超细晶粒钢HAZ晶粒长大的规律

研究了低碳钢、普通市售Ｘ６５钢和高洁净度Ｘ６５钢三种超细晶粒钢焊接ＨＡＺ的晶粒长大倾向。试验结果表明,这些超细晶粒钢都具有严重的晶粒长大倾向;低碳超细晶粒钢比Ｘ６５超细晶粒钢有更为严重的晶粒长大,这是因为前者不含有能阻碍晶粒长大的稳定碳、氮化物形成元素Ｎｂ和Ｔｉ,而后者中含有这些元素;高洁净度Ｘ６５超细晶粒钢的ＨＡＺ晶粒长大倾向小于普通市售Ｘ６５超细晶粒钢。这是因为钢中杂质元素含量越多,α→γ转变温度越低,即Ａｃ３点越低,在同样的焊接热循环条件下,普通市售Ｘ６５超细晶粒钢中的γ晶粒在高温停留时间就越长,晶粒长大的程度也就越大。     

42CrMo钢加热时奥氏体晶粒长大演化规律

对42CrMo钢在不同加热温度(850~1150℃)和保温时间(0~1200 s)下的奥氏体晶粒长大规律进行了研究。采用金相定量法对加热后材料的奥氏体晶粒度进行测量,建立42CrMo钢加热时奥氏体晶粒长大演化模型。结果表明:奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高呈指数关系长大,随保温时间的延长呈近似抛物线形式长大;利用基于唯象理论的Sellars模型,通过非线性回归方法建立42CrMo钢加热时奥氏体晶粒长大演化模型;将该模型导入有限元软件中预报42Cr Mo钢加热时奥氏体晶粒变化,预报结果与实验结果吻合,验证了该模型的正确性。     

9310钢的奥氏体晶粒长大规律研究

利用金相试验方法和理论模型研究了9310钢在800～1200℃奥氏体晶粒的长大规律。结果表明,不同加热温度条件下,9310钢的奥氏体平均晶粒尺寸随保温时间的变化符合Beck关系式。实验钢的硬度随平均晶粒尺寸的增大而逐渐降低,并呈近似的线性关系。通过数值回归分析,测得了9310钢奥氏体晶粒度长大的时间指数和激活能,并对9310钢奥氏体晶粒的长大机制进行了讨论。     

基于Matlab的300M钢奥氏体晶粒的长大规律

研究了300 M钢在不同加热温度(850～1180℃)和保温时间(5～120 min)下的奥氏体晶粒长大规律。绘制了300 M钢奥氏体晶粒尺寸在不同加热温度和保温时间下的等值线图;利用Sellars晶粒长大模型,构建了300 M钢的奥氏体晶粒长大数学模型。结果表明,300 M钢在高温加热时具有较好的抗晶粒粗化能力,在1050℃左右开始粗化。奥氏体晶粒尺寸等值线图可定性和定量预测奥氏体晶粒长大规律;奥氏体晶粒长大数学模型可用两个数学公式来描述,即当加热温度为850℃≤T≤1050℃时,d6.14=texp(68.97-64945.88/T);当加热温度为1050℃≤T≤1180℃时,d7.39=texp(134.56-144504.52/T)。     

喷水冷却对400MPa级超细晶粒钢焊接接头组织和性能的影响

采用手工电弧焊焊接400MPa级超细晶粒钢，并对不同冷却条件下的焊接接头显微组织及力学性能进行分析。结果表明，400MPa级超细晶粒钢手工焊焊接接头热影响区存在着严重的晶粒长大和强度下降现象；焊接过程中采用喷水冷却可明显提高焊接接头强度，实际生产中可以应用手工电弧焊水冷处理方法焊接400MPa级超细晶粒钢。     

鞍钢ANS400超细晶粒钢焊接热影响区的冲击韧性

采用焊接热模拟及常规焊接工艺方法对鞍钢产400MPa级超细晶粒钢的焊接热影响区性能进行了研究。分析了在焊接热循环作用下ANS400超细晶粒钢的晶粒长大及组织性能的变化规律。     

晶粒尺寸对表面渗碳钢力学性能的影响

以加入Nb和Ti元素的20Cr Mo H和22Cr Mo H钢为研究对象,研究了晶粒尺寸对渗碳钢疲劳强度的影响。结果表明,晶粒细化后,钢中裂纹扩展难度增大,从而提高了钢的疲劳强度。     

各种钢铁的焊接

作为新一代高性能钢铁结构材料代表的超细晶粒钢，因其晶粒的超细化从而实现了性能的强韧化，但在焊接时，面临的最大障碍是热影响区晶粒过度长大。系统分析了超细晶粒钢焊接接头的组织特征和焊接性，对超细晶粒钢焊接方法进行了新的分类：[第一段]     

S34MnV钢的奥氏体晶粒长大动力学

利用DIL-805AD/T动态膨胀相变仪对S34MnV钢在不同加热温度和保温时间下进行奥氏体化试验,通过晶界腐蚀、光学显微镜观察和截点法测定了奥氏体平均晶粒尺寸,并对S34MnV钢奥氏体晶粒长大规律进行了深入分析。通过对比Beck模型、Hillert模型和Sellars模型,根据实测晶粒尺寸数据拟合并优化了模型参数,建立了S34MnV钢奥氏体晶粒长大的动力学模型。结果表明:兼顾加热温度和保温时间两方面影响因素的Sellars模型的计算结果与实测数据吻合较好,可用于预测S34MnV钢在880~920 ℃加热温度范围内,保温10~240 min时的奥氏体晶粒长大规律。     

加热工艺参数对12%Cr钢晶粒长大行为的影响

研究了不同加热工艺参数下(加热温度1050~1300 ℃,保温时间0.25~24 h)12%Cr超超临界转子钢的奥氏体晶粒长大行为,并通过光学显微镜(OM)观察晶粒尺寸的变化规律,建立晶粒长大数学模型。结果表明:随着加热温度增加,晶粒尺寸逐渐增加,加热温度低于1150 ℃时,晶粒尺寸增加明显,而温度高于1150 ℃后,晶粒尺寸逐渐趋于稳定;随着保温时间的增加,晶粒尺寸逐渐增加,保温时间增加到3 h后,晶粒尺寸增加趋势放缓。采用非线性回归方法和Arrhenius晶粒长大模型,建立了该钢的晶粒长大数学模型。     

微钙钢中第二相粒子细化晶粒效果的研究

通过热处理试验、热模拟试验以及埋弧焊试验,研究了微钙钢中的第二相粒子对奥氏体晶粒的细化效果。结果表明:在热处理条件下微钙钢的奥氏体晶粒尺寸随保温时间的延长而增大,但增大幅度较小;热模拟条件下微钙钢当t8/5=80 s时,模拟CGHAZ的奥氏体晶粒尺寸为80μm,t8/5=200 s时约为110μm,细化效果明显;焊接条件下,未加钙钢CGHAZ的晶粒平均尺寸约为400μm,微钙钢CGHAZ平均晶粒尺寸约为120μm,细化效果显著。微钙钢中的第二相粒子能够有效地细化奥氏体晶粒。     

超细晶粒钢热轧生产工艺研究

根据攀钢热轧板厂工艺设备现状，以Q235钢为研究对象，通过理论分析和现场试验，摸索出了超细晶粒钢的热轧工艺，使晶粒细化至4～5μm，σaσb均提高100MPa左右，提高了产品的综合性能，实现了在攀钢1450mm普通热轧机上生产超细晶粒钢的技术创新。     

20CrMnTi钢和20钢奥氏体晶粒长大行为对比

通过试验研究了20CrMnTi钢和20钢在不同保温温度(1000～1200℃)和不同保温时间(0～300 s)条件下的奥氏体晶粒长大行为,并基于试验结果建立了描述奥氏体晶粒长大行为的Sellars数学模型。通过对比两种钢的奥氏体晶粒长大模型计算值与试验值的平均相对误差(AARE)和相关系数(R),验证了模型的可靠性。试验与模拟结果表明,随着加热温度的升高,试验钢晶粒尺寸都有明显的增加;随着保温时间的延长,在前60 s晶粒尺寸增长快速,之后增速减缓。但在相同试验条件下,20CrMnTi钢的奥氏体晶粒尺寸都明显小于20钢,且没有出现晶粒异常长大现象,说明Ti元素的添加具有明显细化组织的作用。     

38CrSi钢晶粒的细化工艺

对38CrSi钢分别加热至880、900和920℃,进行3~5次的循环加热淬火,以细化38CrSi钢的晶粒。利用光学显微镜观察38CrSi钢的晶粒形貌,利用截线法测量晶粒的尺寸。结果表明:38CrSi钢晶粒细化的最佳工艺为880℃×12 min+油淬,循环3次,晶粒尺寸为5~7μm。     

42CrMo钢加热过程中的奥氏体晶粒尺寸演变

通过金相试验方法测定42CrMo钢在890～930℃下保温10～240 min后的晶粒尺寸.结果表明,42CrMo钢在加热到试验温度 890～930℃时已经完全奥氏体化,保温过程中的晶粒生长属于正常生长;加热温度对晶粒尺寸的影响较大,保温时间对晶粒尺寸的影响较小;随保温时间的延长晶粒生长缓慢,晶粒尺寸与保温时间满足指数...     

42CrMoVNb细晶高强度钢的力学行为

通过快速循环热处理和改变奥氏体化温度的方法获得不同的原奥氏体晶粒尺寸,研究了晶粒尺寸特别是超细晶粒尺寸对中碳42CrMoVNb钢力学行为的影响。结果表明,晶粒从8μm细化到4μm时,实验钢的强度提高、塑性下降,除弹性变形能外,单轴拉伸的形变强化指数、均匀塑性变形能、裂纹扩展能和总能量均有所降低;当晶粒进一步细化到2μm时,强度不再提高。随着回火温度的升高,强度随晶粒细化而提高的幅度减小。晶粒细化能够明显地提高实验钢冲击断裂时所吸收的能量,降低韧脆转变温度。     

18Ni马氏体时效钢循环相变细晶工艺研究

研究了循环相变对18Ni(1800 MPa级)马氏体时效钢奥氏体晶粒细化的影响.结果表明,通过加热温度递减的变温循环相变,18Ni马氏体时效钢奥氏体晶粒尺寸可由201 μm的粗大等轴晶细化为约10 μm的均匀细小晶粒;而通过950、920和900℃的等温循环相变,得到细化的晶粒尺寸为12～14μm;通过循环相变显著细化了马氏体时效钢的晶粒尺寸,而温度递减的变温循环相变是该钢细化晶粒的有效措施.     

GCr15钢激光淬火层的奥氏体晶粒尺寸

ＧＣｒ１５钢激光淬火层的晶粒尺寸可在很大范围内变化，从约３０μｍ到小于２μｍ。以激光光斑为中心，相距越远，晶粒尺寸越细小，晶粒尺寸的变化与激光加热时理论推导的温度场存在对应关系。激光扫描速度对激光淬火层的奥氏体晶粒尺寸有显著的影响，原始组淬火层体晶粒尺寸影响较小，ＧＣｒ１５钢激光淬火层奥氏体晶粒尺寸的研究为激光淬火工艺的制订提供了重要的参考依据。     

两种规格超细晶粒钢的激光焊接

超细晶粒钢依靠微米级或亚微米级的铁素体,使钢的强度和韧性大大提高。本文分析了超细晶粒钢的焊接性及激光焊接的特点,进行了超细晶粒钢的激光焊接试验,并与等离子弧焊接、MAG焊接进行了比较,超细晶粒钢激光焊接接头粗晶区有较好的韧性,采用较小的激光功率并配合较慢的焊接速度,可减小粗晶区硬化倾向。终轧温度较高的SS400钢激光焊接接头强度高于母材,深度轧制钢激光焊接接头出现再结晶软化区,当软化区宽度较窄时,不影响整体接头强度,SS400钢和深度轧制钢激光焊接接头均有好的弯曲塑性。     

V-Nb微合金化重载齿轮钢的组织和力学性能

研究了Cr-Ni—Mo系重载齿轮钢经V-Nb微合金化处理前后的组织及力学性能。结果表明：经过V-Nb微合金化处理后，钢的奥氏体晶粒得到显著细化，在渗碳温度范围内10h保温时不会发生奥氏体晶粒的异常长大；伴随着晶粒的细化，冲击吸收功得到了提高；晶粒细化也使该钢渗碳层的组织和性能得到了改善。