细晶钢焊接热影响区晶粒长大及组织转变

分析了细晶钢的晶粒长大现象及其影响因素，讨论了ＨＡＺ的组织转变及其影响因素，提出了防止上贝氏体Ｂｕ和Ｍ－Ａ组元形成的有效控制措施。     

日本两公司开发的大热输入焊接用高强度钢

为了提高船舶及建筑结构等的焊接效率,必须采用大热输入焊接等措施。介绍了日本各钢铁公司研究开发的多种新技术,包括利用TiN对热影响区晶粒长大进行有效控制,依靠铁素体形核核心手段实现晶粒细化,并利用控制热影响区微观组织以及采用TMCP控制轧制技术等。在综合利用这些技术的基础上,开发成功了各种适合于大热输入焊接的高强度钢,以确保大热输入条件下热影响区具有高的韧性,用于造船、建筑结构、桥梁等的建造。     

析出强化超细晶粒钢焊接热影响区粗晶区的组织和性能

为研究焊接对800 MPa级Ti、Nb复合微合金化析出强化超细晶粒钢组织性能的影响.运用Gleeble3500热模拟试验机,对实验钢进行单道次焊接热循环试验,并研究冷却速度、冷却时间t8/5对焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)组织、性能的影响.结果表明:冷却速度5~15℃/s,CGHAZ的组织为贝氏体,冷却速度进一步增大,会出现马氏体.随着冷却时间t8/5的增加,原奥氏体晶粒尺寸逐渐增加,硬度值逐渐降低,冲击韧性先上升后下降.t8/5为20~120 s时,CGHAZ显微硬度(223~250.4 HV)均小于母材的显微硬度(270.6 HV),出现软化现象,t8/5为20 s时,冲击吸收功最高,为18.2 J,但仅有母材的25.3%.经历焊接热循环后,奥氏体晶粒粗化以及CGHAZ出现贝氏体组织是导致脆化的主要原因.     

10CrNi3MoV钢焊接热影响区组织和晶粒度研究

采用焊接热模拟技术研究了590MPa级船用高强度结构钢焊接热影响区组织和晶粒度的变化规律．研究结果表明：10CrNi3MoV钢热影响区粗晶区(CGHAZ)经峰值温度在临界相变点Ac1和Ac3温度范围二次热循环后，具有粗大组织或粗大晶粒遗传现象．焊接线能量(t8/5时间)对粗大晶粒遗传没有影响，但对粗大组织遗传具有显著影响．当t8/5较小时，能够产生粗大组织遗传．当t8/5较大时，仅仅产生粗大晶粒遗传．并且，随着t8/5值增加，产生粗大组织遗传的温度区间减小。     

石油储罐钢焊接热影响区模拟研究

采用焊接热模拟技术,研究不同焊接热输入条件下焊接热循环对石油储罐钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)的组织和性能的影响.结果表明:实验钢在80～100kJ/cm的大热输入下,热影响区仍能够保持良好的低温韧性;随着焊接热输入的增加,实验钢CGHAZ组织变粗大,低温冲击功下降;钢中弥散分布着大量细小TiN粒子,在焊接热循环中...     

Q235与400MPa超级钢焊接热影响区晶粒尺寸的预测对比

应用有限元方法建立了低碳钢与超级钢焊接温度场数学模型,分别对5mm厚低碳钢板和超级钢板等离子焊温度场和热循环进行了模拟和时比分析;利用模拟得到的热影响区热循环曲线,根据晶粒长大动力学原理分别对其热影响区晶粒尺寸进行预测。预测结果表明,低碳钢热影响区晶粒尺寸远大于超级钢热影响区晶粒。     

电磁-悬浮铸造对变形镁合金晶粒细化的影响

在悬浮铸造的基础上引入了电磁搅拌,并将其与悬浮铸造的优点有机结合,通过不同电磁搅拌时间对悬浮铸造AZ61变形镁合金进行了试验,悬浮剂的加入使合金液中形成了大的能量起伏和成分起伏,有助于形成细晶组织,电磁搅拌的引入加速了悬浮剂和合金母液的均匀混合,有效避免了悬浮剂在合金液中的聚集"搭桥"现象和悬浮剂在铸件中的夹生,结果表明在悬浮剂为2%(质量分数)时进行2 min搅拌时效果最佳,组织的平均晶粒度最小,达到57.5 μm,是悬浮铸造时的三分之一,是金属型铸造的四分之一.析出相Mg17Al12明显减少和细化,并且在基体上的分布更加弥散.电磁悬浮铸造(2min,2%)对比金属型铸造,抗拉强度提高了约20%,屈服强度提高了约30%,延伸率提高了近50%.     

高强钢焊接接头显微组织的研究进展

综述了热输入、合金元素、冷却速率和应变速率对高强钢焊接接头显微组织的影响和高温共聚焦显微镜原位观察高强钢显微组织的最新研究进展,总结了高强钢焊接接头粗晶热影响区显微组织的转变机理.结果表明:通过延长冷却时间、减少热输入量、控制合金元素的含量和采用预处理提高应变速率等方法,可以调控高强钢焊接接头显微组织中马氏体、粒状贝氏...     

氮对钒微合金钢粗晶热影响区(CGHAZ)的组织和性能的影响

用热模拟方法研究了氮含量对钒微合金钢粗晶热影响区(CGHAZ)的组织和性能的影响。结果表明,氮含量为0.0031%或0.021%时,CGHAZ的韧性较差。氮含量0.0031%时CGHAZ中有少量的Ti(C,N),晶界铁素体(GBF)较少,晶内有大量尺寸较大的侧板条铁素体(FSP),解理裂纹沿FSP的直线扩展使其韧性较差。氮含量0.021%时在CGHAZ中生成了较为粗大的(Ti, V)(C, N)和GBF,解理裂纹沿GBF扩展使其韧性较差。氮含量为0.012%时低温韧性较好,在CGHAZ中生成了大量细小的(Ti, V)(C, N)粒子,且GBF尺寸相对较小,晶内有大量的针状铁素体(AF)。这些因素都有利于阻止裂纹扩展,使其低温韧性显著提高。     

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。     

低合金高强钢的延迟裂纹和应力腐蚀裂纹

本文介绍了低合金高强钢制的球罐在定期检验时发现的焊接接头裂纹。作者从应力腐蚀裂纹和氢致裂纹的机理、影响因素、形貌、发生区域、发生时间来论证球罐的应力腐蚀裂纹和氢致裂纹的内在机理是一样的,属于氢致开裂机理。理论分析和检验检测实践证明在球罐的焊接加工阶段采取措施防止氢致裂纹就能大大降低应力腐蚀裂纹敏感性。     

低合金高强度钢的微观组织和疲劳裂纹扩展行为

用透射电镜观察了３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢等温的微观组织，疲劳裂纹扩展行为、裂纹尖端塑性区和位错结构，结果表明，等温状态组织由马氏体和贝氏体组成。在一个奥氏体晶粒内一般存在四个板条领域、裂纹尖端的塑性区内存在主位错带，疲劳断裂的基本组织单元为板条晶或板条束。裂纹遇到板条束界时方向发生较大偏斜。     

Effect of Microstructure Refinement on the Strength and Toughness of Low Alloy Martensitic Steel

Martensitic microstructure in quenched and tempered 17CrNiMo6 steel with the prior austenite grain size ranging from 6 μm to 199 μm has been characterized by optical metallography （OM）, scanning electron microscopy （SEM） and transmission electron microscopy （TEM）. The yield strength and the toughness of the steel with various prior austenite grain sizes were tested and correlated with microstructure characteristics. Results show that both the prior austenite grain size and the martensitic packet size in the 17CrNiMo6 steel follow a HalI-Petch relation with the yield strength. When the prior austenite grain size was refined from 199 μm to 6 μm , the yield strength increased by 235 MPa, while the Charpy U-notch impact energy at 77 K improved more than 8 times, indicating that microstructure refinement is more effective in improving the resistance to cleavage fracture than in increasing the strength. The fracture surfaces implied that the unit crack path for cleavage fracture is identified as being the packet.     

深冷处理对低碳高合金马氏体轴承钢力学性能及组织的影响

利用洛氏硬度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等研究了低碳高合金马氏体轴承钢深冷处理后的硬度变化及组织演化。结果表明:深冷处理促使部分残留奥氏体转变为马氏体,导致深冷处理后实验钢的硬度较淬火态硬度有所升高。经深冷处理后实验钢在0~100 h回火过程中的硬度均比未深冷处理实验钢的硬度高。深冷处理促使钢中碳原子偏聚并在回火过程中以碳化物的形式析出,与未经深冷处理的实验钢相比,经深冷处理的实验钢回火后马氏体基体中的含碳量更低,表明实验钢经深冷处理后在回火过程中析出更多的碳化物。透射电镜分析表明,实验钢在回火过程中析出的大量弥散分布的纳米级M2C和M6C型碳化物是实验钢长时间回火后保持高硬度的主要原因。     

一种低合金高强度船体钢模拟粗晶区组织及相变研究

通过对一种低合金高强度船体钢热模拟试验,研究了不同的焊接热循环对其组织及相变的影响,综合相转变分析、金相组织观察及显微硬度测试,建立了试验钢的焊接CCT曲线。结果表明,在常规焊接热输入条件下,试验钢焊接热影响区粗晶区组织主要为马氏体和贝氏体,试验钢对焊接热输入不敏感。随焊接热输入的增大,试验钢相变温度、热影响区组织及硬度不发生明显的变化。     

船用低合金高强钢止裂温度相关性研究

为研究不同温度场条件下所测止裂温度的相关性,针对4种批号船用低合金高强钢,分别开展等温型双重拉伸试验和梯度温度型（以下简称“梯温型”）双重拉伸试验,测得了等温型止裂温度和梯温型止裂温度。结果表明,在同一主拉伸应力水平下,梯温型止裂温度值均高于等温型止裂温度值,两者差值与主拉伸应力近似呈线性增长关系、与板厚近似呈二次函数关系。从能量角度对等温型和梯温型双重拉伸试验过程进行分析,确定了影响等温型止裂温度和梯温型止裂温度相关性的主要因素为主拉伸应力、无塑性转变温度和板厚,同时初步给出了相关性表达式。4种批号钢板的试验结果表明,所建立的表达式能够较好地表征板厚不大于80 mm的船用低合金高强钢的等温型止裂温度和梯温型止裂温度的相关性。     

高强韧低淬火敏感性7XXX系铝合金的发展

高强韧低淬火敏感性7XXX系铝合金,是满足航空工业当前及未来发展对厚截面整体式结构件制造紧迫需求的必然选择,是当前世界各国在航空铝合金材料研发方面的热点和重点。近年来,美欧等发达国家开创了以7085合金为代表的新一代高强韧低淬火敏感性7XXX铝合金材料体系;我国也成功开发出了一种具有完全自主知识产权、综合性能优异的高强韧低淬火敏感性铝合金材料。详细介绍了国内外高强韧低淬火敏感性7XXX系铝合金的特征、发展历史和现状,并总结了其未来发展方向。在厚截面铝合金材料的设计和生产过程中,通过成分优化设计和组织控制以最大可能地降低合金的淬火敏感性,是发展新一代高强韧低淬火敏感性铝合金材料的必由之路。