时效温度对含Cu高强钢组织和性能的影响

通过组织观察、力学性能测定等手段,分析了时效温度对含Cu高强钢组织和性能的影响.结果表明:随着时效温度的升高,试验钢组织逐渐向多边形铁素体转变,并发生了一定程度的软化;钢的强度先升高后略微下降,550℃时效钢的强度和低温冲击韧性均达到峰值.600℃时效时,析出强化效果与组织软化效果的综合作用导致钢的强度有所下降.     

Nb微合金化对Cr-Ni-Mo-V系高强钢组织及力学性能的影响

对含Nb与不含Nb的Cr-Ni-Mo-V系高强钢进行880℃×1 h淬火+300℃×3 h回火处理,并采用SEM、EBSD、TEM和物理化学相分析等技术分别对其微观组织和析出相进行观察分析。结果表明,添加了0.035%Nb的试验钢组织得到细化,马氏体板条块尺寸从3.1μm下降至2.9μm,且Nb的添加使得MC型析出相的含量增加,析出相尺寸分布得到优化,尺寸在18～200 nm的析出相含量明显增加。由于析出相含量的增加,固溶C含量有所下降,加之含Nb试验钢中的原始C含量稍低,导致含Nb钢的强度稍有下降,但仍达到2000 MPa水平。而马氏体组织的细化及析出相尺寸分布的优化使含Nb试验钢韧性明显提升,室温和-40℃低温冲击吸收能量(KU₂)均提高至44 J。     

预应变对低合金高强钢微结构、织构和力学性能的影响

对HC300LAD低合金高强钢板分别进行应变量为0%、3%、6%、9%和12%的拉伸预应变,通过金相、EBSD分析和准静态拉伸试验研究了拉伸预应变对其微结构、织构和力学性能的影响。结果表明:随着预应变量的增加,铁素体晶粒逐渐拉长变形,细小珠光体接近水平线性排列;{111}织构随预应变量的增加而减弱,而{001}<110>织构逐渐增强,在9%预应变时出现转折点,{111}织构最弱,{001}<110>织构最强; n值随预应变量的增加而持续降低,而r值与Schmid因子值受织构演变的影响,随预应变量的增加而增大,在9%预应变时存在最大值。     

海工用低合金高强钢厚板的组织与力学性能

采用TMCP后600℃回火的工艺生产了厚度为80 mm的420 MPa级高强度低合金宽厚板,利用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜、力学性能检测等手段,研究了其组织性能随厚度方向的变化规律。结果表明,TMCP钢板的晶粒尺寸分布在6～10μm,组织主要为粒状贝氏体及块状铁素体,且表面处以贝氏体为主,心部以铁素体及碳化物为主;钢板600℃回火后在铁素体晶界有较多渗碳体析出,Nb、Ti元素的碳化物存在复合析出的现象。力学性能测试结果表明,宽厚板表面处的屈服强度可达542 MPa,而心部处的屈服强度为384 MPa。样品断裂方式以微孔聚集性断裂为主,且微孔多在铁素体板条间及夹杂物处形成。各强化机制对屈服强度的贡献中,细晶强化、析出强化占主导地位。     

振动时效在低合金高强钢焊接板中的应用

针对D406A低合金高强钢薄板的焊后残余应力过大、尺寸稳定性较差问题,本文引入振动时效(VSR)技术代替传统的热时效处理工艺对该焊板激振处理.结果表明,与热时效相比,VSR工艺不仅可显著降低焊后残余应力水平,并可显著均化焊接残余应力的分布状态,从而改善并强化构件的尺寸稳定性.     

一种超高强度马氏体时效不锈钢的组织转变对力学性能的影响

研究了强度级别为1900MPa的新型马氏体不锈钢在经过不同制度的热处理后的微观组织及其对铜力学性能的影响。试验钢经1000℃固溶处理后在基体上有一种富Mo的析出物生成,这种析出物降低了钢时效后的韧性。经1000℃,1050℃固溶处理＋负温处理后,试验铜在535℃时效处理时强度均达到最大值,原因是在高密度位错的板条马氏体和残余奥氏体基体上析出均匀弥散、细小的强化相。随着时效温度继续升高强度开始下降,其原因有二,其一析出相聚集长大,破坏了与基体间原有的共格关系;其二逆转变奥氏体转变量的增加。     

稀土微合金700 MPa级高强钢卷取过程中的时效组织和硬度

研究了稀土La对低合金高强钢热轧组织和时效硬度的影响。利用金相显微镜、透射电镜、显微硬度仪、X射线衍射仪等,对添加La含量不同的两种成分钢的显微组织、析出相进行了表征和分析。结果表明：添加0.003%的La,能促进针状铁素体的形成和细小碳氮化物的析出,使得组织均匀细化。采用在600 ℃卷取然后以6 ℃/s冷速冷却35 s到400 ℃后水冷的工艺,得到的试样硬度最高,且析出的第二相数量最多。     

含Nb细晶高强IF钢的析出热力学和动力学

采用规则溶液亚点阵模型计算了新型含Nb细晶高强IF钢在不同温度(1073~1473 K)下碳氮化物析出相的平衡体积分数、组成成分及化学驱动力,各元素的平衡质量分数;采用经典形核长大模型计算了实验钢在不同温度(1073~1473 K)下位错处形核的临界核心尺寸、临界形核功及相对形核速率。结果表明,随着温度的降低,析出相的平衡体积分数增大,Nb C在析出相中比例逐渐增加,Nb N在析出相中比例逐渐降低,析出相的化学驱动力增大,固溶在钢中的各元素的质量分数降低;在位错处形核的临界核心尺寸、临界形核功减小,相对形核率增大。至1073 K时,N元素已基本析出,C和N在析出相的成分中基本达到平衡。     

长期时效对高铬耐热钢显微组织和力学性能的影响

采用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜研究了 650℃长期时效对Fe-9.4Cr-3.2W-4.0Co-0.22VNbN超低碳高铬铁素体/马氏体耐热钢的显微组织和力学性能的影响.结果表明.在650℃长期时效过程中,在原奥氏体晶界和马氏体板条界析出Fe2w型Laves相,在晶内有Z相析出.钢的硬度在时效500 h时达到最大值后,随着时效时间的延长而降低.     

时效对超高强马氏体时效不锈钢组织与性能的影响

研究了1050℃固溶＋低温处理后的时效工艺制度对一种超低碳超高强度马氏体时效不锈钢微观组织与力学性能的影响。采用440～600℃不同温度的时效处理工艺,在535℃时效处理后钢的强度和硬度达到最高值,这主要是与钢中析出相共格析出有关。随着时效温度升高,析出相聚集长大破坏原有的共格关系,强度和硬度将降低。     

奥氏体化工艺对含铜低合金时效硬化钢奥氏体晶粒度的影响

研究用钢为含1.3％Cu的低碳低合金钢,能时效硬化.对该含铜低合金时效硬化钢进行了在850～1 200℃保温不同时间的奥氏体化处理,采用激光共聚焦高温金相显微镜检测了经不同工艺奥氏体化的钢的奥氏体晶粒尺寸,并采用相场法模拟了钢在1 000～1 200℃保温1 200 s奥氏体化过程中奥氏体晶粒尺寸的变化,以揭示奥氏体化...     

焊接热输入对低合金高强钢力学性能及组织的影响

通过立向上焊接B780CF钢板试验,改变焊条电弧焊的焊接热输入,考察其对熔敷金属力学性能及组织的影响。结果发现,随着焊接热输入的增加,抗拉强度逐渐递减,冲击吸收能量先增加后减小,在30kJ/cm时达到最佳,强韧性达到优良的匹配。     

双级峰时效对超高强Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织与力学性能的影响

800 MPa级超高强Al-Zn-Mg-Cu合金对航空结构轻量化具有重要意义,但存在断裂伸长率波动较大的问题.本文提出了双级峰时效制度,系统对比了120℃单级时效、80℃一级时效和120℃二级时效处理后的微观组织和力学性能.结果发现:双级时效过程中,经一级时效处理后合金基体内析出了高密度的GP区,促进后续二级时效过程中...     

Mo对低合金高强钢组织和性能的影响

借助金相显微镜、场发射扫描电镜、万能拉伸试验机和显微硬度计等检测手段,对Mo对低合金高强钢热轧组织和力学性能的影响进行了研究。结果表明：添加0.21%的Mo促进了针状铁素体的形成和细小碳氮化物的析出,提高了抗拉强度、塑性延伸强度及伸长率,降低了屈强比,沉淀强化增量提高了16 MPa。     

稀土镧对低合金高强钢微观组织及冲击韧性影响

为了研究清楚稀土微合金化对低合金高强钢冲击韧性影响的机理,利用仪器化冲击试验机对实验钢进行了示波冲击实验。并通过扫描电镜、电子背散射衍射和X射线分析了稀土对低合金高强钢微观结构的影响,包括：组织、晶界特征和残余奥氏体的量。同时采用物理化学相分析和X射线小角度散射技术分析了稀土元素的固溶量及对低合金高强钢中铌钒钛元素析出量及其第二相粒子粒度分布的影响。结果表明,稀土镧可以提高低合金高强钢的冲击功,尤其是在裂纹的扩展阶段,主要原因归结为增加了残余奥氏体的量、增加了大角度晶界尤其是低Σ值晶界的量、减少了第二相粒子的析出量和细化了第二相粒子的尺寸。     

低合金高强钢焊接接头组织性能研究

本文结合实际生产条件根据“低强匹配”原则,选取JM-100焊丝搭配WQ960高强钢的Ar（80％）＋CO2（20％）混合气体保护焊工艺,在无预热、层间温度小于150℃的条件下进行多层多道焊接。对WQ960高强钢焊接接头进行了拉伸、冲击力学性能试验,并利用光学显微镜对WQ960高强钢的焊接接头的微观组织及断口进行分析。研究了焊接热输入对接头强度、焊缝和冲击韧性的影响,分析了微观组织对接头强韧性的影响以及该钢在实际生产条件下的焊接适应性。测试结果表明,在本试验条件下该钢力学性能良好,接头最大抗拉强度为865．3MPa,-20℃条件下的冲击功为50～66J,达到设计要求。     

时效对Ti-22Al-24Nb合金显微组织及力学性能影响

研究了经1000℃/2 h/WC(水冷)固溶处理的Ti-22Al-24Nb合金在不同时效条件下的组织演变规律,且进行了不同时效时间下组织的力学性能测试。结果表明:时效时间对显微组织中相的含量和尺寸的变化影响较为明显。随时效时间增至24 h时,部分晶粒发生了长大,且次生α2/O相长大明显,初生的α_2相长大并等轴化。随时效温度的升高,晶粒尺寸变化不明显。经780℃/20 h/AC(空冷)时效处理后,合金常温力学性能提升较小,抗拉和屈服强度分别提升至1022和950 MPa,但塑性却大大降低至3%左右,随时效时间延长至24 h,强度增加,塑性变化不大;合金高温力学性能为强度增加不明显,但塑性明显增加,其伸长率为20.27%,随时效时间延长至24 h,合金的高温强度进一步增加,抗拉强度为1019 MPa,屈服强度为977 MPa,但高温塑性出现了下降。     

硅含量和过时效温度对冷轧低合金高强钢组织与性能的影响

以Nb+Ti系冷轧低合金高强钢为研究对象,探讨了Si含量和过时效温度对钢板组织与性能的影响。结果表明:退火温度为760～820℃,含0. 5%Si的钢板较0. 1%Si钢板的抗拉强度更高、屈服强度更低,伸长率更高;提高硅含量后,组织中铁素体的纯净度更高,并生成一定量的贝氏体。过时效温度从400℃降低到280℃,0. 5Si钢板的强度升高、屈强比降低、伸长率降低;降低过时效温度后,组织中贝氏体的含量升高,铁素体晶粒更细。     

变形温度对含Nb双相钢显微组织的影响

通过单道次压缩及连续冷却实验,研究了变形温度(810-720℃)对具有超细原始奥氏体晶粒的含Nb双相钢显微组织的影响.实验结果表明:实验钢最终组织为铁索体加马氏体的双相组织.压缩过程中,实验钢应力-应变曲线上出现峰值,且峰值应力随变形温度的降低先增大后减小;随着变形温度的降低,铁索体的含量先增大再减小,但增减幅度不大,在最低变形温度(720℃)时,铁素体品粒尺寸降低到2.8 μm,弥散分布于铁素体晶界上的马氏体含量达到22.7%;随着变形温度的增加,铁索体晶粒硬度减小,最低可降至230 GPa;EBSD取向分析显示,随着变形温度的降低,组织中小角度晶界增多.     

钴含量对马氏体时效钢时效组织的影响研究

马氏体时效钢以其超高的强度及优良的综合力学性能广泛应用于宇航结构钢、火箭发动机外壳等航空航天领域。该材料可以通过在中等温度下进行时效处理析出纳米级的析出相来实现组织强化,具有超高强度、高延展性和高韧性。不同钴含量对马氏体时效钢的时效组织具有较大影响,但目前钴元素在材料时效组织的作用机制目前仍存在争议,相关方面研究较少。本文设计并制备了成分为6%～12%(质量分数)钴含量的马氏体时效钢,并对其时效组织进行测试和表征。实验结果表明,随着钴含量的升高,时效组织的马氏体板条宽度减小,位错密度升高,材料内部的纳米析出相由富Mo相逐渐转变为Ni₃Ti相。