高钛含量对高强度抗震钢筋组织和力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、万能拉伸试验机、维氏硬度计、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了高钛含量(Ti≥0.2％)对高强度抗震钢筋显微组织和力学性能的影响.结果表明:试验钢的组织沿轧制方向呈带状,主要由珠光体和铁素体组成.试验钢中形成的椭圆形析出相是钛(氮、碳)第二相粒子,尺寸在120 nm左右.随着Ti含量的增加,铁素体含量明显增加,组织细化且维氏硬度增加,珠光体片层间距从170.6 nm细化到107.5 nm,屈服强度和拉伸强度有所下降,室温下的断口类型为等轴韧窝.     

奥氏体化温度和冷却速率对含Nb高碳钢组织性能的影响

通过Gleeble 1500型热模拟试验机对含Nb高碳试验钢进行了不同奥氏体化温度和冷速下的热处理。采用光学显微镜、扫描电镜、硬度测量等试验手段对试验钢的显微组织、硬度和珠光体片层间距进行了观察和测量。结果表明:奥氏体化温度为950 ℃时,试验钢淬火后晶粒尺寸为34 μm,硬度为813 HV5,以0.1~5 ℃/s冷速冷却至室温的组织为珠光体+铁素体;而奥氏体化温度为1200 ℃时,淬火后晶粒尺寸为134 μm,硬度为827 HV5,以0.1~1 ℃/s冷速冷却至室温的组织为珠光体+铁素体,冷速为5 ℃/s时,组织为针状马氏体+少量的铁素体。在1220 ℃以上Nb全部固溶在奥氏体中,奥氏体化温度过高会导致晶粒过分长大。珠光体片层间距随着奥氏体化温度的升高和冷却速率的提升而变小,片层间距的减小可使硬度值提高。     

Nb微合金化对高碳钢线材组织和性能的影响

研究了Nb微合金化对高碳钢线材组织和性能的影响。结果表明：高碳钢中添加Nb后优化了材料的组织结构,一个奥氏体晶粒内部被分成若干个不同取向的索氏体团,索氏体团得到细化,索氏体团大小平均在10 μm左右,组织均匀性提高;片层间距减小,从150 nm减少到120 nm。同时,Nb的加入使得高碳钢线材的强度和塑性均得到提高,强度提高25 MPa,面缩率提高4%,断丝率明显降低,满足了用户的使用要求。     

微量Nb、V对高强度耐候钢组织与性能的影响

对低碳的0.4Cu-0.07P-0.6Cr-0.3Ni高强度耐候钢分别添加0.026%Nb或0.073%V后,进行同一轧制工艺试验和正火处理,结果发现含Nb钢比含V钢塑韧性高但强度低,且组织更易发生岛状马氏体或粒状贝氏体转变。     

Nb含量对高碳钢相转变的影响

借助热力模拟机Gleeble-3800得到了3个成分高碳钢的CCT曲线。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、硬度计等研究了Nb含量对3种钢的CCT曲线、显微组织、马氏体分数、珠光体片层间距、珠光体硬度的影响规律。结果表明,Nb含量增加时,CCT曲线珠光体转变区向右下方移动,同样冷速下马氏体转变分数增加,出现贝氏体的冷速变小,但钢中含0.072%Nb的钢更有利于减少珠光体片层间距、提高珠光体硬度。同时,回归得到了珠光体片层间距模型,计算值与实测值吻合较好。     

超高强珠光体钢丝冷拔过程中片层组织的定量表征

定量表征珠光体钢丝在大应变量拉拔过程中珠光体片层间距的变化规律,对掌握超高强珠光体钢丝的组织与性能关系以及强韧化机理具有重要意义。本文工作根据珠光体钢丝组织变化特点,研究了72A珠光体钢丝在累计应变量3.58范围内的片层组织表征方法,在低应变量(ε1.75)时,采用SEM图像观察,用圆周测量法统计测量了珠光体片层间距的变化;在高应变量(ε≥1.75)时,采用FIB制备TEM样观察,用线性截距法统计测量了珠光体片层间距的变化。结果表明,72A珠光体钢丝的珠光体片层间距由最初的81 nm左右减小到最终的17 nm左右。分析了72A珠光体钢丝的组织与性能关系,为研究珠光体钢丝拉拔过程中的变形及强化机理奠定了基础。     

稀土Ce元素对过共析钢非金属夹杂物及组织性能的影响

为研究稀土元素对过共析钢非金属夹杂物和显微组织的作用机理,在过共析钢中添加了少量的稀土Ce元素,通过冶炼控制O、S含量,保证了稀土Ce元素在钢中的收得率,研究了稀土Ce元素对过共析钢拉伸性能、非金属夹杂物、珠光体片层间距等的影响。结果表明：与稀土Ce元素结合的非金属夹杂物尺寸约为5μm,加入少量稀土Ce元素可以使氧化物类夹杂物形貌发生变化;消除过冷度对珠光体片层间距的影响后,稀土Ce元素可以使过共析钢的抗拉强度提高19 MPa,面缩率降低2%;添加与未添加稀土Ce元素的过共析钢盘条性能不同,主要与珠光体片层间距的大小和均匀性有关,稀土Ce元素的添加可以细化、均匀珠光体片层间距,提高过共析钢盘条的同圈性能均匀性。     

Nb含量对高碳钢组织和性能的影响

通过在高碳钢中加入不同含量Nb,研究了正火空冷条件下Nb对高碳钢组织和性能的变化。通过对比发现加入Nb后钢中边界铁素体含量明显增加,强度降低,韧性得到提高;Nb的加入改变了珠光体形态,对温度变化敏感;Nb还使高碳钢的CCT曲线向右下方移动,细化了珠光体片层间距;Nb含量的改变对CCT珠光体区宽度影响不明显。     

热轧工艺对65Mn钢显微组织及力学性能的影响

研究了热轧工艺对65Mn钢组织与性能的影响。采用电子探针显微分析仪(EPMA)和透射电镜(TEM)对热轧组织进行了表征。结果表明:通过控制热轧工艺,可获得珠光体和贝氏体两种初始组织。随着终轧温度和终冷温度的降低,先共析铁素体含量和珠光体体片层间距逐渐减小,强度、硬度逐渐升高。相比珠光体组织,热轧贝氏体组织具有更高的强度,抗拉和屈服强度分别为943 MPa 和648 MPa。     

某中碳钢的组织与拉伸性能的关系

首先对某中碳钢进行不同工艺的热处理,获得了不同的原奥氏体晶粒尺寸。利用光学显微镜、扫描电镜及拉伸性能测试等研究了原奥氏体晶粒尺寸及冷速对试验钢铁素体-珠光体组织及拉伸性能的影响,并研究了试验钢的组织与性能之间的关系。结果表明：冷速对试验钢铁素体-珠光体组织的影响远大于原奥氏体晶粒尺寸。随冷却速率增加,先共析铁素体形貌由等轴状向不闭合网状过渡,先共析铁素体含量和尺寸分别由16.3 vol%、16.4μm降低至1.0 vol%、4.1μm,珠光体含量由83.7 vol%逐渐增加至99.0 vol%,珠光体平均片层间距由419 nm逐渐降低至174 nm。不同铁素体-珠光体组织试验钢的拉伸强度与布氏硬度满足线性拟合关系。试验钢抗拉强度测试值与考虑到退化珠光体存在的某数学模型符合较好。因先共析铁素体含量(形貌)、组织细化、珠光体含量及片层间距等因素的共同影响,试验钢断后伸长率与断面收缩率的变化随冷速的变化并不一致。     

珠光体钢微观组织与拉伸性能关系

以SWRS82B钢为研究对象,制定热处理工艺:将试样奥氏体化后在低温盐槽停留短时间后马上进入高温盐槽等温,目的是增加珠光体转变过冷度,提高珠光体形核率,减小珠光体团尺寸,从而探索高碳珠光体钢力学性能与显微组织尺寸之间的关系。结果表明,珠光体钢强度指标主要由珠光体片层间距决定。晶粒尺寸明显影响塑性指标,晶粒尺寸越小塑性指标越高,而当晶粒尺寸相近时,珠光体团尺寸越细小断面收缩率越高。     

化学成分对齿条高强度钢组织和性能的影响

通过测定两种不同化学成分高强度钢的相变临界点、金相组织、维氏硬度以及连续冷却转变曲线(CCT曲线),考察了化学成分差异对齿条材料的相变、组织和力学性能的影响,并对其原因进行了分析。     

Nb元素对低合金耐磨钢组织性能的影响

对含Nb和不含Nb两种成分低合金耐磨钢板NM400热轧和热处理态的组织性能进行了研究,并对比分析了微量Nb元素对其组织性能的影响规律。研究结果表明:在低合金耐磨钢中添加质量分数为0.02%的Nb,在相同的控轧控冷和离线热处理工艺条件下,钢板强度和硬度增加,低温冲击韧性提高。在相同的工艺条件下,微量Nb元素的添加对钢板组织中原始奥氏体晶粒的细化是其低温韧性提高和硬度增加的主要原因。     

热处理对Ti-6Al-7Nb合金组织和性能的影响

研究了退火、固溶和固溶时效热处理制度对工业生产中Ti6Al7Nb小规格棒材组织和性能的影响。结果表明,随着退火温度的提高,初生α相尺寸增大且比例减少,拉伸强度和塑性大致分别呈现增加和降低的趋势;随着固溶温度提高,晶粒尺寸越大,合金强度增大而塑性有所下降,时效处理提高了合金的弹性模量。     

对锌淬高强度螺栓镀锌层组织形成的探讨

探讨了锌淬时镀锌层组织形成的过程,结果表明:在锌淬过程中依次形成Fe-Al相、δ_1相、ζ相和η相。由于锌淬时较一般热镀锌时钢件入锌浴的温度高,有利于形成Fe-Al化合物,增加合金层的铝含量,因而提高了镀锌层的粘附力。     

铜对铸态高强度球墨铸铁性能的影响

试验了一种在铸态下得到高强度球墨铸铁的方法.利用稀土的石墨化作用,再添加一定量的碳化物形成元素锰,珠光体稳定化元素铜,使薄壁球墨铸铁不产生白口,基体组织为微细全珠光体,从而得到高强度球墨铸铁.试验结果表明:铜添加量为1.5％的Y型试样,其抗拉强度超过900 MPa,伸长率为4％左右；铜添加量为1.5％的Φ10 mm试样,其抗拉强度接近1 100 MPa,伸长率为7％左右.     

热处理制度对960MPa级高强度钢板的组织与性能的影响

研究了热处理制度对960 MPa级高强度工程机械用钢组织与力学性能的影响.结果表明,淬火温度和时间、回火温度对钢的组织、性能和析出物的数量和形态有明显影响;合适的在线淬火加回火工艺可以提高钢的强度和韧性;通过优化热处理工艺成功生产出厚16～50 mm的960 MPa高强度工程机械用钢中厚板.     

冷却速度对高铬铸铁热处理过程中组织转变的影响

研究了冷却速度对高铬铸铁热处理冷却过程中其微观组织转交的影响,并观察其微观组织.结果表明,在较低冷速下微观组织为典型的亚共晶白口铸铁组织形态,由初生奥氏体的低温转变组织和共晶体组成;在冷却速度为3℃/s时开始出现马氏体组织,并优先在共晶奥氏体区域大量形成;随着冷却速度的增加,马氏体量逐步增多,在10℃/s冷速下为连续的马氏体基体组织和共晶碳化物.二次碳化物在初生奥氏体区大量弥散析出,而在共晶奥氏体区没有二次碳化物生成.随着冷速的增加,初生奥氏体和共晶奥氏体区的珠光体片层间距均逐渐减小.     

■160 mm非调质钢棒材的显微组织和疲劳性能

采用控轧控冷技术生产了直径为160 mm,含0.41%C、0.60%Si、1.41%Mn、0.16%Cr、0.07%V和0.023%Nb(质量分数)的可直接机加工的非调质钢棒材。通过金相检验、疲劳试验和力学性能测定等研究了棒材的显微组织、力学性能和疲劳性能。结果表明：棒材表面至距表面40 mm处的晶粒度为8.5～10.0级,显微组织为珠光体和铁素体,珠光体片层间距为170～220 nm;棒材抗拉强度为1 002 MPa,屈服强度为755 MPa,断后伸长率为18%,断面收缩率为48%,棒材距表面25 mm处的疲劳强度为502 MPa。     

剧烈塑性变形珠光体钢丝退火组织与性能

研究了经剧烈塑性变形制备的珠光体扁钢丝在不同温度退火后的力学性能和组织.结果表明,在低于200℃退火时,由于应变时效的作用,强度和硬度有所增加；退火温度＞200℃时,强度和硬度不断降低.同时,在变形时引入的高应力和退火温度的作用下,片层状渗碳体在200℃以上退火时开始溶解,并随温度的升高,渗碳体溶解的速度加快,最终形成球化组织.