稀土对HRB400E螺纹钢低温冲击韧性的影响

采用工业试验生产了稀土质量分数为0%、0.016 8%、0.028 5%和0.037 0%的HRB400E螺纹钢,使用DVN(Direct V-notched)冲击试样进行了低温冲击试验,以研究稀土含量对HRB400E螺纹钢低温冲击韧性的影响,并借助OM、SEM、EDS和全自动夹杂物分析仪表征了稀土处理前后螺纹钢的微观组织和夹杂物的形貌、化学成分和尺寸。结果表明,在-20、-40、-60 ℃ 3个试验温度下,试验钢的低温冲击韧性随稀土含量的增加呈现出先升高后降低的趋势。其中,稀土质量分数为0.016 8%的试验钢低温冲击韧性最佳,-20 ℃时其冲击功为276 J,相比未添加稀土的试验钢提高了117%。未添加稀土时,试验钢中的夹杂物主要为MnS、MnO-SiO₂和Al₂O₃,添加0.016 8%稀土后试验钢中MnO-SiO₂和Al₂O₃的比例(数量)大幅降低,MnS的比例明显提高,并生成了小尺寸、形状相对规则的稀土复合夹杂物,从而阻碍裂纹的萌生与扩展,改善了试验钢的低温冲击韧性。然而,过量添加稀土会导致试验钢中稀土夹杂物的尺寸增大,大尺寸的稀土夹杂物促进裂纹扩展,对试验钢的低温冲击韧性具有不利影响。     

混合稀土La-Ce对一种抗冲击防护钢组织与冲击性能的影响

为了研究不同混合稀土含量下一种抗冲击防护钢的冲击性能,对钢在室温和-40℃低温冲击性能进行测试,并对其冲击断口形貌及显微组织进行观察分析。结果表明,试验钢中加入混合稀土La-Ce后,改善了回火马氏体组织、细化了奥氏体晶粒,同时,变质了钢中的夹杂物,长条状的MnS夹杂物变质为球状复合稀土夹杂物,夹杂物尺寸由6μm减小到2μm;与不含稀土的试验钢相比,含混合稀土试验钢的室温冲击性能和-40℃低温冲击性能均有所提高,混合稀土La-Ce含量为102×10^-6时,防护钢的室温冲击功增加了24.5%,-40℃低温冲击功增加了17.4%。     

590MPa级压力容器用TMCP钢组织和性能的研究

通过OM、SEM、力学检测等方法研究了TMCP加回火型590MPa级压力容器用钢的组织形貌和性能.结果表明,试验钢的力学性能满足屈服强度ReL不小于470MPa,抗拉强度Rm不小于590MPa,伸长率A不小于17%,-20℃冲击功Akv不小于60J的设计要求,且具有良好的强韧性匹配.在TMCP状态下,试验钢组织为铁素体加贝氏体加少量马氏体,断口呈解理特征,回火后组织为铁素体加回火索氏体,断口呈韧窝特征,韧窝中夹杂物主要为Al2O3+MnS的复合夹杂物.随着回火温度的提高,试样断口韧窝变得大而深,分布更均匀,塑韧性得到明显改善,合理的回火温度为620～650℃.     

80mm厚高韧性工程机械用Q460级TMCP钢的研制

采用低碳Cr-Mo系添加微量强碳化物形成元素的成分设计,通过TMCP工艺控制,获得均匀铁素体/贝氏体组织,充分发挥析出强化、细晶强化和贝氏体组织强化作用,研制80 mm厚高韧性工程机械用Q460钢。试制钢板力学性能均匀,不仅具有良好的拉伸力学性能,且低温冲击韧性优良,-60℃冲击功大于180 J,冲击断口呈明显塑性变形;SEM分析表明,断口微观形貌韧窝特征明显,面积约为55%,韧窝内圆形氧化物夹杂细小;钢板厚度方向铁素体/贝氏体组织均匀,晶粒尺寸约为8～10μm;TEM分析表明,晶内存在高密度位错,大量细小弥散的第二相粒子沿位错线析出。     

16 mm极限厚度规格700L汽车大梁钢低温冲击韧性优化

强韧性合理匹配一直是16 mm极限厚度规格700L汽车大梁钢热轧卷板的研究难点,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等对16 mm极限厚度规格700L汽车大梁钢显微组织、夹杂物、冲击断口形貌进行检测,分析影响试验钢-20℃低温冲击韧性的主要因素.结果 表明,试验钢-20℃低温冲击吸收功偏低的主要原因为钢中存在大量长度为2～...     

稀土对HRB400E螺纹钢低温冲击韧性的影响

采用工业试验生产了稀土质量分数为0%、0.016 8%、0.028 5%和0.037 0%的HRB400E螺纹钢,使用DVN(Direct V-notched)冲击试样进行了低温冲击试验,以研究稀土含量对HRB400E螺纹钢低温冲击韧性的影响,并借助OM、SEM、EDS和全自动夹杂物分析仪表征了稀土处理前后螺纹钢的微观组织和夹杂物的形貌、化学成分和尺寸。结果表明,在-20、-40、-60℃3个试验温度下,试验钢的低温冲击韧性随稀土含量的增加呈现出先升高后降低的趋势。其中,稀土质量分数为0.016 8%的试验钢低温冲击韧性最佳,-20℃时其冲击功为276 J,相比未添加稀土的试验钢提高了117%。未添加稀土时,试验钢中的夹杂物主要为MnS、MnO-SiO₂和Al₂O₃,添加0.016 8%稀土后试验钢中MnO-SiO₂和Al₂O₃的比例(数量)大幅降低,MnS的比例明显提高,并生成了小尺寸、形状相对规则的稀土复合夹杂物,从而阻碍裂纹的萌生与扩展,改善了试验钢...     

冬季含硼热轧H型钢低温冲击韧性偏低原因分析

为找出冬季生产的Q345D钢低温冲击韧性偏低的原因,利用光学显微镜、扫描电镜以及透射电镜观察分析了该试验钢的显微组织,观察结果表明:钢中的组织为铁素体+珠光体+一定量的魏氏组织和贝氏体组织,并在铁素体晶界发现有渗碳体析出。对微合金化钢中魏氏组织和贝氏体组织形成机理、铁素体晶界析出渗碳体机理及各自可能对冲击韧性的影响进行了分析研究,结果表明:造成钢的低温冲击韧性不稳定的主要原因是钢中形成了一定量的魏氏组织、碳化物包裹的贝氏体组织以及铁素体晶界析出了一定量的渗碳体,使钢的低温韧脆转变温度升高,恶化了钢的低温冲击性能。据此,提出了改善低温冲击功的措施。     

调质工艺对汽车大梁钢700L组织性能的影响

摘 要: 通过金属摆锤冲击和显微硬度试验,采用OM、SEM、TEM等表征手段,研究了不同调质工艺对700L汽车大梁钢组织和力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的提高,粒状贝氏体(GB)组织有所减少,板条状贝氏体铁素体(BF)数量逐渐变多,板条宽度增加,铁素体基体及边界上的白色析出物数量增多;随着回火温度的提高,块状铁素体有所长大,马奥岛组织和残余奥氏体分解现象明显,且出现了数量较少的等轴状铁素体,回火析出物数量增多,回火温度超过600 ℃后粒子出现粗化长大现象。低温冲击功在不同淬火与回火条件下均表现为上下波动的状态,这主要与第二相粒子及基体组织规律性的变化有关;试验钢在经600 ℃回火后具有最佳低温冲击韧性,其主要原因是钢基体中存在数量较多的具有高密度位错的贝氏体铁素体(BF)与尺寸合适、分布均匀的第二相纳米粒子。     

稀土对船板钢组织及低温韧性的影响

测定了稀土对船板的低温韧性的影响,并通过观察不同稀土含量时钢的组织及夹杂物的形貌,研究了稀土对船板钢热轧板断口形貌及对钢中夹杂物形成的影响。研究发现,加入稀土后,钢中的铁素体含量有所增加,而对其晶粒度没有明显的影响;而加入适量的稀土后(RE:0.018%~0.027%),常温下的冲击韧性下降,但在低温情况下的冲击功高于未加稀土的钢样,此时主要存在的稀土夹杂相是:RE-O-S-Ca和RE-S-Ca,而稀土元素与As形成的复合相主要出现在稀土含量较高的样品中,而当钢中稀土含量过高时会形成数量较多、颗粒较大的以氧、硫为核心的稀土、砷复合夹杂,反而会恶化钢的冲击性能。     

碲处理含硫钢加热过程中MnS-MnTe夹杂物的演变

通过实验室加热试验和热力学计算研究了碲处理含硫钢加热过程中MnS-MnTe夹杂物的演变,得出含硫钢加热过程中MnS-MnTe类夹杂物变化的规律与机理。随着钢中碲含量和Te/S质量比的升高,MnS-MnTe类夹杂物的平均直径增大,平均长径比降低。加热处理后,钢中MnS和MnTe充分生长和析出,碲处理对MnS夹杂物的改性效果相比起热处理前更为明显。随着钢中Te/S质量比的增大,夹杂物的平均直径更大、数密度更低、面积分数更高。随着钢中Te/S质量比的升高,MnS-MnTe类夹杂物中树枝状的Ⅱ类比例降低,球形的I类和块状的Ⅲ类比例升高。在当前试验条件下,当钢中Te/S质量比达到0.33时,钢中MnS开始析出温度低于钢液开始凝固温度,有利于抑制共晶反应中在晶界处Ⅱ类MnS的生成。当Te/S质量比大于1.35后,钢中出现较多球形的纯MnTe夹杂物。     

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。     

焊后热处理对07MnCrMoVR钢热影响粗晶区-20℃冲击韧性的影响

采用光学显微镜、扫描显微镜、透射电镜和冲击韧性试验机对07MnCrMoVR钢热影响粗晶区在460～660℃ 2h焊后热处理工艺下的组织性能进行了分析。结果表明,随着焊后热处理温度的升高,焊缝热影响粗晶区-20℃冲击韧性呈现先降低再升高的现象。焊后热处理钢在580℃和620℃出现再热裂纹倾向,冲击试样为脆性断口,解理断裂,沿着晶界出现了微裂纹,主要是因为碳化物沿着晶界析出并长大弱化了晶界的结合能,导致低温冲击韧性出现降低。≥620℃焊后热处理,07MnCrMoVR钢出现再结晶的现象,位错消失,铁素体晶粒合并长大使其低温冲击韧性又重新升高。该钢最优焊后热处理为460～500℃ 2 h。     

C-Mn中厚钢板单向拉伸断后伸长率不合格原因分析

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪分析C-Mn中厚钢板单向拉伸断口形貌、组织、夹杂物、晶界及晶内成分。结果表明,断面微观形貌均为韧窝+解理特征。解理特征出现在断口中心部位,随解理特征减少,伸长率提高;断面均可见相互平行的裂隙,裂隙中存在MnS夹杂。MnS夹杂级数降低,伸长率也随之增大;伸长率不合格钢板的晶粒大小不均匀。据此判定,MnS夹杂和晶粒均匀性是影响伸长率的主要原因。     

钛稀土复合处理对C--Mn钢粗晶热影响区组织及韧性的影响

利用Gleeble-1500D热模拟机进行焊接热影响区热循环模拟实验,研究了在焊接热输入为65 kJ·cm-1时稀土单独处理和钛稀土复合处理对C-Mn钢粗晶热影响区组织及冲击韧性的影响,并利用扫描电镜观察和分析了实验钢中的夹杂物和冲击断口形貌,利用光镜观察了热循环模拟后实验钢中的微观组织.实验结果表明:稀土单独处理和钛稀土复合处理的试样微观组织分别主要是晶界铁素体+块状铁素体+针状铁素体和晶界铁素体+晶内针状铁素体.经稀土单独处理的试样中夹杂物为La₂O₂S+锰铝硅酸盐+MnS复合夹杂;钛稀土复合处理的试样中的夹杂主要是La₂O₂S+TiO_x+锰铝硅酸盐+MnS复合夹杂.钛稀土复合处理钢中的复合夹杂更细小,有利于形成细小的晶内针状铁素体.钛稀土复合处理极大地改善了实验钢的焊接热影响区低温冲击韧性,比稀土单独处理对试样的冲击性能提升效果更好.      

X80级高强低合金管线钢组织与冲击韧性

 为了研究准多边形铁素体/板条贝氏体/粒状贝氏体显微组织的高强低合金X80管线钢的低温韧性与冲击裂纹扩展特点，用OM、SEM、EBSD和TEM等多尺度手段进行了表征。结果表明，与针状铁素体/粒状贝氏体相比，在－60 ℃以上时，准多边形铁素体/板条贝氏体/粒状贝氏体表现出更好的阻止裂纹扩展的能力，准多边形铁素体可以分割显微组织并细化有效晶粒尺寸，增加大角度晶界比例，协调约束冲击裂纹扩展，进而提高韧性；当温度在－60 ℃以下时，这种准多边形铁素体/板条贝氏体/粒状贝氏体对裂纹扩展的协调约束作用减弱，成为显微组织的“软区”，使得材料韧性下降。     

锰对低碳耐候钢组织与强韧性的影响

在真空感应炉冶炼了2炉不同锰质量分数的低碳耐候钢,利用热模拟机和金相显微镜分析了其组织特征和相变规律,并通过室温拉伸、冲击实验且结合断口分析表征了实验钢的强韧性。热模拟实验表明,低碳高锰耐候钢组织在低冷速下（＜1 ℃/s)为铁素体＋少量珠光体,而在较大冷速内(1～10 ℃/s)为贝氏体＋铁素体复相特征,随冷却速度的增加则钢中贝氏体增多。分析轧态组织表明,2组实验耐候钢中主要组织均为等轴铁素体;增加钢中锰则其强度明显增大,虽塑性和冲击韧性有所降低,但仍可获得良好的强韧性组合。