高强度管线钢微观组织对氢致裂纹的影响

 通过扫描电镜（SEM）和电子背散射衍射（EBSD）等方法,从组织结构和晶界2个方面,研究了微观组织对高强度管线钢氢致裂纹（HIC）的影响。结果表明：高强度管线钢组织结构中存在数量较多的、大块状的M/A岛时,会显著增加HIC的敏感性,而增加AF组织数量及其均匀性有利于降低HIC的敏感性;高强度管线钢的HIC裂纹沿着大角度晶界的边界扩展,而小角度晶界具有一定的止裂作用。     

钒对高强度汽车大梁钢组织细化的影响

利用Gleeble-3500热模拟试验机、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射技术等手段研究V对700 MPa级高强度汽车大梁钢组织细化的影响.在冷却速度2~7℃·s^-1时,显微组织为针状铁素体＋粒状贝氏体组织.V添加提高粒状贝氏体体积分数,细化粒状贝氏体组织,并明显降低粒状贝氏体中M/A岛的尺寸.与无V钢相比,含V钢中大角度晶界比例提高18.2%,对提高钢的韧性有利.由于C含量过低,在实验钢中未观察到单独的VC析出,由此推测V主要固溶在基体中,以合金化方式促进钢的贝氏体相变,使组织得到有效细化.     

汽车裂解连杆用高强度非调质钢组织和性能的研究

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析方法, 研究了Rm≥1 000 MPa、ReL≥750 MPa的高强度非调质钢的组织和性能.结果表明:材料为铁素体-珠光体组织,铁素体呈网状分布;珠光体片层间距对强度的影响较大,当片层间距从207 nm减少到171 nm时,屈服强度从 820 MPa上升到840 MPa;其析出第...     

Cr对含Nb高强无取向硅钢组织、织构及性能的影响

 高强无取向硅钢主要应用于高速电机,要求其具备高强度和优异磁性能,但目前无取向硅钢的磁性能和强度难以兼顾。因此,设计并制备了添加微量Cr的含Nb高强无取向硅钢,通过光学显微镜、EBSD、万能拉伸试验机、四探针测试仪和磁性能测量仪等研究了Cr对含Nb高强无取向硅钢微观组织、织构、力学性能及磁性能的影响。结果表明,添加质量分数为0.5%的Cr抑制了热轧组织的回复,使常化和退火组织再结晶减弱,常化和退火后有利织构面积分数增加,不利织构面积分数减小。添加质量分数为0.5%的Cr使含Nb无取向硅钢的屈服强度显著增大,磁感略升高,但对铁损几乎没有影响。Cr对屈服强度的影响一方面是由于Cr的固溶强化作用,另一方面Cr促进了Nb的析出而使Nb的析出强化效果增强;而Cr提高含Nb高强无取向硅钢的磁感主要是由于促进有利织构形成的同时抑制了不利织构的形成,使得织构因子增大;添加Cr使无取向硅钢的电阻率增加从而使铁损降低,同时Cr促进了Nb的析出,而这种富Nb析出相不仅抑制晶粒长大且会阻碍磁畴移动而使铁损增高,在两方面因素的综合作用下,添加质量分数为0.5%的Cr对含Nb高强无取向硅钢的铁损几乎没有影响。因此,含Nb高强无取向硅钢中添加微量Cr,会由于Cr的固溶作用以及其促进Nb的析出而提高钢的强度并提高钢的综合磁性能。     

高强度船体钢淬火工艺下截面组织与性能均匀性

采用SEM、TEM、EBSD等方法研究了35mm规格船用高强度钢淬火态的截面微观组织特征及精细结构,对其截面不同位置力学性能的对应关系进行了分析。结果表明,35mm淬火态钢板的截面效应明显,距离表面小于8mm时,截面硬度随着距表面距离的增大而减小;在8~17mm范围内,截面硬度处在一个稳定的下平台;在17~18mm范围内,截面硬度出现峰值。心部的抗拉强度和屈服强度均较钢板表面降低了40MPa以上,且心部-80℃冲击功稳定性比表面差。显微组织、板条宽度、有效晶粒尺寸、位错密度等的差异是表面性能优于心部的主要原因。钢板心部大量硬质MA岛存在、中心偏析带及大量非金属夹杂物导致硬度峰值和低温冲击性能的不稳定。     

高强度管线钢板X70的开发

对高强度管线钢的市场需求和国内外发展进行了分析,通过系列技术研究,韶钢开发的高强度管线钢X70实现批量供货．X70强度韧性指标达到西气东输二线要求．     

淬火工艺对铜沉淀强化UHS钢组织性能的影响

 超高强度钢不仅可以降低海洋装备本身质量，而且节约能源，但这类钢应用过程中要求具有良好的强韧性匹配，而淬火工艺显著影响其后续的相变和性能。采用Thermo Calc软件、光学显微镜、扫描电镜以及透射电镜等研究了淬火工艺对低碳(w(C)<0.05%)铜沉淀硬化超高强海工钢组织性能的影响。结果表明，910 ℃淬火、450 ℃时效处理后峰值硬度达到386HV，700 ℃时效后空冷可得到部分二次马氏体组织，峰值硬度为357HV。525 ℃以下时效，富铜相析出的平均半径约为5 nm，产生较高的强化增量。820~910 ℃淬火，随着淬火温度降低，细小的(Nb，Ti)C粒子能够有效抑制奥氏体晶粒的长大，细化晶粒和马氏体板条块，同时基体中小角度界面密度增加，强韧性提高。其中820 ℃淬火强度最高达到1 109 MPa，-80 ℃ V型冲击功为91 J。     

热轧双相钢微观应力-应变模型

利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对热轧后双相钢的微观组织进行分析,用Image-Pro Plus软件测定双相钢微观组织中各独立相的体积分数.根据多相材料中间混合法则和Swift方程,建立热轧双相钢微观应力-应变模型,并用DP590和DP780钢单向拉伸曲线进行验证.结果表明,该应力-应变关系微观模型基本阐明热轧双相钢微观组织参数与宏观力学性能的内在联系,能够准确地描述材料的变形行为,同时很好地预测热轧双相钢宏观的拉伸曲线.     

高强IF钢的高速应变行为

利用拉伸实验装置研究了高强IF钢在高应变速率下的变形特性。结果表明：高强IF钢是应变速率敏感性材料,在应变速率10-4～103/s的范围内,应变速率对高强IF钢的应变硬化率与屈服强度的影响具有2阶段性。在第一阶段,应变速率较低,应变硬化率与屈服强度对应变速率的敏感性较小;在第二阶段,应变速率较高,随应变速率的增加,应变硬化率迅速降低,屈服强度迅速增加。     

超快冷工艺对X70管线钢组织的影响

通过热模拟机研究超快冷工艺中冷却速率和终轧温度对X70管线钢组织细化及马氏体/奥氏体小岛的影响.随着冷却速率的增大,铁素体晶粒尺寸减小,M/A岛的体积分数先增大后降低,M/A岛的尺寸变化则相反.提高终轧温度,铁素体晶粒尺寸略微增大,M/A岛的体积分数增加;但在900~940℃范围内,随着终轧温度的升高,试样中M/A岛的体积分数略减小,尺寸增大.     

Study on microstructure and properties of cold-rolled high strength steel for enameling

With its superior comprehensive properties,cold-rolled enameling steel is widely applied in many fields.However,its low yield stress greatly limits its application.This study aims to improve the yield stress of cold-rolled enameling steel under the premise of meeting formability and enameling properties by strengthening the ferrite matrix via solid strengthening of Mn.The grain size of ferrite before and after enameling,mechanical properties of annealed steel,and precipitation behavior of second-phase precipitates are obtained through studying the microstructure and properties of enameling steel at different stages.The microstructure of the steel investigated at room temperature is found to contain equiaxial ferrite and bunchy cementite particles;the ferrite grains have grown to some extent after enameling.The fine dispersed TiC particles and cementite particles contained in the annealed steel are the main factors improving the hydrogen storage capability.Finally,the result of a falling-ball impact test shows that the steel has achieved excellent adherence.     

超高强度钢热处理组织中碳化物演化行为研究进展

摘要：具有优异性能的超高强度钢在各工业领域备受关注,随着超高强度钢服役环境愈加复杂,通过调整多种微观组织、采用基体与碳化物强化相复合结构来进一步提高钢材强韧性能成为当今研究热点之一。简要回顾超高强度钢发展历程与研究现状,着重讨论在不同热处理工艺条件下超高强度钢中微观组织结构、碳化物析出种类及演变规律的最新进展,并详细介绍作者团队在超高强度钢领域的研究成果。在超高强度钢研究过程中,仍需深入探讨碳化物与基体之间存在的位相关系,澄清不同热处理工艺改变碳化物析出顺序的内在机制,为超高强度钢的组织调控和性能优化提供基础数据和理论指导。     

加热工艺对含磷高强钢氧化行为的影响

 含磷高强钢具有良好的成形性能和较高的强度,被广泛用于汽车零件冲压成形。除了磷元素,含磷高强钢中通常还含有锰、硅等合金元素进行固溶强化,这些合金元素在退火过程中容易发生选择性氧化。采用镀锌模拟器研究了加热过程的露点温度对含磷高强钢在加热过程中的氧化行为。采用扫描电镜、辉光放电光谱仪以及光电子能谱仪分别分析了含磷高强钢的表面微观形貌、元素深度分布以及表面化合物种类。结果表明,加热过程的露点温度对合金元素在表面的氧化行为有显著影响,较高的加热过程露点温度可以显著抑制锰元素和硅元素在表面的选择性氧化行为,但是会加速磷元素在表面的偏析。进一步研究表明,磷元素在样品表面以磷酸盐形式存在。     

高强钢300M静态再结晶动力学研究

为研究高强钢300 M静态再结晶行为,采用Gleeble-3800型热模拟试验机对300M钢进行单/双道次热压缩试验.通过双道次热压缩试验分析了变形温度、应变速率、变形量和初始晶粒尺寸对静态再结晶体积分数的影响.变形温度越高,应变速率越大,变形量越大,初始晶粒尺寸越小,则静态再结晶体积分数越大.其中变形温度、变形量和应变速率对静态再结晶体积分数影响较大,初始晶粒尺寸的影响相比较小.基于双道次热压缩试验结果建立了300 M钢的静态再结晶体积分数模型,基于单道次热压缩试验结果建立了300 M钢完全静态再结晶晶粒尺寸模型,并验证了静态再结晶体积分数模型的正确性.     

Q550高强钢的冷却工艺和组织性能研究

Q550高强钢广泛应用于各类工程机械,其轧制工艺窗口窄,力学性能对轧制工艺非常敏感.为了优化实际生产的轧制工艺参数,本研究设定了3种工艺,通过调整Q550高强钢轧制过程和冷却过程的工艺参数,共得到了3种不同室温组织,对比其室温拉伸、弯曲、-20℃冲击性能检验结果发现,与铁素体+珠光体混合组织相比,上贝氏体组织提高了屈服...     

高强度钢韧化机制及与亚结构关系的研究

以实际生产制备的800 MPa级调质态水电钢为研究对象,结合扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和冲击实验等,利用显微组织晶体学结构可视化与定量化方法,研究了钢板厚度方向不同取样位置低温韧性差异的本质原因。结果表明,高强度中厚板厚度方向由表面向心部过渡,显微组织由板条状贝氏体向粒状贝氏体过渡,低温冲击韧性降低,韧脆转变温度(DBTT)升高。随显微组织由表面向心部过渡(冷速降低),变体选择加强,心部形成了以单一贝恩(Bain)组为主导的相变组织,大角度晶界密度显著降低,且韧脆转变温度的升高与block界面密度降低紧密相关。此外,研究发现奥氏体晶粒内部的block界面和奥氏体晶界可以有效地偏折和阻止裂纹扩展,但由于奥氏体界面密度显著低于block界面,故对冲击实验过程中裂纹扩展阻力的贡献主要来自晶内的block界面。     

终轧温度对X80抗大变形管线钢组织性能的影响

为了研究终轧温度对抗大变形管线钢组织与力学性能的影响,终轧温度确定为830、800和775℃.采用金相显微镜及图像处理软件测试了铁素体与M/A岛的晶粒尺寸及所占比例;采用电子背散射衍射测定了组织的有效晶粒尺寸和大角度晶界所占的比例;利用透射电镜观察了抗大变形管线钢中M/A岛的基本形态;通过准静态拉伸试验,测定了三种试轧钢的屈服强度、抗拉强度和均匀延伸率.结果表明:终轧温度为800℃时,试轧钢的综合力学性能最优,满足了X80抗大变形管线钢的性能要求.     

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。     

热处理制度对新型高强度不锈钢组织与性能的影响

新型高强度不锈钢属于马氏体时效硬化不锈钢,该钢采用二次硬化机理设计成分,添加多种强碳化物形成元素,添加高量Co细化M2X相,在合适的温度回火下,不仅具有高强度、高硬度,而且还有高的塑性与韧性,在航天航空领域有着广泛的应用前景。主要研究了热处理制度对新型高强度不锈钢组织与性能的影响,摸索出适合的热处理制度,保证钢获得强度与韧性的良好配合,为今后进一步研究和使用该钢提供试验依据。     

压铸模具钢4Cr5Mo2V的组织和碳化物的高温行为

摘要：通过测定4Cr5Mo2V钢在不同冷却速度下的相变膨胀曲线,得到其过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线）及Ac1、Ac3和Ms点温度。结合各相变点和Thermal-Calc分析结果,利用原位观察研究了4Cr5Mo2V钢在升温、保温和降温过程中的组织和及升温过程中碳化物的变化规律。结果表明,4Cr5Mo2V钢的相变点温度分别是：Ac1为820℃,Ac3为855℃,Ms为275℃;升温过程中,Cr23C6先于VC溶解,并在表面产生浮凸和空洞;保温过程中,晶粒长大机制为旧晶界迁移,并使得晶粒发生吞并和长大;连续冷却过程中,4Cr5Mo2V钢马氏体形的生成是以先形成的板条为基准逐步形成彼此平行的板条而构成板条束,或者是先形成的板条可以触发产生另一方向（60°或120°）的板条马氏体,构成多边形等具有几何形状的组织特征。