回火对42CrNiMo6钢韧脆转变温度的影响

通过热处理工艺试验,研究42CrNiMo6钢的韧脆转变温度。根据42CrNiMo6钢在不同回火温度下的低温冲击吸收功,推算冲击断口形貌的剪切断面率。结果表明,590℃回火后,合金韧脆转变温度为室温;620℃回火后,合金韧脆转变温度为-50℃;而650℃回火后,合金韧脆转变温度为-70℃。回火温度的提高会增加合金的低温冲击吸收功,但会降低材料强度和韧脆转变温度,提高材料的工况应用范围。     

热处理对20钢韧脆转变温度的影响

针对煤炭行业常用的20钢冻结管的作业环境,参考低温用管的有关标准,对热轧态及不同正火状态下的20钢冻结管的拉伸性能和低温冲击韧性进行检验分析,并采用Origin软件拟合20钢的韧脆转变温度曲线.分析结果表明：经过860℃、880℃、910℃正火后,20钢的韧脆转变温度下降到-30～-20℃;正火态的组织晶粒度比热轧态的粗大,但正火后20钢的低温冲击性能大幅度提高.     

含硼超高锰钢的韧脆转变温度的研究

采用系列冲击法测定了含硼超高锰钢在20～-80℃的冲击韧性.根据脆性转变温度曲线和断口形貌,确定其韧脆转变温度为-70℃,并分析了影响韧脆转变温度的因素.     

10CrNi3Mo钢的低温韧性研究

通过组织观察、系列温度冲击和断口形貌等方法对10CrNi3Mo钢的低温韧性进行研究。根据系列冲击试验的能量判据、断口判据和塑性判据得出了韧-脆转变温度在-100℃以下。采用动态撕裂试验,试验结果表明,动态撕裂试验与系列冲击趋势相同,韧-脆转变温度约为-75℃。经综合研究可知,10CrNi3Mo钢具有良好的低温韧性。     

Boltzmann函数拟合法确定高强钢韧脆转变温度

为检测一种高强低碳贝氏体钢的韧脆转变温度，基于－196～0 ℃温度间的低温冲击功和冲击试样断口形貌及变化规律，采用Boltzmann函数拟合了冲击功-温度曲线。结果表明：采用Boltzmann函数拟合冲击功-温度曲线相关系数为0.999，可以用来预测高强低碳贝氏体钢在0～196 ℃之间的冲击功，韧脆转变温度为－78 ℃。     

400-18LT球墨铸铁的韧脆转变温度检测方法研究

研究了-130~0℃下400-18LT低温球墨铸铁低温冲击性能,计算出QT400-18AL冲击功随温度变化曲线,随冲击温度的降低,冲击功逐渐降低,在-74.3℃达到韧脆转变温度点。用ZESS-18扫描显微镜观察了不同冲击温度下断口形貌,根据冲击断口测量晶状区断面率,根据晶状区断面率随温度变化曲线拟合出韧脆转变温度为-72.4℃。两者的测试结果是吻合的。     

试样厚度对韧脆转变温度区间的影响

根据BSI 7448 Part I标准，测定了海洋平台用钢E36以裂纹尖端张开位移(CTOD)为表征的韧脆转变温度曲线. 通过改变试样厚度，研究面外拘束对韧脆转变温度区间的影响并分析了其变化规律. 结果表明,E36钢具有典型的韧脆转变特征，其韧脆转变温度曲线可以用Boltzmann函数进行拟合，具有良好的相关性；试样厚度越大，韧脆转变温度越高，断裂性能下降. 通过有限元模拟分析三维裂纹尖端应力状态，选择了面外拘束参数Tz，用来阐述厚度效应对韧脆转变温度的影响，具有良好的相关性.     

10CrNi3MoV钢焊接接头低温韧性的研究

通过对10CrNi3MoV钢焊接部位的组织观察,低温及系列温度冲击功和断口形貌的分析,结果表明该钢焊接接头的熔合线上平台冲击功在140J以上,上平台转变温度为-35℃,50％冲击功转变温度为-70℃.-50℃的冲击功分散度比较大,平均值为109J,-70℃冲击功平均值仍有80J以上.韧脆转变温度低于-70℃.     

07MnNiCrMoVDR钢焊接接头低温韧性研究

以07MnNiCrMoVDR钢及其焊接接头为试验对象,通过冲击试验,分析了温度对焊接接头性能的影响以及韧脆转变温度的确定。试验结果表明,07MnNiCrMoVDR钢焊接接头的低温韧性随着温度的降低而降低;焊接接头各区的韧脆转变温度均低于最低使用温度(-40℃),满足实际工矿的使用要求。     

取向硅钢韧脆转变温度及影响因素

以鞍钢0.27 mm规格高磁感取向硅钢板为研究对象,通过测量不同温度下常化样品的力学性能,结合微观组织和断口形貌观察,确定其韧脆转变温度及影响因素。结果表明:该取向硅钢临界断裂强度约为590 MPa,韧脆转变温度区间为60~80 ℃。在0~100 ℃测试温度范围内,随温度升高,磷元素偏聚浓度由90%左右降低至65%左右,相应平衡时间短,有利于提高晶界结合强度并弱化脆断倾向。此外,常化组织晶粒粗化和铁素体与珠光体不均匀变形产生的微裂纹是脆化的主要组织因素,不利于取向硅钢的冷轧加工。     

返红温度对Q345NQR2高强钢板组织性能的影响

为在中厚板产线开发Q345NQR2高强钢板,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及电子探针,研究了返红温度对其组织和力学性能的影响。结果表明,在相同始冷温度下,随着返红温度的降低,钢板的屈服及抗拉强度都升高,但抗拉强度增加的幅度更大;当返红温度小于540 ℃时,硬相珠光体组织发生退化,对低温冲击韧性不利;返红温度大于540 ℃且小于等于620 ℃时,钢板组织为铁素体+珠光体,珠光体体积分数不小于16%时,钢板的屈强比不大于0.75,-40 ℃冲击功大于90 J,满足了标准的要求。     

返红温度对Q345NQR2高强钢板组织性能的影响

为在中厚板产线开发Q345NQR2高强钢板，利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及电子探针，研究了返红温度对其组织和力学性能的影响。结果表明，在相同始冷温度下，随着返红温度的降低，钢板的屈服及抗拉强度都升高，但抗拉强度增加的幅度更大；当返红温度小于540 ℃时，硬相珠光体组织发生退化，对低温冲击韧性不利；返红温度大于540 ℃且小于等于620 ℃时，钢板组织为铁素体+珠光体，珠光体体积分数不小于16%时，钢板的屈强比不大于0.75，-40 ℃冲击功大于90 J，满足了标准的要求。     

固溶温度与冷变形量对S32750双相不锈钢管低温冲击性能的影响

通过金相显微镜、扫描电镜及冲击试验对S32750双相不锈钢管的显微组织和冲击吸收能量进行研究,分析了固溶温度和冷变形量对S32750不锈钢管低温冲击吸收能量和显微组织的影响。结果表明:随着冷变形量从30%逐渐增加到60%,γ相的圆度系数从7.10增加到27.25,低温冲击吸收能量逐渐增加,特别是-46 ℃冲击吸收能量增加约2倍,冲击断口形貌发生变化。随着热处理温度从1060 ℃升高到1120 ℃,γ相比例减少,低温冲击吸收能量降低,特别是-40 ℃冲击吸收能量值降低53.4%。     

新型高强韧铝锂合金的显微组织和性能

通过室温拉伸试验、热稳定化试验、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)等方法对人工时效状态下新型高强韧铝锂合金厚板室温拉伸性能、热稳定性、断口形貌以及微观组织进行了研究。结果表明,合金进行室温拉伸试验时,厚板T/2厚度位置处的强度和伸长率均高于T/4厚度位置,这是由于板材进行轧制变形时,T/2厚度位置处变形量较大,位错密度更高,后续时效处理时会析出更多的强化相;稳定化时间一定时,随稳定化温度的升高,合金强度先增加,稳定化温度超过175℃后,强度逐渐降低,合金的热稳定性主要取决于稳定化处理后析出相的变化,稳定化温度低于150℃时,T₁相具有较好的耐热性,析出相的尺寸和数量变化较小,稳定化温度进一步升高后,T₁相数量逐渐减少。     

工程机械用Q1300E超高强钢的淬火工艺

利用全自动拉力试验机、全自动冲击试验机、光学显微镜和扫描电镜研究不同淬火工艺下Q1300E钢板的力学性能和显微组织。结果表明,当淬火加热时间为60 min,淬火温度为840 ℃时,强度和低温冲击性能最好,回火态力学性能满足GB/T 28909—2012要求,屈服强度1302 MPa,抗拉强度1505 MPa,-40 ℃纵向和横向冲击吸收能量分别为74 J和61 J;淬火温度为870、900和930 ℃时,抗拉强度和低温冲击吸收能量满足GB/T 28909—2012要求,但屈服强度低于1300 MPa;淬火温度的变化对晶粒尺寸的影响较为明显,淬火温度840 ℃时,平均晶粒尺寸最小,为5.7 μm,淬火温度930 ℃时,平均晶粒尺寸为15.9 μm。淬火加热时间对力学性能和晶粒尺寸的影响相对较小,当淬火温度为840 ℃,淬火加热时间为40~80 min时,回火态力学性能满足GB/T 28909—2012要求,晶粒尺寸为4.5~6.5 μm。     

16MnDR特厚钢板典型缺陷的形成原因分析

为了研究与探讨钢板典型缺陷的形成机理,并为钢板质量的稳定控制提供理论参考,采用金相显微镜与扫描电镜等仪器研究了特厚钢板表面裂纹、中心探伤不合格以及冲击性能不合格等典型缺陷的形成原因。结果表明,钢板表面裂纹的产生原因有两个,一是钢中有害元素偏高引起的热脆,二是夹杂物多造成的连铸坯裂纹并在轧制过程中扩展;钢板探伤不合格的原因是钢板芯部析出的粗大Nb、Ti、V类碳氮化物,并伴有MgO和Al₂O₃类大型夹杂物;钢板冲击性能不合的主要原因是芯部的带状组织和带状组织中含碳上贝氏体/马奥组织以及晶粒粗大和混晶。     

Q355ME耐低温角钢边宽冲击韧性分布和显微组织研究

针对Q355ME耐低温角钢整体性能均匀的要求，采用金相显微镜、扫描电子显微镜以及冲击试验研究了Q355ME耐低温角钢沿边宽不同位置的组织和性能。结果表明，从端部到根部，不同位置显微组织均为铁素体+珠光体，但铁素体体积分数和晶粒尺寸大小有明显差别。沿边宽不同位置的冲击试样低温（-40 ℃）冲击功为148~203 J，从端部到根部呈先减小后升高的趋势。角钢端部的冲击功最大，在靠近根部1/3位置的冲击功为最小值，根部冲击功接近标准取样位置的冲击值。Q355ME耐低温角钢沿边宽不同位置冲击性能和显微组织存在差别，但性能均满足标准要求。     

回火温度对高性能耐火钢组织和性能的影响

利用光学显微镜、透射电镜、力学性能测试等方法,研究了回火温度对某高性能耐火钢组织和性能的影响。研究表明,回火后试验钢均表现出良好的高温性能和强韧性匹配,650 ℃回火时试验钢的耐火性能和低温冲击性能达到最优。回火前后试验钢的组织以多边形F+板条/粒状B为主,含有少量M/A岛,且有较多近似球形或椭圆形碳化物或复合碳氮化物析出。随着回火温度的升高,组织稍有粗化,部分板条B合并变成胞状结构,M/A岛数量及形态变化不大,但有效尺寸略有减小,600 ℃回火后析出相增加,650 ℃和680 ℃回火后有大量尺寸在50 nm以下的第二相质点析出,进一步确保了试验钢的耐火性能和低温冲击性能。     

正火工艺对420 MPa级海上风电用钢板组织及性能的影响

利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、室温拉伸、低温冲击测试等试验方法,采用了正火、强化正火、正火+400 ℃回火的热处理工艺,研究了不同正火工艺对420 MPa级海洋风电用钢板组织和性能的影响。结果表明:通过正火处理后,正火态试验钢的平均晶粒尺寸由轧态试验钢的8 μm细化至6 μm,带状组织得到改善,强度与低温冲击性能均得到提升,屈服强度提升至442 MPa,－50 ℃下的冲击吸收能达到120 J;通过正火+400 ℃回火处理后,平均晶粒尺寸为7 μm,虽然大幅度提升了钢的低温冲击性能,－50 ℃下的冲击吸收能量达到194 J,但是钢的屈服强度降低为422 MPa。强化正火后组织为铁素体+珠光体+少量贝氏体,平均晶粒尺寸为5.6 μm,屈服强度提升至460 MPa,断后伸长率和低温冲击吸收能量相较于正火后试验钢有所降低但仍能满足EN10025性能标准,达到强韧性的最佳匹配,是生产420 MPa级海上风电用钢的最佳热处理工艺。     

17CrNiMo6齿轮钢的组织均匀化

以17CrNiMo6齿轮钢为研究对象,通过对其锻态试样进行不同温度和不同时间的退火处理,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)组织分析手段和Origin数据处理软件,对其带状组织形成原因以及均匀化行为进行了研究与定量分析。结果表明,C、Cr、Ni、Mn和Mo元素在珠光体+贝氏体区域的富集是17CrNiMo6齿轮钢带状组织产生的根本原因,当加热温度为1100 ℃、保温时间为11 h和加热温度为1250 ℃、保温时间为2 h以上时,带状组织已消除,但合金元素不均匀程度仍较高。当加热温度为1250 ℃、保温时间为4 h时,C、Cr、Mn、Ni、P、S、Mo的偏析系数K分别为1.02、0.98、1.02、1.02、1.01、0.98、0.98,元素分布也达到均匀。