通过超快速冷却技术实现了在不添加微合金元素的条件下纳米级渗碳体的析出。随着超快速冷却终冷温度的降低纳米渗碳体的析出强化作用使0.17%C钢的屈服强度提高110 MPa, 强化效果明显。在超快速冷却的工艺基础上若继续采用形变热处理工艺, 可进一步提高0.17%C实验钢的位错密度, 促进渗碳体均匀形核, 实现纳米级渗碳体颗粒在整个组织中更加均匀弥散的分布, 达到更好的均匀强化效果。在超快速冷却和形变热处理工艺条件下0.17%C钢的屈服强度可达到650 MPa以上, 强化效果提高300 MPa以上。     

GCr15轴承钢高温变形后控冷工艺的研究

轴承钢棒材轧后温度较高导致的网状碳化物析出严重影响我国高质量轴承钢生产.在热模拟试验机上对GCr15轴承钢进行了试验研究,分析了不同控冷工艺参数对GCr15轴承钢二次碳化物的析出和珠光体转变的影响.研究表明,GCr15轴承钢经980℃高温变形后快速冷却,随着冷却速度的增加,晶界处二次碳化物由半网状分布、短棒状分布到最后弥散析出,珠光体球团直径和片层间距减小,并有退化珠光体生成.轴承钢中退化珠光体组织的出现,是由于其热变形后快速冷却,抑制了先共析碳化物在冷却过程中的过早析出造成的.较合理的冷却工艺是GCr15轴承钢高温变形后快速冷却到700℃,再以3℃/s的冷却速度进行冷却.     

Mathematical Modelling of Carbonitride Precipitation during Hot Working in Nb Microalloyed Steels

Based on thermodynamics and kinetics, precipitation behavior of microalloyed steels was analyzed. Deformation greatly promotes isothermal carbonitride precipitation and makes C-curve shift leftwards. The position and shape of C-curve also depend on the content of Nb and N. C-curve shifts leftwards a little when N content increases and the nose temperature is raised with increasing Nb content. Deformation shortened precipitation start time during continuous cooling, raised precipitation start temperature, accelerated precipitation kinetics of carbonitrides. With decreasing the finishing temperature and coiling temperature, the precipitates volume fraction increases and strength increment is raised during hot rolling. The simulated results are in agreement with experiment results.     

长期时效对低膨胀高温合金GH2909性能的影响

将低膨胀高温合金GH2909分别在500℃、600℃和650℃时效2000 h,研究了长期时效对合金组织和性能的影响.结果表明:GH2909合金在550℃和600℃时效2000h后其组织稳定性较高,强度略有提高,塑性基本不变.而在650℃时效2000 h后合金的拉伸强度明显降低,室温塑性下降,尤其是在室温下断面收缩率明...     

低温水浴制备ZnO纳米晶薄膜的研究

首先在低温下制备了粒径小于10nm的ZnO纳米晶,然后采用旋口法制备了ZnO纳米晶薄膜,XRD分析ZnO晶相是纤锌矿结构;SEN与AFM表明,纳米晶薄膜在300℃退火后薄膜的厚度明显地减小到130nm（未退火200nm）,粒径明显增大,表面粗糙度减少到3．27nm（未退火4．89nm）;紫外-可见吸收和透射比光谱表明,随着退火温度的增加,吸收边发生了红移,吸收肩更明显,薄膜具有高的透射率（75—85％）,随着温度增加薄膜方阻增大,300℃以下退火方阻增加很小（小于8．5Ω／sq）,400℃以上退火方阻大幅增加（大于21．1n／sq）,假定存在最优退火温度点（300℃）。     

ZnO纳米晶薄膜的制备及特性分析

在低温下制备了粒径小于10nm的ZnO纳米晶,用旋涂法制备ZnO纳米晶薄膜,XRD分析ZnO晶相是纤锌矿结构;SEM与AFM表明,纳米晶薄膜在300％退火后薄膜的厚度明显减小到130nm,表面粗糙度降低到3．27nm,粒径明显增大;紫外-可见吸收和透射比光谱表明,随着退火温度的增加,吸收边发生了红移,吸收肩更明显,薄膜具有高的透射率（75—85％）;薄膜方阻随温度增加而增大,300℃以下退火方阻增加很小（小于8．5Ω／sq）,400℃以上退火方阻大幅增加（大于21．1Ω／sq）,因此,ZnO纳米晶薄膜最优退火温度点为300℃。