淬火工艺对高速列车车轴用DZ2钢组织性能的影响

摘要：采用OM、SEM、EBSD、室温拉伸试验和低温冲击试验,揭示了淬火工艺对高速列车车轴用DZ2钢组织和性能的影响。研究结果表明,经850℃两次淬火和650℃回火后,DZ2钢获得了最佳的力学性能。抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和-40℃冲击吸收能量分别为874MPa、773MPa、24%和222J。该工艺条件下原始奥氏体晶粒、马氏体板条束和板条块最为细小,其尺寸分别为14.9、6.9和1.32μm,较经950℃淬火和650℃回火后的分别细化了14.3、5.2和0.35μm,可有效抑制裂纹的扩展,提高低温韧性,韧脆转变温度由-103℃显著降低至-136℃。     

淬火工艺对马氏体高强钢组织和性能的影响

摘要：采用拉伸、冲击、金相、电子背散射衍射、透射电镜、X射线衍射等试验手段,研究了在线直接淬火+回火（DQT）与离线再加热淬火+回火（RQT）工艺对马氏体高强钢组织性能的影响。结果表明,2种试验钢组织均为板条马氏体,RQT试验钢原奥氏体晶粒及板条束呈等轴状,板条块较短,板条较宽,DQT试验钢原奥氏体晶粒呈扁平状,板条束贯穿整个晶粒,板条块呈细长状,板条宽度较小;位错强化是DQT试验钢强度较RQT高的主要原因;板条束为控制DQT和RQT试验钢韧性的最小单元;DQT试验钢大角晶界比例较低,其具有较大的马氏体板条束尺寸以及更高的位错密度,断裂应力较低,低温韧性较差。     

Nb对高铁车轴钢相变规律及微观组织的影响

采用热力学软件Thermo-Calc、Formastor-FⅡ型全自动相变仪、OM、HRTEM等手段研究了V微合金化、Nb-V复合微合金化车轴钢的微观组织及连续冷却相变规律.结果 表明,Nb能够提高钢的Ac1和Ac3相变温度,扩大铁素体+珠光体相变区冷速范围,使贝氏体相变区向左下方移动,提高获得全马氏体的临界冷却速度....     

两相区淬火对高强海洋工程钢组织性能的影响

对高强海洋工程用钢分别经过一次淬火+回火(QT)和一次淬火+两相区淬火+回火(QLT)2种热处理工艺处理后,采用扫描电镜(SEM)、连续冷却转变(CCT)曲线、高分辨透射电镜(HRTEM)等手段对其微观组织、相变特性和Cu的析出相进行了检测,并进行了室温拉伸性能及系列温度夏比冲击性能的测定.结果表明:实验钢在0.3～2...     

Effect of quenching temperature on microstructure and fracture toughness of high carbon steel

The effect of quenching temperatures on microstructure and fracture toughness of high carbon steel was investigated. Plane strain fracture toughness was tested with compact tension specimen. Microstructure and fracture morphology of KIC samples after quenching and tempering treatment were examined by scanning electron microscope (SEM).The results show that the residual carbides of steel in hardened state decreasea with the quenching temperature increasing and totally disappear after quenched at 920??;the grain size grows up obviously when the quenching temperature is more than 960??. The microstructure in high temperature tempered state is composed of residual carbides, precipitated carbides and ferrite matrix;plasticity decreases monotonically; the fracture toughness gradually decreases in the range from 800?? to 960??,and then almost invariant; the fracture type of KIC specimens is gradually changed from cleavage fracture to intergranular fracture. The main reason for the changes of fracture toughness has close relationship with the plasticity.     

热处理工艺对海洋工程用高强度耐低温H型钢组织及性能影响

摘要：以热轧耐低温H型钢为研究对象,采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜分析和力学性能测试等手段,研究了完全淬火和亚温淬火对试验钢微观组织和力学性能的演变规律。结果表明,试验型钢经780℃亚温淬火+600℃回火处理后,形成回火索氏体+铁素体的网状组织;试验型钢900℃淬火+600℃回火处理后,转变得到具有马氏体位向的回火索氏体,碳化物分布更加细小均匀,位错密度下降。2种热处理工艺制备H型钢综合力学性能优良,屈服强度均达到500MPa以上,900℃淬火+600℃回火处理后钢的屈服强度和抗拉强度更高。-40℃低温冲击韧性比热轧状态下出现大幅度提高,随着淬火温度升高冲击功更加稳定。     

Mg对M2高速工具钢中碳化物的影响

摘要：在实验室条件下,向M2高速钢中加入Ni-Mg合金,对M2高速钢进行变质处理,研究其对高速钢一次碳化物的影响。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法检测高速钢中的Mg含量,采取电解萃取的方法分析碳化物类型及相对含量的变化,在SEM-EDS扫描电镜下观察碳化物分布、尺寸、形貌的变化。结果表明,向M2高速钢中加入Mg能降低二次枝晶间距,细化碳化物的尺寸。Mg细化碳化物的效果随Mg含量的变化而变化。当Mg质量分数为8×10-6时效果最好,之后随着Mg含量的上升,效果变差。微量Mg细化碳化物的原因是Mg会向晶界偏聚,阻碍合金元素的扩散,从而抑制了碳化物的长大;同时Mg能对高速钢中的夹杂物改性,形成的大量细小、弥散的含Mg夹杂物可以诱导碳化物的析出,从而达到细化碳化物尺寸的效果。     

新型耐高温磨损钢板组织性能与高温磨损行为研究

随着低合金耐磨钢应用领域逐渐增加,对其中高温条件下的耐磨性能提出了要求.通过成分设计、控制轧制和离线热处理工艺制备了一种Mo、V合金化新型低合金高温耐磨钢.初步探索了其在300～500℃温度范围的高温磨损行为和组织演变,并与同硬度级别的商用常规耐磨钢NM450进行了对比分析.结果 表明:通过添加Mo和V等元素可以抑制位...     

回火温度对Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢组织及强韧性的影响

摘要：矿山机械用耐磨钢构件服役环境恶劣而常常出现磨损失效,研究适用于复杂工况下的高耐磨钢成分、工艺与组织性能的关系,有利于提高耐磨构件的服役寿命并降低经济损失。利用SEM、TEM、洛氏硬度计、万能拉伸试验机及冲击试验机等,研究了160～400℃不同回火温度下Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢的组织形貌、强度硬度及-20℃冲击韧性的变化。结果表明,试验钢淬火态组织主要为板条马氏体,当回火温度为160℃时,马氏体板条依然清晰,但随回火温度升高到400℃,马氏体板条界渐渐消失,基体中出现大量片状或粒状渗碳体。EDS分析发现样品钢基体中含有纳米级Ti、Nb的碳氮化物。随回火温度升高,基体组织演变导致强化机制发生变化,回火温度为300℃,综合力学性能最佳,其抗拉强度为1500MPa,屈服强度1100MPa,伸长率为15.5%。随回火温度升高,-20℃冲击韧性由60J/cm2逐渐降低到36.3J/cm2。     

轧后冷却工艺对低碳高强复相钢组织和性能的影响

摘要：设计了3种不同轧后冷却速率和快速冷却终点温度,进行轧后冷却实验,结合扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉伸实验等,研究了冷却工艺对低碳高强复相钢组织和性能的影响。结果表明,在同一冷却速率下,随着快速冷却终点温度的增加,形成的贝氏体逐渐减少,马奥岛（M/A）明显粗化,且M/A岛比例增加,组织整体形貌从板条状变成块状。此外,在相同冷却速率下,随着快速冷却终点温度的增加,钢的强度逐渐降低,伸长率增加。另外,当快速冷却终点温度为480℃时,随着冷却速率的减低,贝氏体逐渐消失,且M/A岛逐渐粗化,同时随着冷却速率的降低,钢的强度降低,伸长率有所增加。本研究结果可以为生产和优化低碳高强复相钢的轧后冷却工艺制度提供参考。     

超厚高强钢心部组织对断裂机制的影响

摘要：为了研究超厚钢板心部显微组织与微观断裂机制的关系,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和电子背散射衍射（EBSD）等技术手段对试验钢板1/4厚度、1/2厚度（心部）显微组织及裂纹形貌进行表征和分析。结果表明,心部处低温冲击韧性较1/4厚度处有明显的降低,这是由于心部组织为回火板条贝氏体和回火粒状贝氏体,其中粒状贝氏体的比例较高,粒状贝氏体中M-A岛的存在促进了微孔或微裂纹的启裂;1/4厚度处为回火板条马氏体与回火板条贝氏体二者的混合组织,板条间的位错运动释放局部应力集中,而舒缓裂纹尖端区域所受应力,产生裂纹钝化、阻碍裂纹扩展,提高低温冲击韧性。     

Effect of center microstructure on fracture mechanism of ultra-thick high strength steel

In order to study the relationship between microstructure and fracture mechanism of ultra-thick steel plate, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and electron backscatter diffraction (EBSD) were used to characterize and analyze the microstructure and crack morphology of 1/4 and 1/2 thickness (center) of the test plate. The results show that the low temperature impact toughness at the center is significantly lower than that at the 1/4 thickness, which is due to the microstructure of the center is tempered lath bainite and tempered granular bainite, and the proportion of granular bainite is higher. The presence of M-A island in granular bainite promotes the initiation of micro pores or micro cracks. The 1/4 thickness is a mixed microstructure of tempered lath martensite and tempered lath bainite. The dislocation movement between laths releases local stress concentration, and relieves the stress at the crack tip region, resulting in crack passivation, hindering crack propagation and improving low temperature impact toughness.     

回火处理对一种低碳贝氏体钢组织及低温韧性的影响

对一种含硼的低碳贝氏体钢进行了不同工艺的回火处理,并通过室温拉伸、摆锤冲击实验和扫描电镜研究了回火处理对实验钢的晶粒尺寸、晶界比例、贝氏体板条块的演变及强韧性的影响。结果表明,回火处理可使实验钢屈服强度升高,低温韧性显著改善,高温回火后塑性提高。300T实验钢-20℃下断口为韧窝断裂和准解理组成的混合型断裂,而500T和650T实验钢断口为韧窝断裂,600℃出现回火脆性区间,韧性恶化,属混合型断裂。650T钢的低温韧性最优,较高的回火温度促进了小角度晶界的迁移、亚晶合并过程,亚板条块数量减少,大角度晶界的比例、数量提高,晶粒尺寸有效细化,同时单位面积内板条块数目显著增加,有效地钝化了裂纹,提高了低温韧性。     

退火温度对双辊薄带连铸高强度无取向硅钢组织和性能的影响

摘要：研究了退火温度对双辊薄带连铸Si质量分数为3.2%的高强度无取向硅钢组织、织构和性能的影响。结果表明,700℃保温时试验钢开始发生再结晶;800℃保温时,试验钢已完全再结晶,平均晶粒尺寸为26.4μm;900和1000℃保温时,试验钢中的晶粒开始逐渐长大,平均晶粒尺寸分别长大到33.8和40.9μm,且900℃退火时晶粒组织最均匀。随着退火温度的升高,试验钢中有利织构组分λ织构逐渐增强,Goss织构则在900℃退火时强度最强。因此,试验钢在900℃退火时有利于兼顾磁性能和力学性能。     

回火工艺对COST-FB2转子钢组织与性能的影响

利用OM、SEM和TEM等手段研究了回火工艺对COST-FB2转子钢的显微组织与力学性能的影响,结果表明:570℃一次回火后,马氏体板条内有杆状Fe3 C和细小颗粒状的MX,板条界有少量颗粒状碳化物析出;700℃二次回火后,板条内杆状Fe3 C和板条界上颗粒状碳化物消失或转变成M23 C6型碳化物.经570℃一次回火,...     

温度对U165超高强度钻杆钢冲击韧性的影响

摘要：借助SEM、TEM及冲击试验机等设备,研究了U165超高强度钻杆钢在不同温度下的冲击韧性。试验结果表明：随着温度降低到某一临界值,裂纹扩展阻力急剧下降,且随温度降低而减小。同时在小裂纹扩展阻力下,裂纹扩展的位移比例也随温度降低而增加,从而使得U165钻杆钢的冲击韧性急剧减小,对应的冲击断口呈现为显著的脆性特征,主要由解理结构组成。利用Boltzmann函数对U165钻杆钢的冲击能值进行拟合分析,韧脆转变温度约为1.8℃,但在较低温度下,依旧呈现出较高的冲击能值,约为40J,表明该材料韧脆转变温度适中,更适合于普通地区服役,同时也可在高寒地区服役。随着温度的降低,U165钻杆钢纤维区和剪切唇区减少,放射区增加,导致脆性特征明显。     

Al对锻态中锰钢组织与性能的影响

摘要：对比研究了锻态0.15C5Mn钢和0.15C5Mn2Al钢在室温下和750℃准静态拉伸条件下的力学性能,并对微观组织利用SEM和EBSD进行表征。研究结果表明,Al的加入引起了室温下的微观组织结构的不同,含铝钢在室温下的组织中存在很少量铁素体,导致含铝钢强度低;锻态0.15C5Mn钢和0.15C5Mn2Al钢在750℃下分别获得了90.5%和101%的伸长率;经750℃拉伸变形后0.15C5Mn钢获得马氏体组织,Al元素的添加扩大了双相区,使0.15C5Mn2Al钢在双相区拉伸变形,最终得到铁素体+马氏体双相组织,双相区变形使0.15C5Mn2Al钢具有较高的伸长率,降低了抗拉强度。     

淬火温度对不同铬含量的低碳马氏体不锈钢组织和性能的影响

摘要：为研究淬火温度对不同铬含量的马氏体不锈钢组织和性能的影响,采用高温共聚焦显微镜(CLSM)、光镜(OM)、扫描电镜(SEM)、万能拉伸机、显微硬度计等方法对材料组织和性能进行了测试及表征。随着淬火温度的升高,不锈钢淬火后的晶粒尺寸都变大,计算确定了13%Cr和14%Cr不锈钢的晶界迁移能分别为113.62和125.92J/mol。13%Cr不锈钢经过淬火后显微组织为板条马氏体,回火后的组织为回火马氏体。但是,14%Cr不锈钢在1200℃淬火后生成了板条马氏体和少量的高温铁素体,并且在回火后高温铁素体并未消失,会对后续性能产生影响。淬火温度对不锈钢的强度影响不大。不锈钢中的铬质量分数从13%增加至14%,马氏体不锈钢强度增加,但伸长率有所降低。马氏体不锈钢的硬度随淬火温度的升高而下降,这主要与晶粒尺寸有关。     

厚壁X80热轧管线钢生产实践及热加工组织演变分析

通过Thermomastor-Z热模拟试验机双道次压缩实验,研究了X80管线钢在880～1 050℃温度区间的静态再结晶行为,结果表明,实验钢在920℃及以下未发生再结晶,在960℃及以上温度,随道次间隔时间延长,静态再结晶率增加。采用不同卷取温度进行了21.4 mm厚度X80板卷工业试制,精轧开轧温度设为920℃,卷取温度510℃的试制钢组织为准多边形铁素体+粒状贝氏体+MA,卷取温度410℃的试制钢组织为粒状贝氏体+贝氏体铁素体+弥散分布的MA的细小组织,后者的MA尺寸和贝氏体板条尺寸明显小于前者,表现出更优异的低温冲击韧性和DWTT性能。通过TEM发现试制钢中的MA是以马氏体为主的组织,并含有较多纳米级尺寸、以Nb元素为主的Nb/Ti碳氮化物复合析出相,但V的析出量则很有限,此外,高卷取温度试制钢的析出相含量也更高。     

冷却速率对奥氏体型FeMnAlC钢组织和性能的影响

利用SEM、TEM、XRD、EPMA等手段,研究了水冷、空冷和炉冷对奥氏体基FeMnAlC钢微观组织和力学性能的影响.研究结果表明,3种冷却工艺都获得了以奥氏体为基体的微观组织,均含有大量孪晶,随冷却速度的降低,沿晶界析出的铁素体和κ碳化物逐渐增多,微观结构呈现出从以位错为主到调制结构再到矩形畴界的转变过程,组织演变受...