船板钢拉伸断口分层原因分析及工艺改进

通过金相显微镜、扫描电镜对船板钢拉伸试样断口的金相组织、低倍组织、形貌进行分析,确定船板钢拉伸试样断口缺陷是由铸坯中的夹杂物、中心偏析和轧制工艺中形成的带状组织引起的。结合生产实际,提出了连铸坯二冷区凝固末端强制冷却措施,使得柱状晶生长速度变慢,等轴晶增多,减少了钢水静压力,减轻了中心偏析,船板拉伸断口分层缺陷得到有效控制。     

影响S460M钢板韧性的因素分析

根据韶钢生产S460M钢板的冲击功分布情况,分析了典型冲击功不合格试样的断口形貌及微观组织。结果表明:由于成分设计及生产工艺制定不合理,导致钢板中心偏析严重,厚度方向晶粒差异较大,越往中心晶粒越粗大。晶粒粗大且分布不均匀致使晶间结合力减弱,裂纹扩展阻力变小,最终导致钢板韧性变差。     

钢中带状组织及其研究现状

带状组织是铸坯热轧过程中形成的常见组织缺陷,严重影响钢材后续加工性能和使用性能。对常见亚共析钢带状组织的形成机制、危害、控制措施和评级方法等研究现状与认识进行系统评述。分析认为,合金元素微观偏析是形成带状组织的根本原因,合理地控制合金成分、枝晶形态和热加工工艺也是抑制带状组织的重要途径。由微观偏析导致的枝晶内和枝晶间Ar3转变温度差异越大,带状组织越易形成。奥氏体分解过程中的冷却速率和奥氏体晶粒尺寸是形成带状组织的主要影响因素。较高的冷却速率、较大的奥氏体晶粒尺寸均会抑制带状组织发生。还分别阐述一次、二次碳化物对过共析钢带状组织形成的主要作用。同时,提出促进合金元素均匀扩散、减少连铸坯凝固组织微观偏析是减轻或消除带状组织的主要途径。带状组织中可能存在长条状夹杂物,然而,钢中夹杂物的大小、形貌和分布对带状组织的影响程度至今还不清晰。精细地表征与定量评价带状组织及其危害程度是亟待开展的重要工作。此外,铸坯加热制度对消除带状组织和控制组织晶粒度的综合影响也有待深入认识。     

30CrMo钢调质处理后冲击异常原因分析

30CrMo钢坯料经调质处理后相邻位置的三个平行试样冲击功波动很大,对冲击功分别为79、41和19 J的试样断口和显微组织进行了系统分析,结果显示,随冲击功的降低,试样断口上纤维区所占比率明显缩小,解理断裂区台阶更加粗大.由于坯料存在的晶粒、组织和成分的不均匀性,以及加热过程中奥氏体化不充分导致的块状铁素体组织残留是造成试样冲击韧性波动的显微结构原因.     

混合稀土La-Ce对一种抗冲击防护钢组织与冲击性能的影响

为了研究不同混合稀土含量下一种抗冲击防护钢的冲击性能,对钢在室温和-40℃低温冲击性能进行测试,并对其冲击断口形貌及显微组织进行观察分析。结果表明,试验钢中加入混合稀土La-Ce后,改善了回火马氏体组织、细化了奥氏体晶粒,同时,变质了钢中的夹杂物,长条状的MnS夹杂物变质为球状复合稀土夹杂物,夹杂物尺寸由6μm减小到2μm;与不含稀土的试验钢相比,含混合稀土试验钢的室温冲击性能和-40℃低温冲击性能均有所提高,混合稀土La-Ce含量为102×10^-6时,防护钢的室温冲击功增加了24.5%,-40℃低温冲击功增加了17.4%。     

滚珠钢的中心疏松

引言中心疏松是滚珠轴承钢常见的缺陷之一,关于其形成原因,有的工作者认为是由于钢锭内的树枝状晶和晶间偏析所引起的化学成分不均匀而造成的。有的工作者认为钢液气体多,钢锭内部的体积收缩,可以使内部出现疏松。也有的观点认为,中心疏松是夹杂物浸蚀脱落的蚀坑。但他们都汲有把钢锭的结晶组织与微观特征联系起来。本次工作通过解剖钢锭、钢材的低倍、断口检验、金相、扫描电子显微镜观察,叙述了中心疏松的宏观、微观特征、形成原因及消除方法。     

一种2000 MPa级中碳高强度弹簧钢的疲劳破坏行为

 研究了一种2 000 MPa级中碳高强度弹簧钢的疲劳破坏行为。升降法得出实验钢的旋转弯曲疲劳极限σ-1为810 MPa，此值明显高于传统弹簧钢；这主要得益于实验钢具有良好的强度和塑韧性配合及均匀细小的奥氏体晶粒。用SEM对疲劳断口的分析表明，实验钢的疲劳破坏均起源于试样表层的非金属夹杂物，其主要成分为含Ti和V的碳氮化物，平均尺寸为(50±10)μm，且呈“鱼眼”断裂。相对于试样心部的夹杂物，表层夹杂物对实验钢的疲劳性能的危害性更大。     

KNS烟草烤炉专用钢的研发试制

玉溪新兴钢铁有限公司研发了一种KNS烟草烤炉专用钢,对钢的化学成分、铸坯低倍组织、钢的力学性能、金相显微组织、夹杂物、晶界铜偏析、耐硫酸腐蚀性及高温抗氧化性等进行研究分析。结果表明:钢中添加了Ni、Cr、Cu、Sb等多种微合金耐蚀元素,化学成分均匀,铸坯低倍缺陷级别≤1.0级,低倍组织缺陷少且尺寸小,有利于轧材性能的改善;钢的抗拉强度为460~520 MPa,断后伸长率≥32%,铁素体晶粒度≥10.0级,非金属夹杂物≤1.0级;晶界、晶内铜含量基本一致,在晶界处没有出现铜偏析现象,避免了轧制过程"铜脆"裂纹的发生;耐硫酸腐蚀率为4.6 mm/a,800℃高温氧化跌落损失率为0.57%,具有良好的耐硫酸腐蚀性及抗高温氧化性。     

唐钢30MnSi钢延迟断裂成因分析及工艺对策

分析了延迟断裂产生的原因,重点分析了内部夹杂物、奥氏体晶粒、中心碳偏析等引起唐钢第二钢轧厂30MnSi钢延迟断裂的几种典型因素,并提出了解决唐钢第二钢轧厂30MnSi钢延迟断裂的工艺措施。     

镁处理对AISI4130钢组织及夹杂物的影响

提高铸坯等轴晶比例、细化组织对提高钢的力学性能具有重要意义。对AISI4130钢进行镁处理试验,采用SEM、低倍组织观察及微观组织分析,分析镁对钢中夹杂物控制、凝固组织及微观组织影响的内在机理。研究表明镁处理后铸锭等轴晶比例增加,平均晶粒尺寸减小;当镁质量分数在0.002%～0.006%时,等轴晶比例随镁含量增加而增加;镁处理后钢中Al₂O₃、MnS变质为Al-O-Mg-Mn-S复合夹杂物,镁含量较高时MgS-MnS成为钢中最主要夹杂物;镁处理后钢中1～2μm的夹杂数量密度明显增加,5μm以上的夹杂物占比显著降低;镁处理试样组织中有明显以镁氧化物复合夹杂粒子为核心长大的针状铁素体,镁质量分数为0.009%和0.023%的AISI4130铸锭显微组织为相互交错的细小针状铁素体组织,冲击韧性显著提升,冲击功平均值约为镁处理前AISI4130钢的3倍。     

Microstructure Evolution and Precipitation Behavior of 0Cr16Ni5Mo Martensitic Stainless Steel during Tempering Process

The microstructure,morphology of precipitates and retained austenite and the volume fraction of retained austenite in 0Cr16Ni5 Mo stainless steel during the tempering process were analyzed using optical microscope(OM),transmission electron microscope(TEM),X-ray diffraction(XRD)and scanning transmission electron microscope(STEM).The results show that the microstructure of the tempered steel is mainly composed of tempered martensite,retained austenite,and delta ferrite.In the case of samples tempered from 500 to 700 ℃,the precipitates are mainly M_(23)C_6,which precipitate along the lath martensite boundaries.The precipitate content increases with the tempering temperature.During the tempering process,the content of retained austenite initially increases and then decreases,the maximum content of retained austenite being 29 vol.% upon tempering at 600 ℃.TEM analysis of the tested steel reveals two morphology types of retained austenite.One is thin film-like retained austenite that exists along the martensite lath boundary.The other is blocky austenite located on packet at the boundary and the original austenite grain boundary.To further understand the stability of reversed austenite,the Ni content in reversed austenite was measured using STEM.Results show a significant difference in nickel concentrations between reversed austenite and martensite.     

430铁素体不锈钢板坯组织分析

采用金相显微镜(OM)对430铁素体不锈钢板坯宏观组织和金相组织进行检测,采用X射线衍射(XRD)和差热分析的方法对板坯中物相进行分析,并用电子探针(EPMA)确定铸坯中元素分布。结果表明:430不锈钢铸坯试样在加热过程中发生了铁素体和奥氏体的相变,X射线衍射图谱中只有体心立方的α相峰位;430不锈钢板坯宏观组织由柱状晶和等轴晶组成;板坯金相组织由铁素体基体和长条状、块状的马氏体组成,存在成分偏析;柱状晶区金相组织中马氏体质量分数为30％,而等轴晶区金相组织中马氏体质量分数为14％。     

奥氏体不锈钢凝固组织中残留铁素体特征研究

 采用化学侵蚀、彩色金相和电子探针（EPMA）等方法对AISI304奥氏体不锈钢连铸方坯凝固组织及其残留铁素体的形貌、化学组成等特征进行了分析,并采用DICTRA软件对铁素体向奥氏体的扩散转变进行了模拟研究,结果表明AISI304不锈钢铸坯表层树枝晶区的二次枝晶间距为12~20μm,富Cr贫Ni的残留铁素体呈骨骼状分布;铸坯中心等轴晶区的残留铁素体为蠕虫状分布,中心等轴晶区的残留铁素体富Cr贫Ni的同时富Si贫Mn,且其富Cr贫Ni的程度比柱状晶区的残留铁素体轻。钢液成分和先析铁素体向奥氏体扩散转变时间、距离是影响残留铁素体化学组成的主要因素。     

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%)。     

Investigation of Microstructural Features Determining the Toughness of 980 MPa Bainitic Weld Metal

The microstructural features that control the impact toughness of weld metals of a 980 MPa 8 pct Ni high-strength steel are investigated using instrumented Charpy V tester, optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), electron back-scattered diffraction (EBSD), and finite-element method (FEM) calculation. The results show that the critical event for cleavage fracture in this high-strength steel and weld metals is the propagation of a bainite packet-sized crack across the packet boundary into contiguous packets, and the bainitic packet sizes control the impact toughness. The high-angle misorientation boundaries detected in a bainite packet by EBSD form fine tear ridges on fracture surfaces. However, they are not the decisive factors controlling the cleavage fracture. The effects of Ni content are essential factors for improving the toughness. The extra large cleavage facets seriously deteriorate the toughness, which are formed on the interfaces of large columnar crystals growing in welding pools with high heat input.     

06Ni9钢热处理工艺对组织性能的影响

因06Ni9（w（Ni）为9％）钢在不同的热处理条件下性能变化较大,则研究了二次淬火时06Ni9的微观组织结构,分析了组织演变规律及其对性能的影响。研究结果表明06Ni9钢二次淬火加回火后冲击韧性稳定提高,是由于残余奥氏体和组织结构稳定导致的双重效果。     

Crystallographic aspects of Fe−Ni and Fe−Ni−C dilute alloy martensites

Two experimental techniques which can be used to determine accurately the habit plane and orientation of martensite plates in specimens of alloys normally containing no retained austenite are described. One depends upon the use of a parent crystal containing a sharp gradient of nickel concentration and the introduction of deformation twins in the martensite. The other, which can be used for measurements on homogeneous crystals completely transformed to martensite, depends upon the development of annealing twins in large grains of the parent austenite by a sequence of heat treatments prior to transformation. Results of measurements of the habit plane and orientation of plates formed in Fe?Ni and Fe?Ni?C alloys transformed to massivemartensite are reported. These results are compared with predictions of recent crystallographic theories.     

Characterization of the Microstructure,Crystallographic Texture and Segregation of an As‐cast Duplex Stainless Steel Slab

The microstructure of a duplex stainless steel slab 1.4362 produced by continuous casting has been investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy, EBSD and EDS. The slab showed different macrostructures through the thickness. The macrostructure can be divided into 3 types: fine equiaxed, columnar and coarse equiaxed grains. In all three regions, the volume fraction of each phase austenite and delta‐ferrite is close to 50% and the hardness is very similar for both. The austenite has Kurdjumov‐Sachs or Nishiyama‐Wassermann relationship with the delta‐ferrite. The slab does not show a strong segregation profile through the thickness. The delta‐ferrite is enriched in Cr and Mo, while austenite is enriched in Ni and Mn.     

透射-电子背散射衍射技术表征双相钢中马氏体-奥氏体岛的相结构及晶粒取向

为研究高强度低屈强比双相钢中马氏体-奥氏体岛(M-A岛)的精细结构及晶粒取向差关系,利用自制的透射-电子背散射衍射(T-EBSD)样品台和透射电镜样品,在扫描电镜上完成了纳米级高分辨电子背散射衍射(EBSD)表征。通过优化工作电压、倾转角度、工作距离、探头距离、步长等参数,确定了最佳实验条件:工作电压为30kV,倾转角度为30°~38°,步长为15nm,最终获得了高质量的透射菊池花样,实现了微观组织的精细表征,将常规EBSD的分辨率提升了一个数量级。同时,利用透射电镜的高分辨透射电子显微术(HRTEM)进行了验证。EBSD分析结果表明,LYR690钢中M-A岛内部存在超细铁素体、铁素体与奥氏体混合相、残余奥氏体和马氏体等4种结构。残余奥氏体主要以两种形态存在:一种为数百纳米级别的独立晶粒,其与周边铁素体存在超过15°的大角度取向差;另一种为铁素体晶粒中分布的细微奥氏体结构,其与铁素体晶粒的取向差小于10°。     

透射-电子背散射衍射技术表征双相钢中马氏体-奥氏体岛的相结构及晶粒取向

为研究高强度低屈强比双相钢中马氏体-奥氏体岛(M-A岛)的精细结构及晶粒取向差关系,利用自制的透射-电子背散射衍射(T-EBSD)样品台和透射电镜样品,在扫描电镜上完成了纳米级高分辨电子背散射衍射(EBSD)表征。通过优化工作电压、倾转角度、工作距离、探头距离、步长等参数,确定了最佳实验条件:工作电压为30kV,倾转角度为30°~38°,步长为15nm,最终获得了高质量的透射菊池花样,实现了微观组织的精细表征,将常规EBSD的分辨率提升了一个数量级。同时,利用透射电镜的高分辨透射电子显微术(HRTEM)进行了验证。EBSD分析结果表明,LYR690钢中M-A岛内部存在超细铁素体、铁素体与奥氏体混合相、残余奥氏体和马氏体等4种结构。残余奥氏体主要以两种形态存在:一种为数百纳米级别的独立晶粒,其与周边铁素体存在超过15°的大角度取向差;另一种为铁素体晶粒中分布的细微奥氏体结构,其与铁素体晶粒的取向差小于10°。