钢中非金属夹杂物及其金相检验

对钢中非金属夹杂物按来源、化学成分和形态进行了分类,并依据金属学原理讨论了非金属夹杂物的危害以及对钢的各种性能的影响,详细介绍了各类非金属夹杂物的形态特征和分布特点以及在光学显微镜明场、暗场和偏光下的颜色,最后简单介绍了非金属夹杂物检验标准GB/T10561-2005的主要内容和技术要点。     

对非金属夹杂物检验标准GB/T 10561-2005的探讨

非金属夹杂物检验的国家标准修订在即,为完善标准,对GB/T 10561—2005《钢中非金属夹杂物含量的测定——标准评级图显微检验法》进行了详细研读,并与旧版国家标准及相应的国际标准进行了对比。结果表明:GB/T 10561—2005较旧版GB/T 10561—1989更加完善,其规定了根据夹杂物的长度、厚度、直径、颗粒数及分布对夹杂物进行评级,方便试验人员的操作,有利于准确评价钢材的质量;GB/T 10561—2005在文本编辑、原理公式、实际检验规则、结果表示、图谱制作等方面存在需要进一步完善之处。     

使用A法和K法检测帘线钢中非金属夹杂物含量的探讨

非金属夹杂物含量是衡量金属材料质量的一个重要指标,笔者通过对同一炉70级帘线钢盘条中的5个试样,分别利用GB/T 10561-2005中的A法和DIN 50602-1985中的K法进行非金属夹杂物含量测定,得到了两种不同的检测结论。通过探讨发现非金属夹杂物的宽度指标是产生两者检测结果差别的主要原因,建议在GB/T 10561-2005的后期修订过程中,考虑非金属夹杂物宽度指标对评定结果的影响。     

X80钢及其焊缝在大港盐碱土模拟溶液中的腐蚀行为

为了掌握X80钢及其焊缝在天津大港盐碱土模拟溶液中的腐蚀行为规律,采用动电位扫描和电化学阻抗技术,研究了X80钢在大港盐碱土中的腐蚀过程,并用2273电化学工作站和ZSimp Win软件对试验结果进行了拟合。结果显示:X80管线钢及焊接接头在大港盐碱土模拟溶液中的极化曲线都具有活性溶解特征;X80钢焊缝经过焊接热作用后,掺入了某些耐腐蚀的合金元素,导致其耐蚀性强于母材。     

非金属夹杂物对钢性能的影响

本文分析了钢中非金属夹杂物的形成以及非金属夹杂物的分布状态与材料性能的关系,钢中非金属夹杂物对加工工艺的影响和性能改善的方法,以及在选材时对非金属夹杂物的综合因素分析。     

稀土处理对Mn-V-Ti钢点蚀性能影响的研究

实验室冶炼了5炉稀土处理及未处理的锰系低合金船体钢,并收集了一种工业生产的同种钢。通过冶金分析、极化试验、闭塞电池试验及挂片试验,研究了夹杂物变性对钢材点蚀诱发及扩展的影响;结果表明:钢中夹杂物是点蚀的诱发源,硫化物夹杂物的数量对钢材的点蚀性能有显著影响。稀土硫化物夹杂数量少,体积小,能显著降低钢的点蚀诱发敏感性,降低钢的蚀坑扩展速度,提高钢的耐蚀性。     

焊条中Al元素对X80钢焊接接头组织和性能的影响

采用自制的手工电弧焊焊条焊接X80管线钢,利用能谱仪和光学显微镜对X80钢焊缝进行化学成分分析和金相观察;进行硬度、拉伸和冲击实验分析焊接接头的力学性能;在含硫环境下,开展电化学实验和浸泡实验研究焊缝中Al含量对X80钢焊缝抗硫化物腐蚀性能的影响。结果表明,当药皮中Al含量在8%范围内时,随Al含量的增加,焊缝含Al量升高,焊接接头硬度和抗拉强度增大,焊缝冲击韧性和抗硫化物腐蚀性能先升高后降低,腐蚀产物膜形态存在明显的变化。     

X80管线钢焊接与焊缝开裂影响因素研究进展

为了提升油气运输的经济性,保证油气运输管道系统可靠性,管道工程不断向着高强度、高韧性、大管径的趋势发展.其中X80管线钢在新型高级别管线钢中应用最广,但由于近几年涉及环焊缝的失效事故,环焊缝的服役安全问题备受关注,有关X80管线钢焊接接头组织性能以及接头裂纹产生原因的探究也日趋深入.本文分析和总结了国内外X80管线钢基材制备工艺和显微组织、相关焊接接头组织性能和开裂机制等方面的研究成果,探究了X80钢裂纹产生的原因.环焊缝开裂主要是焊口组织、残余应力和氢效应等因素共同作用的结果.影响氢致开裂的主要因素及相关规律可总结为:(1)焊接热输入量直接影响接头质量;(2)热影响区晶粒大小,粗大的晶粒会导致热影响区局部软化;(3)X80管线钢强度高,与低级别管线钢(相似文献   

X90管线钢的抗氢致开裂性能

目前有关X90管线钢抗H2S性能的研究报道较少.为此,采用NACE TM 0284-2003方法对X90和X80管线钢进行氢致开裂(HIC)试验以对比研究其抗HIC性能,论述了氢致开裂的机理,并分析了X90管线钢的微观组织和化学成分对氢致开裂的影响.结果表明:X90管线钢的抗HIC性能较X80管线钢差,X90钢的热影响区与焊缝区的抗HIC性能比母材好;X90钢易产生Mn的偏析,且C会加剧其偏析,同时Cr的碳化物析出使氢鼓泡易在此处产生,2种因素均导致X90钢的抗HIC性能降低;适当控制微观组织比例,降低C含量,在保证提高X90管线钢强度的同时,严格控制Mn和Cr的含量,可以提高其抗HIC性能.     

钙和镁处理对钢的可焊性之影响

钢中加入稀有元素(REM)能改善钢的可成型性和韧性,并能改善抗焊接开裂性。钙和镁添加剂对夹杂物产生的影响与稀有元素相似。特别是它们能控制夹杂物的形状和形成比硫化锰熔点更高的难熔硫化物。本研究中将钙和镁以INCOCAL10和INCOMAG4合金添加剂的形式添加到实验室熔炼的HY-80(含镍低合金钢)中。第三炉HY-80钢用作对比。三种试验方法测定钙和镁对于三类焊接裂纹形成的影响。采用改进型插销试验来评定钢的氢致冷裂纹敏感性,选用可变拘束试验评定钢的热裂纹敏感性;选用薄片弯曲试验测定原度方向塑性(一种与层状撕裂敏感性有关的性能)。     

光学显微镜检测非金属夹杂物长度的不确定度评定

根据JJF 1059-1999和GB/T 10561-2005,采用光学显微镜及金相图像分析软件对某轧制比大于3的LZ50钢轴坯的非金属夹杂物长度进行了观察和测量,按A法检验,放大100倍观察,对检测非金属夹杂物长度的测量不确定度来源进行了分析,并对每个不确定度分量进行了评定,最终给出了扩展不确定度及测量结果的不确度报告。结果表明:LZ50钢轴坯中的非金属夹杂物主要为C类细系硅酸盐夹杂物;测量结果的不确定度报告为,最严重视场C类非金属夹杂物总长度的测量值为(632±6)μm,k=2。     

JIS G 0555:2003中的点算法与GB/T 10561-2005的比较

两国家将非金属夹杂物检验标准JIS G 0555:2003中的点算法与GB/T 10561—2005进行了比较。结果表明:两个标准在标准演变、检验目的、取样方法、制样方法、夹杂物分类方法等方面相近,而在取样面积、放大倍数、视场及视场数选取、夹杂物评定方法、结果表示等方面有很大的差别;JIS G 0555:2003中的点算法与GB/T 10561—2005相比,也有其科学、合理之处。     

低蠕变砖压蠕变率测试结果的不确定度评定

根据GB／T5073--2005对一批低蠕变砖进行高温压蠕变率的测试,并对影响高温压蠕变率的不确定度分量进行分析和评定,给出了不确定度报告。结果表明该测试的不确定度主要来自重复性试验。     

Q460C钢板力学性能不合格原因分析

利用光学显微镜和扫描电子显微镜分析了某厂生产的多个批次Q460C钢板力学性能低于GB/T 1591-2008技术要求的原因.结果表明:钢板中心偏析造成的贝氏体组织、微裂纹、MnS以及铌和钛复合夹杂物的存在是导致该Q460C钢板力学性能不合格的主要原因;另轧制工艺控制不当造成的魏氏体组织也会降低钢板的力学性能.     

Mathematical model of critical implant stress testing in the weld metal of API 5L X80 steel

In this paper the influence of heat input and preheat temperature on the critical implant stress was analyzed for the weld metal of API 5L X80. High strength steel marked as API 5L X80 is produced with a thermo – mechanical controlled process (TMCP), its chemical composition shows low carbon content due to which the steel has good weldability, but in the weld metal zone cold cracking can occure. The goal of this paper is to define optimal work conditions in form of flux cored arc welding (FCAW) welding parameters at which no cold cracks can be found. The experiment was conducted using central composite design (CCD) and design of experiments (DoE) with two independent variables (preheat temperature and heat input). Mathematical models were developed for all three different wire types that were used (two rutile, one basic flux cored wire). The samples in this paper which had cold cracks were further analyzed on the scanning electron microscope (SEM).     

Influences of flux-cored arc welding consumables on dynamic fracture toughness (J1d) of armour grade Q&T steel joints

Quenched and tempered (Q&T) steels are prone to hydrogen-induced cracking in the HAZ after welding. Austenitic stainless steel (ASS) welding consumables are traditionally used for welding of high hardness Q&T steels as they have higher solubility for hydrogen. The use of stainless steel consumables for a non-stainless steel base metal is not economical. In recent years, the developments of low hydrogen ferritic steel (LHF) consumables that contain no hygroscopic compounds are utilized for welding of Q&T steels The use of ASS and LHF consumables for armour grade Q&T steel will lead to formation of distinct microstructures in their respective welds. This microstructural heterogeneity will have a drastic influence in the dynamic fracture toughness of the armour grade Q&T steel welds. Hence, an attempt was made in this paper to study the influence of flux-cored arc welding consumables on dynamic fracture toughness ( J _1d) of armour grade Q&T steel joints. The flux-cored arc welding consumables have a significant effect on the dynamic fracture toughness of the armour grade Q&T steel welds. The joints fabricated using ASS flux-cored wires showed superior J _1d values than the joints fabricated using LHF consumables and the base metal.     

厚规格多相组织X80管线钢组织控制与断裂行为研究

目的 研究厚规格X80管线钢的力学性能及断裂行为与微观组织之间的关系。方法 通过硬度实验、拉伸实验、夏比冲击实验及落锤撕裂实验（DWTT）,研究X80管线钢力学性能,利用OM和SEM观察微观组织和断口形貌。结果 多边形铁素体（PF）、粒状贝氏体（GB）、准多边形铁素体（QPF）、针状铁素体（AF）和贝氏体铁素体（BF）多相组织的结合保证了钢板优异的强韧性。在落锤撕裂实验裂纹扩展过程中,裂纹扩展至QPF时呈平直扩展,裂纹扩展至GB时,较为曲折迂回,说明GB能有效阻碍裂纹扩展。细小的马氏体-奥氏体（M-A）组元和AF同样能够有效阻碍裂纹的扩展。结论 研究结果可为厚规格多相组织X80级管线钢的服役使用提供理论依据。     

高强船体钢双丝埋弧焊焊接接头CTOD试验研究

根据GB／T2358—1994标准,对16ram厚的高强船体钢焊接接头的焊缝中心-40℃的裂纹尖端张开位移（CTOD）进行测试,绝大部分试样的断裂韧性值是有效合格的,其CTOD值大于0．15mm,符合DNV验收标准。试验结果表明,在给定的双丝埋弧焊接工艺下,该钢种焊缝低温韧性好。该钢种中等厚度双丝埋弧焊焊接接头可以在不进行焊后热处理的情况下使用。     

Influence of heat input on microstructure and fracture toughness property in different zones of X80 pipeline steel weldments

In this paper, microstructure observations and mechanical behaviour of fusion line and offsetting positions from fusion line by 1, 2 and 3 mm were analysed. For the welding of X80 pipeline steel plates, different magnitudes of heat inputs such as high heat input (HHI) 25 kJ/cm, medium heat input (MHI) 20 kJ/cm and low heat input (LHI) 15 kJ/cm were employed. Critical values of J‐integral (J_0.2) and crack tip opening displacement (CTOD_0.2) for predetermined regions in the X80 weldment were determined as per ASTM‐E1820a. M‐A constituents of different sizes such as small (1–2 μm), large >2 μm and slender (>4 μm) were observed in the microstructure of subzones of weldments for different heat inputs. Formation of granular bainite, M‐A constituents and inclusions of Ti, Si, Mo in the microstructure impaired fracture toughness property. In the X80 weldment, the fusion line (FL) for HHI was found weakest in terms of fracture resistance, which subsequently increases the risk of fracture.