奥氏体化温度对La脱氧16Mn钢组织的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜等分析技术观察了La脱氧钢组织及其夹杂物的变化,研究了不同奥氏体化温度对La处理16Mn钢组织的影响。结果表明,经La处理后钢中夹杂物由原来的MnS夹杂及Si-Mn-Al复合氧化物夹杂转变为LaAlO3、La2O2S及MnS的复合夹杂物。当La含量为0.013wt%时,钢中夹杂物分布的最为细小弥散,晶内铁素体形核效果较好,钢的组织最细小。当奥氏体化温度为1200℃并保温20 min时,钢中可形成大量晶内铁素体,有利于晶内铁素体形核的最佳奥氏体晶粒尺寸约为100μm。     

保温时间对U75V重轨钢中夹杂物的影响

通过真空感应炉冶炼U75V重轨钢,在箱式电阻炉中将试样加热到1100 ℃,分别保温30、60、90 min,使用扫描电镜对夹杂物进行分析。结果表明,未经热处理的试验钢中,夹杂物类型主要有3种,分别为MnS、Al₂O₃及MnS-Al₂O₃夹杂物。长条状MnS夹杂物随保温时间的延长有分裂趋势,保温90 min时,MnS夹杂物平均圆形度为1.86,与未经热处理的试样相比,圆形度降低了1.52。Al₂O₃夹杂物在保温30、60 min时,形态、大小变化不大,但数量减少,保温90 min时,部分Al₂O₃夹杂物尖锐棱角发生钝化,圆形度略微减小。试样经1100 ℃均热处理后,复合夹杂物增多,随着保温时间的延长,MnS-Al₂O₃夹杂物中MnS和Al₂O₃成分分布发生变化,外层的Al₂O₃有向内部运动的趋势,保温90 min时,夹杂物内部Al₂O₃富集,外包裹层中Al₂O₃含量极低,MnS-Al₂O₃夹杂物逐渐形成以Al₂O₃为核心,MnS外层包裹的复合型夹杂物,从而减小了对钢基体的损伤。     

U76CrRE重轨钢热处理工艺优化及力学性能分析

通过在连续冷却的在线热处理工艺基础上进行工艺优化,研究了等温处理工艺对U76CrRE重轨钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,相变前的冷却速度、等温温度和等温时间共同影响U76CrRE重轨钢的组织和力学性能。在相变前8 ℃/s的最佳冷却速度下,等温温度越低、等温时间越短,获得的珠光体越细小;U76CrRE重轨钢的抗拉强度随着等温温度的降低、等温时间的缩短而增大;560 ℃×30 s等温处理是U76CrRE重轨钢的最优热处理工艺,其综合力学性能最好,抗拉强度为1370 MPa,硬度为390 HBS,断后伸长率为9.33%,断面收缩率为41.32%,冲击吸收能量为4.4 J。     

加热工艺对非调质钢49MnVS3中硫化物尺寸和形态的影响

研究了非调质钢49Mn VS3连铸坯中硫化物夹杂在不同加热温度和保温时间过程中尺寸和形态的变化。结果表明:加热温度对49Mn VS3钢中硫化物尺寸和形态有显著影响,900~1100℃保温后硫化物发生聚集长大行为;1200℃保温后硫化物平均尺寸最小且弥散分布;1300~1400℃保温后硫化物会发生熟化长大行为。为合理控制硫化物尺寸,轧制过程加热温度选择在1200℃。保温时间对49Mn VS3钢中硫化物尺寸有一定影响,1200℃最佳保温时间为2 h,此时硫化物尺寸最小。     

BNbRE钢组织和相变温度研究

研究了BNbRE重轨钢中的夹杂物。采用DIL402C热膨胀仪,分析了BNbRE重轨钢的热膨胀系数;采用Formastor-Digital全自动相变仪分析了BNbRE重轨钢在冷却过程中的相变温度和组织。结果表明:BNbRE钢中MnS夹杂物长度与宽度的比值较小,形成了稀土和硅酸盐的复合夹杂物;BNbRE钢当加热至Ac1~Ac3时,热膨胀系数低于U71Mn钢;BNbRE钢以12℃/S进行冷却时,得到了珠光体和马氏体。     

BNbRE钢组织和相变温度研究

研究了BNbRE重轨钢中的夹杂物。采用DIL402C热膨胀仪,分析了BNbRE重轨钢的热膨胀系数;采用Formastor-Digital全自动相变仪,分析了BNbRE重轨钢在冷却过程中的相变温度和组织。结果表明:BNbRE钢中MnS夹杂物长度与宽度的比值较小,形成了稀土和硅酸盐的复合夹杂物;BNbRE钢当加热至Ac1~Ac3时,热膨胀系数低于U71Mn钢;BNbRE钢以12℃/S进行冷却时,得到了珠光体和马氏体。     

重轨钢加热过程中MnS夹杂物形态

采用共聚焦激光扫描显微镜对重轨钢铸坯中MnS夹杂在连续升温过程中的变化进行了动态原位观察.结果表明,由于扩散和固溶影响,随温度的升高,MnS夹杂形态不断发生变化.当铸坯的加热温度为600 ～ 870℃或1150 ～ 1200℃时,有利于MnS夹杂的尺寸控制,过高的加热温度会引起MnS夹杂尺寸增大.     

60Mn3Al3Ni2CrVNb调质型低密度钢奥氏体晶粒长大行为

研究了60Mn3A13Ni2CrVNb调质型低密度钢的奥氏体晶粒长大行为,并分析了析出相对奥氏体晶粒长大行为的影响机理.结果 表明,在不同加热温度下(950～1250℃),随加热温度升高,实验钢的奥氏体晶粒逐渐增大,其中,1100℃以下加热时晶粒生长缓慢,1100℃及以上加热时,晶粒粗化明显,其晶粒粗化温度约为1100℃,此外存在1250℃加热时晶粒再次显著粗化现象.显微组织分析表明碳化铌是影响实验钢奥氏体晶粒长大行为的关键因素,且碳化铌的尺寸具有重要影响,实验钢中存在3种尺寸的碳化铌析出相,分别为小于50 nm、0.2～0.35 iμm、大于1μm.1100℃及以上加热时,尺寸小于50 nm的微小碳化铌析出相固溶,对奥氏体晶界的钉扎作用减弱,是1100℃及以上加热时晶粒粗化的主要原因;1250℃加热时,0.2～0.35 μm的碳化铌析出相固溶,导致1250℃加热时晶粒显著粗化;尺寸大于lμm的碳化铌析出相即使在1250℃保温12 h也难以溶解.     

M50NiL轴承钢的奥氏体晶粒长大行为

利用Gleeble-3500型热模拟试验机研究不同加热温度(900~1200℃)和保温时间(3~60 min)下轴承钢M50NiL的奥氏体晶粒长大规律。结果表明:随着加热温度的升高和保温时间的延长,M50NiL钢奥氏体晶粒尺寸都会增大。在温度低于1100℃时,奥氏体晶粒长大较缓慢,M50NiL钢表现出良好的抗晶粒粗化能力,但是当温度升高到1200℃时,保温时间小于30 min时,奥氏体晶粒迅速长大;通过对试验数据进行线性拟合得出了M50NiL钢奥氏体晶粒长大模型。     

加热工艺对重轨钢奥氏体晶粒尺寸与脱碳层深度的影响

热轧高强度重轨钢的珠光体团块尺寸和层片间距以及钢轨表面脱碳层深度对钢轨在磨损和滚动接触疲劳条件下的使用性能具有重要影响.在邯钢采用SMS Meer万能机组轧制100 m定尺超长轨的设备工艺条件下,为了制定合理的U71Mn钢坯加热制度、细化珠光体组织和控制表面脱碳层深度,在实验室进行了加热工艺参数对U71Mn钢轨钢奥氏体晶粒尺寸和脱碳层深度的影响规律的实验研究.实验结果表明:U71Mn钢坯在加热温度升至1050～1150℃而均热时间为35min时,奥氏体晶粒尺寸和脱碳层深度开始有明显增长的趋势,奥氏体晶粒尺寸在120～160μm但比较均匀,有效脱碳层深度增加到0.42～0.61mm;当加热温度升高到1200～1250℃时,奥氏体晶粒尺寸超过180μm并随着保温时间的延长出现显著的不均匀长大,有效脱碳层深度增加到0.81～0.90mm.根据上述实验数据,对邯钢U71Mn钢加热工艺规程提出了优化参数,使热轧钢轨的珠光体组织、力学性能和脱碳层深度满足了国家标准和铁道部标准的要求.     

U76CrRE钢轨热处理过程组织控制及性能

通过对U76CrRE钢轨热处理时的冷却工艺进行优化,消除了钢轨脱碳层中的异常上贝氏体组织。对异常组织产生的原因进行了分析,提出了U76CrRE钢轨的最佳热处理工艺。在分段冷却过程中,U76CrRE钢轨的强冷介入温度在568 ℃。钢轨内部相变潜热与表面急冷层容易在钢轨脱碳层内形成等温层,是异常上贝氏体组织产生的温度条件;同时,钢轨近表面晶界处严重脱碳为上贝氏体组织形成提供了化学成分条件。U76CrRE钢轨的最佳热处理工艺为淬火开冷温度780 ℃,淬火时间120 s(20 s+100 s),淬火终冷温度控制在410 ℃,返温温度控制在540 ℃。     

Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢显微组织和晶间腐蚀敏感性的影响

为了研究Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢固溶后显微组织和耐晶间腐蚀性能的影响,分别在950、1000、1050、1100、1150和1200 ℃对含Nb量(质量分数,下同)为0.057%和不含Nb的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢进行1 h固溶处理,并观察其微观组织。结果表明,固溶温度在950~1200 ℃时,00Cr21Ni6Mn9N不锈钢的晶粒尺寸随着固溶温度的升高而增大,Nb的加入促进00Cr21Ni6Mn9N不锈钢中混晶组织的出现,提高其完全再结晶温度。不含Nb的试验钢在1000 ℃以上固溶后即可获得晶粒大小均匀的组织,而含0.057%Nb的试验钢则需要在1100 ℃以上才可以获得均匀组织,且其尺寸略大于无Nb钢在1000 ℃时完全再结晶的晶粒。随着固溶温度的升高和晶粒尺寸的长大,析出的Z相含量降低,晶粒界面能减小,在1150 ℃和1200 ℃固溶1 h后,Nb对晶粒的细化作用和温度升高造成的晶粒长大程度变得不再明显。两种成分的钢均具有较低的晶间腐蚀敏感性,含Nb量为0.057%的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢其再活化率R_a值较不含Nb的钢进一步降低。     

高强韧工程机械用钢Q690D的淬火工艺优化

通过全自动相变仪、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等,研究880~1100 ℃淬火温度对30 mm厚Q690D钢显微组织、原始奥氏体晶粒尺寸、-20 ℃低温冲击性能和冲击断口形貌的影响。结果表明,当淬火温度低于950 ℃时,试验钢奥氏体平均晶粒尺寸小于10 μm,随着淬火温度的升高,Nb、V、Ti微合金碳化物溶入奥氏体量增加,-20 ℃低温冲击吸收能量逐渐升高;当淬火温度由950 ℃升高至1100 ℃,随着奥氏体晶粒快速长大,试验钢-20 ℃冲击吸收能量由最大值150 J降低至19 J;Q690D钢的最佳淬火工艺为950 ℃×20 min,水冷。     

节镍型高氮奥氏体不锈钢固溶处理加热过程中的组织演变

对节镍型高氮奥氏体不锈钢进行固溶处理,通过控制加热温度和保温时间,研究高氮奥氏体不锈钢组织的变化规律。结果表明,800℃保温1 h后微观组织中出现混晶,在变形组织的晶界处产生细小的动态再结晶晶粒。在900～1050℃,随温度的升高,再结晶晶粒数量增多,尺寸增大。保温时间的增长会导致晶粒逐渐长大。在1200℃保温,晶粒尺寸从保温0. 5 h时的70μm增长到保温1 h时的117μm,此时晶粒最为均匀。平均晶粒尺寸随时间的变化呈抛物线增长,符合Beck方程:D=105.1t^0.45。并根据试验得到试验钢的最佳热处理方式为1050～1200℃保温1 h。      

淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响

H13E钢是通过调整合金元素对H13钢进行了一定的改性,研究了淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着淬火温度的升高,奥氏体晶粒尺寸单调增加,从1020 ℃升高至1080 ℃时,平均奥氏体晶粒尺寸增长了约40 μm;硬度在1060 ℃达到最大值,为61.6 HRC,相较于传统H13钢硬度高3~5 HRC,同时冲击吸收能量可达16 J以上。当保温时间在20~50 min时,奥氏体晶粒增长速率较缓慢,平均奥氏体晶粒尺寸仅增长7 μm左右,同时硬度仅下降0.2 HRC左右。相同条件下油冷后H13E钢马氏体更细小,力学性能优于空冷后的H13E钢。考虑综合力学性能,H13E钢较佳淬火工艺为:1060 ℃保温20～30 min,油冷。     

固溶温度及时间对高氮不锈钢耐蚀性能的影响

使用真空感应炉+电渣重熔炉在0.08 MPa下制备了氮含量0.54%的高氮无镍奥氏体不锈钢,热轧后分别在800、900、1000、1100、1200 ℃下保温不同时间,研究在不同固溶工艺下试验钢的显微组织和耐蚀性。采用动电位极化曲线研究不同固溶工艺下高氮不锈钢在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能,并在6%FeCl₃溶液中浸泡8 d后计算其质量损失率和腐蚀速率。结果表明,固溶对高氮不锈钢组织及耐蚀性能的影响很大,经1000、1100 ℃热处理后的试验钢为单一的奥氏体组织;未经热处理和经800、900 ℃热处理的试验钢组织中存在析出相Cr₂N;经1200 ℃热处理的试验钢从奥氏体中析出了铁素体组织;1100 ℃下保温1 h的试验钢耐蚀性最好,腐蚀速率仅为1.35×10^-5 g·cm^-2·h^-1;800 ℃保温3 h后试验钢的耐蚀性最差,腐蚀速率高达8.18×10^-4 g·cm^-2·h^-1;而316L不锈钢的耐蚀性能介于两者之间,腐蚀速率为1.24×10^-4 g·cm^-2·h^-1。     

Nb微合金化对18CrNiMo7-6钢奥氏体晶粒长大的影响

对比研究了含Nb和不含Nb的18CrNiMo7-6试验钢在加热温度(900~1100 ℃)和保温时间(1~8 h)下的奥氏体晶粒长大行为,建立了两种试验钢的奥氏体晶粒长大的数学模型。结果表明,随着加热温度的升高和保温时间的延长,试验钢的奥氏体晶粒逐渐长大,相同加热条件下18CrNiMo7-6-Nb钢的奥氏体晶粒尺寸要小于18CrNiMo7-6钢。将试验钢的晶粒长大过程分为抑制长大阶段(900~1000 ℃)和自由长大阶段(1000~1100 ℃),分别建立了适用于含Nb和不含Nb的两种18CrNiMo7-6试验钢的晶粒长大数学模型。     

固溶处理对奥氏体不锈钢07Cr18Ni11Nb高温力学性能的影响

研究了固溶处理对奥氏体不锈钢07Cr18Ni11Nb高温力学性能的影响。结果发现,500、600 ℃高温屈服强度随固溶处理温度的升高逐渐降低,500、600 ℃高温抗拉强度无明显变化。当固溶处理温度≤1100 ℃时,奥氏体晶粒尺寸基本保持不变;当固溶处理温度＞1100 ℃后,奥氏体晶粒逐渐长大,固溶处理温度达到1200 ℃时,奥氏体晶粒尺寸可增大至100 μm以上。在600 ℃以下进行高温拉伸试验时,奥氏体晶界仍然是决定强化效果的重要因素,晶粒尺寸越小,高温屈服强度越高。