硅钢解理断裂韧性K_(Ic)与温度的关系

以实验事实说明了RKR模型应用于硅钢所遇到的严重困难。引入了Weibull统计分布来描述硅钢解理断裂应力的体积效应。运用HRR理论和Rice-Johnson关于钝化区的应力分析,结合Weibull统计模型,导出了硅钢解理断裂韧性K_(Ⅰc)与温度的依赖关系,与实验结果符合得较好。     

多相材料断裂韧性K_(Ic)的估计

本文导出了包括各组成相尺寸因素在内的、用组成相材料断裂韧性和体积比来估计多相材料断裂韧性的表达式: 通过极限分析,导出了符合混合律的上限值表达式(n→∞) 和下限值表达式其中V_f~j,K_(Ic)~j分别表示各相材料的体积比和断裂韧性,n是和各组成相尺寸有关的参数。     

热处理对高强钢筋组织与性能的影响

研究了淬回火加热方式、淬回火温度、淬回火保温时间等因素对20MnSi热轧盘条力学性能和微观组织的影响,提出了生产高强钢筋的合宜的热处理工艺。     

回火温度对TMCP高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、光学显微镜、透射电镜等方法,研究了回火温度对TMCP高强钢组织和性能的影响。结果表明,经400～650 ℃回火后,钢板强度、冲击吸收能量和屈强比的变化规律明显不同。600 ℃回火时,屈服强度和抗拉强度达到最大值,冲击吸收能量则为最小值,且屈强比随着回火温度的升高而增加。回火后钢板组织以贝氏体为主,析出相为Nb、Ti复合析出,600 ℃时析出少量ε-Cu相,且随着回火温度升高,贝氏体板条逐渐合并,板条宽度增加,Nb、Ti复合析出相数量也随之增加。     

回火温度对低合金高强锰钢组织与性能的影响

研究了不同回火温度对低合金高强锰钢力学性能和微观组织的影响。结果表明,随着回火温度升高,抗拉强度逐渐降低,屈服强度先升后降,硬度先基本持平随后逐渐下降,冲击功的变化趋势为先升后降再升高。回火温度200~250℃时,抗拉强度高于1 500 MPa,-40℃冲击功大于80 J,力学性能较好;钢的组织主要为回火板条马氏体。     

回火温度对高强海洋平台钢组织和性能的影响

对自制的高强海洋平台用合金钢850℃油淬后进行200~650℃×2 h回火处理,研究了回火温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随回火温度的升高,试验钢的淬火组织逐渐转变为回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体;强度和硬度逐渐下降,但与抗拉强度相比,上屈服强度下降得更慢些,塑性总体呈现升高趋势。600℃回火试样拉伸过程中出现屈服平台,继续提高回火温度,屈服现象更明显。冲击性能随回火温度的升高先下降后上升,在300~500℃范围内出现明显的回火脆性。当回火温度为600℃时强韧性匹配最好,抗拉强度840 MPa,上屈服强度760 MPa,断后伸长率17%,-40℃冲击吸收能量175 J。     

回火温度对低碳马氏体高强钢组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射和拉伸及冲击试验等研究了回火温度对离线再加热淬火(RQ)与在线直接淬火(DQ)低碳马氏体高强钢组织和性能的影响。结果表明：两种淬火态试验钢组织均为板条马氏体,其中RQ钢中原奥氏体晶粒及板条束呈等轴状,而DQ钢中呈扁平状;随着回火温度升高,马氏体板条发生合并、粗化,并逐渐消失,形成多边形铁素体;碳化物析出并聚集长大、球化。在同一回火温度下,RQ钢的屈服和抗拉强度均较DQ钢低,但伸长率较DQ钢高。同时,RQ钢比DQ钢具有更高的冲击吸收能量和更低的韧脆转变温度(DBTT);随着回火温度升高,RQ和DQ钢的伸长率和屈强比上升,屈服强度和抗拉强度下降,DBTT先升高后降低;RQ和DQ钢在200℃或500～600℃回火时具有优良的综合力学性能。     

回火热处理对低屈强比高强钢组织与性能的影响

利用力学性能测试、光学显微镜、透射电镜观察等方法,阐明了回火热处理对低屈强比高强度钢组织与力学性能的影响规律。研究表明,回火温度对低屈强比高强度钢的组织和力学性能具有决定性影响。回火前,试验钢显微组织主要由细小板条状和粒状贝氏体组成,还含有少量铁素体及一些M/A岛。随回火温度提升,板条贝氏体逐渐合并长大,板条宽度增加,M/A岛分解,抗拉强度和冲击韧性下降,而屈服强度保持稳定,导致屈强比升高。M/A岛以块状和链条状形态存在,位于板条之间或贝氏体/铁素体边界。较低的回火温度可获得高强度、高韧性和低屈强比钢,这主要归功于其细小的板条组织和稳定的M/A岛。     

较高温度等温淬火(回火)对球墨铸铁性能的影响

分别采取普通等温淬火、两级等温淬火、等温淬火＋回火3种热处理工艺对较高温度下球墨铸铁（成分为质量分数％；3.80C,2.46Si,0.25Mn,0.026S,0.036P,0.051Mg,0.022RE)的组织和性能进行了研究，发现热处理工艺带变窄或消失，得到基体中不含奥氏体的贝氏体球墨铸铁。这种球墨铸铁虽然塑韧性较差，但具有较高的强度、硬度和疲劳极限，而且耐磨性和切削性良好。     

热处理温度对超高强海工钢组织性能的影响

针对超高强海工钢的研发,采用低碳和较高Ni含量设计了实验钢化学成分,通过力学性能分析及显微组织观察,对比研究了热轧钢板、以及不同热处理温度实验钢板的组织性能,明确了不同热处理温度对超高强海工钢板力学性能的影响规律。结果表明：热轧钢板组织基本为全马氏体组织,经热处理后开始析出碳化物,在热处理温度为650℃时界面处存在一定量的新鲜马氏体或残余奥氏体;经400、500、600℃热处理后,虽然可将实验钢板屈服强度提高至1 000 MPa以上,且断后伸长率大于14%,但由于存在时效脆性,使得钢板在-80℃时发生脆性断裂。经650℃热处理后,尽管实验钢板的屈服强度下降,但仍保持超高屈服强度,为786 MPa;另外,实验钢板的低温冲击韧性得到了显著改善,-80℃冲击吸收功大于125 J,具有最佳的综合力学性能。     

淬火和回火温度对30MnSi钢筋组织与性能的影响

采用高强钢筋热处理生产线对30Mn Si热轧盘条钢筋进行在线感应淬火和回火处理,研究淬火和回火温度对其组织与性能的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,钢筋的力学性能呈先增大后降低的趋势。随着回火温度的升高,钢筋的抗拉强度逐渐降低,伸长率变化不大。     

回火温度对Q960E高强钢组织和性能的影响

对尺寸为100 mm×400 mm×16 mm的Q960E高强钢试样进行了920℃水淬,然后分别于580℃、600℃和620℃回火,以研究回火温度对该钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的提高,钢板强度逐渐下降但均满足标准要求,回火组织为索氏体组织。当600℃回火时,屈服强度为1 001 MPa,抗拉强度为1 038 MPa,断后伸长率达到了15.0%,-40℃纵向冲击吸收能量平均达到了59 J,为最优的强、韧性。考虑到钢的焊接工艺,淬火后Q960E高强钢应在600℃而不是在580℃或620℃回火。     

回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、显微组织观察、扫描电镜观察,研究回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响规律。结果表明:试验钢900 ℃保温后水淬再200~300 ℃回火后,为回火板条马氏体组织;在 400 ℃和500 ℃回火后,为回火屈氏体组织;在600 ℃回火后,为回火索氏体组织。试验钢具有较高的回火稳定性,在400~600 ℃回火时,α铁素体仍保持板条马氏体的形状和位向。在200 ℃回火后,小角度晶界含量较多,阻碍微裂纹扩展,韧性较好,随着回火温度的升高,小角度晶界占比逐渐减少,在400 ℃回火后,小角度晶界占比较少,碳化物的析出恶化试验钢的韧性,发生了回火脆性,韧性最差,500 ℃和600 ℃回火后,试验钢的小角度晶界占比较400 ℃相差不明显,但试验钢回复程度较大且600 ℃回火发生部分再结晶,回火软化作用较大,韧性较高。当回火温度为200 ℃时,试验钢具有最佳的综合性能,屈服强度为1164.38 MPa,抗拉强度为1429.70 MPa,断后伸长率为14.66%,硬度为430.27 HV3,标准试样-40 ℃冲击吸收能量为92.30 J。     

回火温度对1100 MPa级高强钢组织与性能的影响

研究了920 ℃水淬+不同温度回火后1100 MPa级高强钢的显微组织和力学性能。结果表明:回火温度为250 ℃时,所得到的力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、硬度、断后伸长率和冲击吸收能量分别为1423 MPa、1220 MPa、446 HV5、14.2%和56 J。随回火温度的升高,抗拉强度、屈服强度、硬度值整体呈现下降的趋势,冲击吸收能量先减小后增加。回火温度为150 ℃时,组织为回火马氏体和ε碳化物,析出的ε碳化物呈细长杆状。回火温度上升到250 ℃之后,马氏体板条稍有粗化,ε碳化物长大。随回火温度继续升高,板条马氏体逐渐转变为等轴铁素体,ε碳化物也会转变为渗碳体并逐渐球化粗化。     

回火温度对高强无碳化物贝氏体钢无缝管组织和性能的影响

研究了正火后回火温度对无碳化物贝氏体钢无缝钢管组织和性能的影响。试验结果表明,930 ℃正火后在600 ℃以下回火时,随回火温度的提高,试验材料的抗拉强度有降低的趋势,但降幅不大,强度在973~1012 MPa变化。试验材料的冲击吸收能量在300 ℃达到最大值,为72 J;400 ℃回火时,冲击吸收能量出现最低值,出现无碳化物贝氏体钢的回火脆性;回火温度超过400 ℃时,冲击吸收能量上升;300~350 ℃回火时,伸长率和断面收缩率最高。在400 ℃以下回火时,试验材料的组织由无碳化物贝氏体、块状铁素体和残留奥氏体组成;超过400 ℃回火时,组织为粒状贝氏体及块状铁素体。无碳化物贝氏体钢无缝钢管930 ℃正火,300 ℃回火时具有较佳的综合力学性能。     

回火温度对Q690D级高强结构钢组织和性能的影响

研究了回火温度对经一定温度淬火后Q690D级高强结构钢组织和力学性能的影响。结果表明:930℃淬火并于350~660℃回火时,随回火温度的升高,Q690D的淬火组织逐渐转变为回火马氏体、回火托氏体和回火索氏体;强度逐渐降低,屈强比逐渐升高,出现了第一、二类回火脆性,当回火温度为640℃时强韧性配合最好,此时Rp0.2=748 MPa,Rm=802 MPa,A50=41.0%,AKV2(-20℃)=181 J,AKV2(-40℃)=97 J。     

回火温度对工程机械用超高强钢组织及回火脆性的影响

通过SEM、TEM、-20 ℃夏比V型冲击试验等分析手段研究了回火温度对工程机械用超高强钢微观组织及回火脆性的影响,并结合断口特征及微观组织分析裂纹扩展路径。结果表明,试验钢在200~500 ℃回火时,随着回火温度的升高,马氏体分解后形成的碳化物的析出位置从马氏体板条内逐步过渡到原始奥氏体晶界和马氏体板条界,其形状由针状变为粒状,并不断粗化。回火温度为200 ℃和500 ℃时,冲击试样断口的不稳定断裂区为韧性断裂。300 ℃回火时,出现了回火脆性,其冲击试样断口的不稳定断裂区为准解理断裂,裂纹扩展路径相对平直。微观组织分析发现,在原始奥氏体晶界及马氏体板条界析出大量的针状碳化物,这些碳化物提供了裂纹形核位置,促进了裂纹扩展,导致了回火脆性的产生。     

回火温度对双相钢热处理退火组织的影响

以DP600钢为研究对象,对试样进行740℃×10min的退火,然后以240℃/h缓慢降温,分别在180、220和260℃对试样进行90 min回火.然后应用扫描电镜观察材料微观组织,研究铁素体和马氏体形貌.实验结果表明:退火后再260℃回火材料的铁素体细化,马氏体分解充分且均匀分布,该DP钢微观组织有利于屈服强度和变形均匀性的提高.     

回火温度对装甲钢性能的影响

研究了回火温度对３０ＣｒＮｉＭｎＭｏＢ高强度装甲钢力学性能和抗弹性能的影响，试验结果表明，试验钢的强度，塑性，硬度和韧度随回火温度变化遵循中碳合结构钢的变化规律，在５００℃回火时，试验钢的硬度为３９９ＨＢ，冲击韧度Ｃｖ＝４２Ｊ（２５℃），具有最高的背面强度极限。     

回火温度对装甲钢性能的影响

研究了回火温度对３０ＣｒＮｉＭｎＭｏＢ高强度装甲钢力学性能和抗弹性能的影响。试验结果表明，试验钢的强度、塑性、硬度和韧度随回火温度变化遵循中碳合金结构钢的变化规律。在５００℃回火时，试验钢的硬度为３９９ＨＢ，冲击韧度Ｃｖ＝４２Ｊ（２５℃），具有最高的背面强度极限。