2.25Cr1Mo钢中的夹杂物和晶粒度

对采用2.25Cr1Mo钢制成的螺纹承压环、封头、接管和法兰上截取的试样进行晶粒度等级评定及夹杂物形态和分布的研究.研究表明,封头和接管处晶粒度等级较高,四个部位试样的晶粒度等级均满足要求,夹杂物以细小的氧化物为主,有少量的硫化物,无硅酸盐类夹杂物,并且夹杂物呈独立分布.     

浅析硬线钢中非金属夹杂物

硬线盘钢制品对钢的纯净度,夹杂物的尺寸、分布以及形态都有严格的要求,非金属夹杂物又是影响硬线钢质量的主要因素之一。本文通过介绍硬线钢中非金属夹杂物的来源和分类,分析了不同类型夹杂物的形成机理及形貌,指出了非金属夹杂物对硬线钢的影响和危害。     

热处理对16MnR钢断裂韧度的影响

本文对16MnR钢断裂韧度J积分值进行了研究分析.测定了16MnR钢三种不同状态的JR曲线:热轧态,lnJ-6.03 0.61lnAa;正火空冷,lnJ=6.65 0.97lnAa;正火风冷',lnJ-6.4 0.71lnAa.对断口和显微组织进行了观察分析.结果表明热处理后的材料具有较高的断裂韧度.     

用金相法检验精炼前后Q235B钢液中的夹杂物

对某一炉Q235B钢液精炼前后的夹杂物从尺寸、分布密度、形状及数量的角度进行了金相检验及分析。结果表明：精炼后,小颗粒状夹杂物尺寸及分布密度均有所增加;而尺寸大于20μm的球状或近球状夹杂物和非球状夹杂物的数量减少了43％,其中非球状夹杂物尺寸及数量均大幅度降低,而球状或近球状夹杂物的比例提高了40％;同时尺寸大于50μm的夹杂物尺寸及数量也均有不同程度的降低;因此使用的精炼合成渣对改变夹杂物的形状和净化钢液起到了一定作用。     

Mn-Nb-RE钢中非金属夹杂物的研究

Mn-Nb-RE钢中的非金属夹杂物主要是氧化物、硫化物和碳化物。研究结果表明，为了使硫化物充分变质，以改善Mn-Nb-RE钢板横向冲击韧性、塑性和宽冷弯性能，当钢中稀土和硫之比控制在RE／S≈3时，力学性能可获得最佳值。钢中的RE／S比值不同，对硫化物的变质程度有较大影响，所形成的硫化物类型也有所不同。     

钢中非金属夹杂物的鉴定

根据钢中非金属夹杂物的来源和分类,综述了鉴定钢中非金属夹杂物的方法和定量评级标准,并且给出了典型夹杂物的扫描电镜照片,分析了不同类型夹杂物的形成机理及其在光学显微镜下的基本特征.     

Q345E钢低温冲击性能不合格原因

某批次Q345E钢在进行低温冲击试验时,发现其低温冲击性能不满足标准要求。采用扫描电镜分析、夹杂物评定、金相检验、晶粒度评定等方法,分析了其冲击性能不合格的原因。结果表明：钢材中的硫化物在心部偏聚,夹杂物的存在导致基体连续性被破坏,当受到冲击作用力时,钢材的有效受力面积和冲击吸收面积变小,裂纹在该处萌生并快速扩展;钢材的晶粒尺寸较大,使金属间的结合力变小,最终导致该钢材的低温冲击性能不合格。     

铁素体钢断裂韧度尺寸效应的小冲孔试验

对六种不同厚度的试样进行了小冲孔试验,并进行了有限元模拟,此外还通过扫描电镜观察并分析了断裂面的微观结构。试验结果显示,试样的SP断裂变形能和断裂韧度随试样厚度的增大而增大。提出了裂纹起始遵循断裂应变准则及裂纹扩展遵循断裂能密度准则的观点。有限元模拟结果与试验结果基本吻合。断裂面呈典型的韧性断裂特征,试样变形后的半球状外表面布满微小的褶皱状突起和微裂纹。     

齿轮钢20CrMoNb奥氏体晶粒尺寸及相变行为

在Gleeble1500热模拟试验机上对20CrMoNb齿轮钢进行了不同温度处理以及连续冷却相变实验,使用光学显微镜、透射电子显微镜以及膨胀曲线方法研究了齿轮钢20CrMoNb加热时奥氏体晶粒尺寸变化及连续冷却相变行为.实验结果表明,加热温度在1050℃以下时,奥氏体晶粒细小;超过此温度,NbC粒子数量因溶解而大大降低,对晶界的钉扎作用消失,奥氏体晶粒急剧粗化.20CrMoNb齿轮钢含有一定量的Mo、Nb元素,奥氏体比较稳定,出现先共析铁素体与珠光体的冷速很小.     

原奥氏体晶粒尺寸对珠光体钢组织及韧性的影响

探索了奥氏体晶粒尺寸对珠光体等温转变组织特征以及对韧性性能的影响规律。研究表明,在相同等温转变温度下,珠光体片层间距无明显变化,随奥氏体晶粒尺寸的增加,先共析铁素体量减少而珠光体团尺寸增加。珠光体断裂韧性受控于裂纹前沿塑性影响区尺寸(1~2)δc,其中δc为临界裂纹张开位移,当原奥氏体晶粒大于(1~2)δc时,裂纹扩展阻力主要来自穿越珠光体片层α、θ相的颈缩、破断。当原奥氏体晶粒尺寸接近或小于(1~2)δc时,裂纹主要沿晶界、珠光体团界、α+θ片层界面扩展,通过扩展路径发生多次弯折消耗能量,随原奥氏体晶粒尺寸增加,准静态断裂韧度J变化幅度较小。而冲击韧性缺口前沿塑性影响区远大于原奥氏体晶粒,大角度晶界将促使裂纹的转折而提高扩展阻力,提高裂纹前沿塑性区大角度晶界密度有利于提高冲击功,冲击韧性Ak随晶粒尺寸的增加显著下降。     

X80管线钢焊接粗晶区韧化因素的研究

采用热模拟技术研究了不同热循环对X80管线钢焊接粗晶区低温冲击韧度的影响.实验结果表明,随着冷却时间t8/5的增加,第二相粒子的数量减少且出现聚集现象,晶粒尺寸增加,但是当t8/5小于6.8s时,粒状贝氏体含量较高,板条束贝氏体细小且方向性较弱,试样的冲击韧性较高;而当t8/5超过6.8s后,粒状贝氏体含量逐渐下降,板条贝氏体逐渐粗大、平行,试样韧性又逐渐降低.M-A组元由于其含量低,尺寸小,对韧性的影响不显著.因此为提高焊接粗晶区的韧性,应采用小线能量和合适的预热温度来控制晶粒尺寸和组织形态.     

原奥氏体晶粒尺寸对珠光体钢组织及韧性的影响

探索了奥氏体晶粒尺寸对珠光体等温转变组织特征以及对韧性性能的影响规律.研究表明,在相同等温转变温度下,珠光体片层间距无明显变化,随奥氏体晶粒尺寸的增加,先共析铁素体量减少而珠光体团尺寸增加.珠光体断裂韧性受控于裂纹前沿塑性影响区尺寸(1～2)δc,其中δc为临界裂纹张开位移,当原奥氏体晶粒大于(1～2)δc时,裂纹扩展阻力主要来自穿越珠光体片层α、θ相的颈缩、破断.当原奥氏体晶粒尺寸接近或小于(1～2)δc时,裂纹主要沿晶界、珠光体团界、α+θ片层界面扩展,通过扩展路径发生多次弯折消耗能量,随原奥氏体晶粒尺寸增加,准静态断裂韧度J变化幅度较小.而冲击韧性缺口前沿塑性影响区远大于原奥氏体晶粒,大角度晶界将促使裂纹的转折而提高扩展阻力,提高裂纹前沿塑性区大角度晶界密度有利于提高冲击功,冲击韧性A随晶粒尺寸的增加显著下降.     

Q500钢焊接接头断裂韧性K_C与冲击功KV_2的相关性统计规律

采用深缺口宽板拉伸试验测定了4种板厚规格(20 mm、32 mm、40 mm和60 mm)Q500钢焊接接头在不同温度下的断裂韧性KC,对32组断裂韧性值及对应试验温度下的冲击功KV2值的相关性进行了统计分析,结果表明,断裂韧性KC与KV2/t近似呈线性关系,其拟合方程为KC=80.6+7.23·KV2/t。     

Analytical Investigation of Prior Austenite Grain Size Dependence of Low Temperature Toughness in Steel Weld Metal

Prior austenite grain size dependence of the low temperature impact toughness has been addressed in the bainitic weld metals by in situ observations.Usually,decreasing the grain size is the only approach by which both the strength and the toughness of a steel are increased.However,low carbon bainitic steel with small grain size shows a weakening of the low temperature impact toughness in this study.By direct tracking of the morphological evolution during phase transformation,it is found that large austenite grain size dominates the nucleation of intragranular acicular ferrite,whereas small austenite grain size leads to grain boundary nucleation of bainite.This kinetics information will contribute to meet the increasing low temperature toughness requirement of weld metals for the storage tanks and offshore structures.     

改善09MnNi容器钢低温冲击韧性的机理

用热膨胀法测量了典型容器用09MnNiDR钢的Ac1和Ac3温度,并用在此基础上设计的淬火工艺对其进行热处理。使用扫描电镜、EBSD和夏比冲击试验机等手段研究了09MnNiDR钢在其厚度方向1/2处的组织、织构和低温冲击性能。结果表明：实验钢的Ac1=692.9℃,Ac3=883.1℃。与“准亚温淬火+回火”或“准亚温淬火+亚温淬火+回火”热处理工艺相比,采用“预淬火+准亚温淬火+回火”热处理,能使09MnNiDR钢板1/2厚度处的低温冲击性能有较大的提高。其原因,一是晶粒的细化,二是织构的漫散分布。     

390MPa级低合金高强钢的低温韧性

采用系列冲击试验研究了控轧控冷技术生产的390MPa级低合金高强钢的低温韧性,并分析了其低温韧性与组织特征的关系。结果表明：该钢具有良好的低温韧性,在-40℃时的冲击功为127J,远大于相关标准的技术要求,按照能量法确定的韧脆转变温度为-56℃;由于该钢晶粒十分细小,裂纹在扩展过程中频繁改变断裂路径,提高了其抵抗解理断裂的能力,从而使其具有良好的低温韧性。     

Fracture Toughness of Advanced Ceramics at Room Temperature

This report presents the results obtained by the five U.S. participating laboratories in the Versailles Advanced Materials and Standards (VAMAS) round-robin for fracture toughness of advanced ceramics. Three test methods were used: indentation fracture, indentation strength, and single-edge pre-cracked beam. Two materials were tested: a gas-pressure sintered silicon nitride and a zirconia toughened alumina. Consistent results were obtained with the latter two test methods. Interpretation of fracture toughness in the zirconia alumina composite was complicated by R-curve and environmentally-assisted crack growth phenomena.     

热处理工艺对P91耐热钢中δ-铁素体和冲击性能的影响

P91耐热钢热加工(轧制、焊接、热处理)过程中易产生δ-铁素体,且其形态、数量和分布与热加工温度关系密切。通过设计P91耐热钢热处理工艺,在1 150℃、1 250℃、1 300℃温度下正火获得马氏体+δ-铁素体混合组织,并对1 300℃正火组织进行1 050℃(油冷)+760℃(空冷)。采用金相显微镜、显微硬度计和扫描电子显微镜等技术研究δ-铁素体数量、形态、分布的变化,并测试各热处理状态下的冲击韧性和失效模式。结果表明,P91钢随着正火温度升高,δ-铁素体数量增加;形态呈细条状、细条状+块状和多边形块状分布;1 050℃正火+760℃回火不能消除在1 300℃正火时产生的δ-铁素体,但能减少其数量、改变其形态与分布。随δ-铁素体含量增加冲击功减小,冲击断口形貌从韧/脆混合断裂转变为脆性断裂,边界平直的块状多边形δ-铁素体较条状形态更不利于冲击韧性。     

基于连续球压痕法的45钢强度与韧性测试研究

为研究在役设备的材料强度与韧性测试评价问题,针对工程中常用材料45钢,采用连续球压痕方法,获取了材料的屈服强度、抗拉强度与断裂韧性,通过与常规力学性能试验结果比较,对该方法的可靠性进行了验证。通过研究球压头下压产生的塑性功,与冲击启裂能及断裂韧性之间的关联关系,建立基于仪器化球压痕测试技术的冲击韧性估算评估方法。试验结果表明,利用连续球压痕方法获取的屈服强度、抗拉强度与实际结果的偏差均小于10%,断裂韧性值与试验结果的偏差为12.3%,计算结果在试验值偏差数据范围内。利用连续球压痕技术,建立的断裂韧性与冲击韧性之间的关联公式,所预测的冲击韧性结果与仪器化冲击试验值具有较好的一致性,为在役设备材料的韧性快速评价提供了有效的测试方法。