控制热加工下管线钢中针状铁素体的形成

通过对一种商业用管线钢连续冷却相变曲线（CCT）的测定和热模拟实验,研究了过冷奥氏体的相变规律。在此基础上,提出了一种能够得以针状铁素体为主的混合组织的控制热加工工艺制度,并分析了针状体素体的微观特征。结果表明：在实验条件下,增加冷却速度,可明显提高管线钢最终组织中针状铁素体的含量。     

含Nb管线钢针状铁素体相变动力学研究

采用Gleeble 3500热模拟试验机,研究含Nb管线钢连续冷却过程中的针状铁素体转变行为。将试样加热到1 050℃奥氏体化,冷却至850℃并分别保温0,300,600,1 200 s后冷却到室温。根据热膨胀曲线,采用杠杆定律绘制了相转变量-温度曲线,建立含Nb针状铁素体相变Jeziorny动力学方程。结果表明:随保温时间的增加,由于Nb(C,N)的析出,Nb(C,N)颗粒为针状铁素体提供更多形核位置,提高相变温度,促进针状铁素体转变,抑制贝氏体转变,最终由贝氏体、针状铁素体的混合组织转变为针状铁素体组织;相变开始时间减少,同时相变完成时间缩短,针状铁素体体积分数增加。     

微合金管线钢针状铁素体等温转变行为

通过Gleeble模拟热变形后的等温转变过程,研究了一种微合金管线钢的中温转变行为,对等温过程膨胀量变化情况及相变组织观察,研究了试验钢针状铁素体相变过程及其组织特征。结果表明,试验管线钢针状铁素体转变主要发生在550℃左右,针状铁素体组织中具有较高密度的位错及亚结构,其转变具有形核与生长两阶段特征。     

时效处理对针状铁素体管线钢力学性能和抗硫化氢行为的影响

在600℃左右进行时效处理,可使针状铁素体管线钢强度水平大幅度提高而基本不降低韧性和延性．在600℃保温10h,针状铁素体管线钢在保持塑、韧性的基础上,强度水平提升到接近X100级别要求,且明显改善了其抗H2S开裂性能．有利作用主要归因于时效处理促进了针状铁素体中微合金碳氮化物的进一步沉淀析出,马氏体／奥氏体(M／A)岛转变成回火马氏体,以及组织更加均匀化．时效处理为发展高强度级别针状铁素体管线钢提供了新的思路。     

超低碳针状铁素体管线钢的显微特征及强韧性行为

利用力学实验及微观分析手段，研究了超低碳针状铁素体管线钢的显微特征及其对强韧性的影响。结果表明，通过纯净化和热加工工艺优化。可在超低碳管线钢中获得具有以针状铁素体为主的显微组织，并在其铁素体晶界上发现有马氏体薄膜的存在。这些微观特征成为大幅度提高超低碳针状铁素体管线钢强韧性的重要因素。     

针状铁素体管线钢组织及强韧化机理研究

采用TEM及原位TEM拉伸裂纹扩展观察等试验手段,研究了管线钢针状铁素体组织及各组织单元对位错运动及裂纹扩展的影响,分析讨论了针状铁素体的强韧化机理。结果表明,大角度晶界、M/A组元对位错的运动及裂纹扩展有显著影响,有效阻碍位错的运动和裂纹扩展,从而提高材料强韧性。小角度晶界对位错运动影响较小,对裂纹扩展几乎没有影响。针状铁素体组织中以块状转变机制形成的块状铁素体和非等轴铁素体使管线钢具有高的韧性,而低温转变的板条状贝氏体组织对强度贡献更大。     

超低碳微合金管线钢中针状铁素体的组成对强度的影响

利用控轧控冷工艺,在超低碳微合金管线钢中获得了不同组成比的针状铁素体复相组织,并对其复杂的组织进行了定量金相研究,探讨了组织组成比与材料强度的关系.研究结果表明,降低终轧温度、提高冷却速度均导致管线钢强度的显著提高,归功于针状铁素体复相组织中的粒状铁素体、贝氏体铁素体等低温组织含量的增加;低温组织含量的增加比提高卷取温度导致的沉淀析出增多对强度提高的贡献更大.     

X80管线钢焊缝金属中的针状铁素体

探讨了X80管线钢焊缝中针状铁素体的形成条件、对焊缝韧性的影响及针状铁素体控制机理。结果表明,X80管线钢焊缝组织是大量针状铁素体+少量先共析铁素体的混合组织。在针状铁素体影响因素中,起决定作用的是焊缝的化学成分和冷却速度。焊缝中针状铁素体形态和数量与焊缝韧性之间存在对应关系,焊接热输入对焊缝韧性的影响较复杂,存在一个热输入最佳值。优化的焊缝合金系统和化学成分是控制焊缝针状铁素体形成的必要条件,而合理的工艺方法和焊接参数(含热输入)则是控制针状铁素体形成的充分条件。     

X70针状铁素体管线钢连续冷却转变及微观组织研究

利用Gleeble-1500热模拟试验机和DT-1000线膨胀仪,分别绘制了X70针状铁素体管线钢变形和未变形情况下连续冷却相变曲线(CCT),并在NEOPHOT21型光学显微镜下观察了它们的组织,分析比较两者的组织特征.试验结果表明热变形能显著加速相变过程,使CCT曲线向左上方移动,相变开始温度明显提高,例如冷却速度为20℃/S时相变开始温度从627℃升高到700℃,而且可以在10℃/s～40℃/s更宽的冷却速率范围内获得针状铁素体组织.     

X70针状铁素体管线钢中M/A岛的工艺控制

利用GIeeble1500热模拟机研究了变形量和冷却速度2个工艺参数对X70针状铁素体管线钢中M／A岛状组织的形貌、尺寸及分布的影响，结果表明，在保证再结晶区合适变形量基础上,提高未再结晶区的变形量，或在合理范嗣内提高冷却速度，都可以均匀、细化M／A岛组织。最后，结合现场实际，给出了获得理想M／A岛组织的变形量和冷却速度的范围。     

控制轧制对管线钢X65组织细化的影响

在实验室Ф450热轧实验机上进行了微合金管线钢X65控制轧制工艺的研究,以便为进一步工业化生产提供可靠的实验和理论依据。通过TEM分析可知,针状铁素体组织的典型形貌为非常微细的亚结构、高位错密度以及部分细板条铁素体,基体上弥散分布着M/A岛和渗碳体。实验表明,随开、终轧温度的降低,显微组织明显细化,针状铁素体体积分数增加且力学性能得到提高。     

X70���߸ֿ������乤�ղ����仯����֯��Ӱ��

 利用Gleeble 3800热模拟试验机，通过研究X70管线钢相变组织形成规律和再结晶规律，进行了两阶段多道次控轧控冷工艺模拟试验，了解优化精轧的开轧温度、终轧温度、穿水后冷却速率和弛豫时间等工艺参数对X70管线钢的微观组织结构的影响。结果表明，在优化后的控轧控冷工艺参数下，X70管线钢得到以针状铁素体为主的均匀细化的理想组织。     

低碳微合金钢中针状铁素体的微观力学性能及其组织稳定性

利用纳米力学探针和扫描电子显微镜对低碳微合金钢中针状铁素体的微观力学性能和组织稳定性进行了研究．微合金钢在850℃变形弛豫一定时间后水冷得到了针状铁素体、粒状贝氏体和板条状贝氏体的复合组织．板条状贝氏体、粒状贝氏体和针状铁素体的微观力学性能依次降低,回火稳定性依次升高．弹性模量依次降低约15GPa,硬度依次降低约0．6GPa．     

微合金钢焊缝针状铁素体相变热力学研究

基于预相变形成奥氏体贫碳区的特点,采用KRC、LFG、MD活度模型和超组元算法,建立了Fe-C-X系微合金焊缝针状铁素体在奥氏体贫碳区切变转变的相变热力学模型,并针对某种微合金钢成分进行了数值计算.结果表明,三种模型具有相同的变化规律,即针状铁素体相变驱动力随着奥氏体贫碳区碳含量的降低而增加,随着相变温度的降低而增加.因此,基于贫碳区的相变模型可获得比以往模型更大的相变驱动力,从热力学角度来讲,针状铁素体在奥氏体贫碳区很可能具有切变转变的相变过程.     

F40高强船板钢组织中针状铁素体形成及细化机制研究

在Gleeble1500上对高强船板钢F40的热轧工艺进行了模拟研究,对晶粒细化机理进行了详细的分析.结果表明,对奥氏体进行两阶段的大压下量轧制,为随后的相变提供更多的形核点和大的形核驱动力,大形变能诱导碳氮化物析出,阻止再结晶后的晶粒长大,但会使相变时间提前,相变温度提高;适当增加冷速能使针状铁素体明显细化,从而获得以针状铁素体为主要组织的多相结构.     

CuS在针状铁素体形核过程中的作用

设计出了研究夹杂物在针状铁素体形核过程中的作用的物理模拟试验方法。研究了CuS、Al2 O3 和Al2 O3 ·CuS在针状铁素体形核过程中的作用 ,用数字式金相显微镜观察了夹杂物界面附近区域的金相显微组织变化 ,用电子探针分析仪对夹杂物界面附近微区的化学成分进行了分析。研究结果表明 ,在热循环作用下 ,CuS和Al2 O3 ·CuS能使夹杂物与金属交界面附近出现贫Mn区 ,CuS与Al2 O3 ·CuS具有诱导针状铁素体形核的能力 ;而Al2 O3 不能使夹杂物与金属交界面附近区域的化学成分发生变化 ,Al2 O3不具有诱导针状铁素体形核的能力。夹杂物表面的CuS在针状铁素体形核过程中起着重要作用     

X70管线钢卷板的工业化生产

通过设计合理的化学成分和生产工艺,安阳钢铁股份有限公司在其150t转炉-1780mm热连轧生产线上成功开发了X70管线钢。该产品具有针状铁素体组织,各项力学性能均满足标准要求。