微合金钢模拟焊接热影响区组织和韧性研究

采用焊接模拟试验方法，研究了不同峰值温度（Tmax）和不同冷却时间（t8/5），对合Ti-N、TI-NB-N两种微合金钢热影响（HAZ）显微组织、奥氏体晶粒度、冲击韧性影响。试验结果表明：Ti-N钢焊接热影响区比Ti-Nb-n钢具有更高的冲击韧性、更适用于大线能量的焊接条件。     

均热温度对Ti-V复合微合金钢组织演变和硬度的影响

利用OM、SEM、Vickers硬度计等手段研究了均热温度对Ti-V复合微合金钢组织转变及硬度的影响,并阐明了组织演变和硬度变化的原因.结果表明,Ti-V钢不同均热温度淬火后组织均为马氏体.随着均热温度由1000℃升至1250℃,Ti-V钢的硬度由333 HV降低到212 HV,原始奥氏体晶粒尺寸由52μm升至209μ...     

微合金钢焊接热影响区的再热脆化问题

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜及焊接热模拟技术研究了焊后热处理温度对Nb、V、Ti微合金钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)组织和性能的影响.结果表明,Nb、V、Ti微合金钢的CGHAZ经焊后热处理后存在再热脆化的现象,为了改善热影响区的韧性,应该选取较低的焊后热处理温度.焊后热处理过程对冲击性能的影响主要与钢中的析出粒子有关.     

低碳微合金钢焊接热影响区软化机制分析

通过电子背散射衍射(EBSD)技术和透射电镜(TEM)等研究了低碳微合金钢经3种成熟的焊接工艺(打底焊、间隙焊和连续焊)焊接后的焊接接头热影响区软化区的本质及软化机理。结果表明:低碳微合金钢卷板经制管过程后亚晶界比例及位错密度显著提升,呈现典型的加工硬化效应,并伴随一定程度的细晶强化、固溶强化和第二相粒子强化。经3种焊接工艺后,再结晶晶粒比例增加,高应变区域减少,软化区的小角度晶界明显减小,位错密度下降。低碳微合金钢油管焊接软化区的形成机制主要是部分组织在焊接热循环的作用下,受形变的强化组织发生回复与部分再结晶,从强化机制角度看,具体表现为应变强化和细晶强化效应降低。     

热处理工艺对Mn-Mo-Nb-B低碳微合金钢组织和力学性能的影响

利用SEM、电子探针、纳米压痕及高温变形热模拟机,研究低碳合金钢在不同热处理工艺下组织及力学性能的变化规律。结果表明,冷却速度不同时,合金钢中贝氏体的显微组织不同。当冷却速率为0.50~1.00℃/s时,钢中组织为准多边形铁素体和粒状贝氏体;冷却速度为3.00~10.00℃/s时,组织变为针状铁素体和板条贝氏体。针状铁素体组织的相变温度为620~600℃之间;试验钢中准多边形铁素体硬度最低,板条贝氏体硬度最高,贝氏体组织的本征硬度与维氏硬度均随冷却速度的增加而增大,且基体本征硬度对合金钢维氏硬度的变化起主要作用。     

等温冷却时间对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变及硬度的影响

通过OM、SEM、TEM和维氏硬度计等手段研究了不同等温冷却时间对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变、析出行为及硬度的影响,探讨了影响硬度变化的因素.结果表明,Ti-V-Mo复合微合金钢奥氏体化后在630℃等温冷却0～3 h,随着等温时间的延长,基体中的铁素体比例不断增加而马氏体和贝氏体比例逐渐降低,硬度呈现先升高再趋...     

钼对低碳微合金钢组织和性能的影响

研究了低碳微合金钢中Mo元素对形变奥氏体在连续冷却后组织和性能的影响。得出在此系列钢中，随Mo含量增加，针状铁素体量随之增加，同时钢中出现贝氏体束和M-A组织。屈服强度、抗拉强度随Mo含量的增加而提高，且抗拉强度的提高幅度高于屈服强度，屈强比随Mo的加入而降低，且随M～A组织增多，钢的冲击韧性损失加大。     

Ti—Nb微合金钢焊接粗晶热影响区组织及韧性

利用碳萃取复型技术研究了Ti—Nb微合金钢及其模拟粗晶区(CGHAZ)中的第二相粒子，并利用OM、TEM及系列冲击试验对Ti—Nb微合金钢焊接粗晶区的组织及韧性进行了研究。研究结果表明，Ti—Nb微合金钢中含有大量的、尺寸细小的TixNb1-x(CyN1-y)粒子，粒子中Nb的相对含量在0．25—0．82之间，形状接近球形。这些粒子具有很高的稳定性，在焊接过程中这些粒子能有效地阻止奥氏体晶粒长大、抑制粗大贝氏体的形成、促进针状铁素体析出及M-A组元的分解，从而显著善低合金高强钢焊接粗晶热影响区的韧性，t8/5越大，这种改善作用越明显。     

形变热处理对低碳微合金钢焊接接头组织与性能的影响

针对低碳微合金钢焊接接头存在的组织不均匀,晶粒粗大,硬度上升、韧性下降,力学性能变差,并产生焊接残余应力等,采用形变热处理技术,通过对焊缝在二相区温度下的碾压处理,使其晶粒明显细化,硬度下降,屈强比减小,残余应力消除,焊缝性能得到了优化.     

形变对低碳微合金化热处理钢组织和性能的影响

对比研究了在线淬火+回火工艺和传统调质工艺对低碳微合金化船体结构用钢组织和性能的影响,并探讨了其强韧化机制。结果表明,相对于传统调质工艺,采用在线淬火+回火工艺时,控制轧制产生的形变结构提高了在线淬火冷却过程中的相变驱动力和形核率,获得了精细的板条贝氏体组织,并且有利于形成纳米级析出相和高密度位错,从而提高了低碳微合金化钢强度,又保证了良好的低温韧性,总体性能(R_p0.2=599 MPa,KV₂(-40 ℃)=272 J/cm²,A=24.5%)达到了590 MPa级船体用钢要求。     

微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响

采用金相显微镜和透射电镜等分析方法研究了微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响.结果表明,V-N中碳微合金钢的热轧态组织为铁素体+珠光体组织,随着钢中V、N含量增加,铁素体含量增多,晶粒变细;微合金钢中的V、Ti、N等元素主要以V(C,N)和V(C,N)+Ti(C,N)形式析出,其中V(C,N)颗粒细小,而V(C,N)+Ti(C,N)颗粒较粗大;细小、弥散分布在钢中的V(C,N)相以析出强化的方式改善了中碳微合金钢的综合力学性能;而适量的Ti在钢中形成弥散分布的TiN相阻止热加工过程中奥氏体晶粒的过分长大,细化了微合金钢的组织.     

调质处理对低碳微合金钢组织与力学性能的影响

采用扫描电镜和拉伸试验机研究了C-Mn-Mo-Ni-Nb-Ti-V 系低碳微合金钢950 ℃淬火和560~640 ℃回火调质处理对钢微观组织及力学性能的影响。结果表明,轧态钢板中含有大量细小均匀的粒状贝氏体（GB）组织,有良好的强韧性。调质后,试验钢获得板条贝氏体及铁素体的混合组织,随回火温度的升高,板条贝氏体回复作用逐渐加强,相邻板条合并,致使组织粗化。试验钢经950 ℃淬火+640 ℃回火后,其强度下降,韧性和塑性明显提高,伸长率为26.9%,－20 ℃夏比冲击吸收能量为392 J,断口剪切面积达到100%。     

Characterization of the microstructure and hardness of the HAZ in a 800 MPa grade RPC steel

The microstructure and hardness of the HAZ in a 800 MPa grade ultra-low-carbon microalloyed steel were studied.The results indicate that the heat affected zone (HAZ) of the RPC (Relaxation- Precipitation- Controlling) steel possesses a continuous gradient structure, and can be classified into three zones, i. e. CGHAZ ( coarse-grain HAZ ) , FGHAZ (fine-grain HAZ ) and ICHAZ ( intercritical temperature HAZ ). The microstructures in the HAZ are all composed of bainite-like structure.The microstructare in the CGHAZ mainly consists of lath-like bainite and granular bainite . The influences of heat input and t8/5 on the hardness in the HAZ of RPC steel are notable. With the increase of heat input and t8/5, the softening tendency of HAZ becomes obvious. The hardening phenomenon that normally occurs in the CGHAZ does not take place with this steel in the range of experimental conditions. The softening in the ICHAZ is bound to occur. Hence appropriate welding technologies need to be selected.     

空冷弛豫对铌微合金化热轧TRIP钢组织性能的影响

通过热轧试验研究了轧后空冷弛豫时间对铌微合金化热轧TRIP中厚板组织和力学性能的影响,结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及XRD分析了弛豫过程各组成相的尺寸、含量变化以及铁素体基体上的位错组态和微合金碳氮化物的析出行为.结果表明,采用820 ℃终轧并弛豫80～120 s后超快冷的工艺可以得到含有铁素体、贝氏体和残留奥氏体的多相组织,弛豫时间显著影响铁素体晶粒尺寸、铁素体量以及铁素体基体上的位错密度和沉淀析出量.随着弛豫时间的延长,试验钢的屈服强度和抗拉强度呈降低趋势.空冷弛豫80 s时,试验钢的抗拉强度、伸长率和强塑积分别达到820 MPa,37.5%和30750 MPa·%的最大值.     

Nb对微合金非调质钢热加工过程中微观组织的影响

用Gleeble3800压缩试验机研究了Nb对微合金非调质钢热加工过程中组织的影响.结果表明,Nb可提高微合金非调质钢再结晶温度(Tnr),扩大奥氏体未再结晶区范围,抑制奥氏体再结晶.较高的应变速率和较低的变形温度容易获得更细小的再结晶晶粒尺寸.Nb的添加,可明显细化微合金钢晶粒及珠光体团尺寸,并可降低珠光体片层间距及尺寸.     

1 300 MPa级超高强钢临界粗晶热影响区组织和韧性

采用热模拟和显微金相、显微硬度检测等技术研究了1 400 MPa级低合金超高强钢的奥氏体化相变温度、冷却时间t_8/5对其焊接热影响区粗晶区组织和性能的影响。结果表明,试验钢奥氏体化开始温度A_c1为710 ℃,奥氏体化结束温度A_c3为820 ℃;随着t_8/5的增大,热影响区粗晶区的组织由全部为板条马氏体转变为粒状贝氏体+板条马氏体的混合组织,再转变为全部粒状贝氏体组织,最终转变为贝氏体 + 珠光体 + 铁素体组织;随着t_8/5的增大,显微硬度从500 HV5逐渐降至250 HV5,而试验钢母材硬度值范围为502～523 HV5,因此在t_8/5较大时,即在较大的焊接热输入条件下,1 400 MPa级低合金超高强钢软化现象严重,焊接过程应严格控制焊接热输入。

     

未再结晶区压下量对Ti微合金化低碳马氏体钢组织性能的影响

通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、相分析等手段,研究了钢坯轧制过程中低温未再结晶区压下量对含Ti微合金钢组织和力学性能的影响。结果表明,加大低温未再结晶区压下量,使钢的组织细化,马氏体板块等轴化;析出相TiC含量增加到0.103%,且尺寸细小;在细晶强化、析出相沉淀析出强化及位错强化作用下,钢的屈服强度和冲击吸收能量分别提升了52 MPa和16 J,综合力学性能良好。