V、Ta微合金化12Cr低活性F/M钢的优化设计

采用Thermo-Calc热力学模拟计算与实验相结合的方法,优化设计了一种V、Ta微合金化的低活性F/M钢12Cr3WVTa,经1 050℃水淬及780℃回火后对其显微组织及析出相进行光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察以及能谱分析.实验钢淬火回火后显微组织由回火马氏体和少量δ铁素体相组成,析出相主要为M₂₃C₆和MX相(M=V,Ta;X=C,N),其中M₂₃C₆主要分布于回火马氏体板条界和相界,而MX弥散析出于回火马氏体板条内以及δ铁素体内.实验钢室温和高温(600℃)拉伸力学性能良好,600℃下材料抗拉强度为507 MPa,屈服强度为402 MPa,满足超临界水冷堆用包壳管的拉伸性能要求.      

800MPa级水电用钢的微观组织和力学性能研究

采用控轧控冷与调质工艺相结合的方法,开发了一种力学性能满足要求的800 MPa级高强度水电用钢,并利用组织观察和性能测试手段研究了该水电用钢的显微组织和力学性能。结果表明：经调质处理后,该水电用钢的显微组织为回火索氏体＋回火马氏体,抗拉强度达880 MPa,断后延伸率为18.5%,40℃的冲击功为126 J。微观组织观察表明,该实验钢中碳化物在回火索氏体中分布均匀,在回火马氏体中主要分布在马氏体板条界处。     

微钒Cr-B系NM400耐磨钢的热处理工艺

 采用在Cr-B系中添加微量钒的低成本设计思路来确定NM400耐磨钢的合金成分,详细研究了不同淬火温度和回火温度对NM400耐磨钢显微组织和力学性能的影响,获得了适合工业生产的热处理工艺制度。通过光学显微镜、SEM和TEM观察,分析了经不同温度回火后马氏体组织精细结构的演变规律。结果表明：试验钢具有良好的淬透性,经900~930℃淬火、250℃保温90min回火后得到均匀细小的回火板条马氏体组织;TEM分析表明,回火板条马氏体的宽度在0.1~0.2μm,板条内分布细小均匀的碳化物析出粒子（主要是10~20nm碳氮化钒）,提高钢的综合力学性能。     

回火工艺对COST-FB2转子钢组织与性能的影响

利用OM、SEM和TEM等手段研究了回火工艺对COST-FB2转子钢的显微组织与力学性能的影响,结果表明:570℃一次回火后,马氏体板条内有杆状Fe_3C和细小颗粒状的MX,板条界有少量颗粒状碳化物析出;700℃二次回火后,板条内杆状Fe_3C和板条界上颗粒状碳化物消失或转变成M_(23)C_6型碳化物。经570℃一次回火,COST-FB2转子钢试样的强度较高,冲击功较低,再经700℃回火强度略有降低,冲击功增加。经不同温度的2次回火的调整,COST-FB2转子钢试样获得了较好的强韧性配合。     

淬火温度对Q890 D高强钢组织与力学性能的影响

以Q890D钢为研究对象,采用OM、SEM及TEM等分析手段研究了不同淬火温度(850～950℃)下实验钢的组织与力学性能的对应关系。结果表明:随着淬火温度的升高,显微组织中马氏体板条逐渐增大,微合金元素的碳氮化物弥散分布于马氏体板条内与板条间;微合金元素的碳氮化物溶解后钉扎晶界作用减弱使得原奥晶粒尺寸由8. 2μm增加到15. 38μm。屈服强度和抗拉强度随淬火温度的升高呈现先升高后降低的变化趋势,冲击韧性整体呈降低趋势,但900℃时出现增加态势,之后逐渐降低。综合显微组织与力学性能分析结果,认为Q890D钢最佳淬火温度为900℃。     

1800MPa级低合金超高强度工程机械用钢显微组织与力学性能

 设计了一种新型的超高强度工程机械用钢,在中试轧机上进行了不同工艺模拟轧制,对比研究了工艺1（80%变形量+直接淬火+250℃回火）、工艺2（90%变形量+层流冷却快冷至650℃/1h+空冷+250℃回火）和工艺3（90%变形量+空冷至650℃/1h+空冷+250℃回火）3种不同控轧控冷工艺对试验用钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明：工艺1条件下试验钢的抗拉、屈服强度最高,塑韧性最好,分别可达到1816,1473MPa,伸长率为9.5%,断面收缩率为45%,室温冲击功为28J,-40℃冲击功为21J,硬度值达到50HRC,认为获得的是板条马氏体+残余奥氏体的复相组织和析出的复合微合金碳化物、ε-碳化物强韧化机制的综合作用;工艺2,3分别得到的是板条马氏体+块状贝氏体+残余奥氏体、板条马氏体+针状铁素体+片层状珠光体+残余奥氏体,力学性能下降明显;第二相析出物主要是Nb,V,Ti的复合析出颗粒。     

回火工艺对COST-FB2转子钢组织与性能的影响

摘要：利用OM、SEM和TEM等手段研究了回火工艺对COST FB2转子钢的显微组织与力学性能的影响,结果表明：570℃一次回火后,马氏体板条内有杆状Fe3C和细小颗粒状的MX,板条界有少量颗粒状碳化物析出;700℃二次回火后,板条内杆状Fe3C和板条界上颗粒状碳化物消失或转变成M23C6型碳化物。经570℃一次回火,COST FB2转子钢试样的强度较高,冲击功较低,再经700℃回火强度略有降低,冲击功增加。经不同温度的2次回火的调整,COST FB2转子钢试样获得了较好的强韧性配合。     

Nb、V微合金化对高强管线钢相析出及强度的影响

利用扫描电镜、背散射电子衍射和透射电镜等表征方法,系统研究了微合金元素Nb和V对高强度管线钢组织结构与力学性能的影响。结果表明：在热机械控制工艺态,两种材料均为铁素体+贝氏体两相组织,Nb添加实验钢析出相数量高于V添加实验钢;在调质态下,两种样品的组织均为细小的贝氏体铁素体,均达到高强度管线钢X80的力学性能要求;与Nb元素相比,V的添加能使实验钢在回火过程中析出更加细小、弥散的碳化物,V适合用于热处理态材料的生产。Nb、V两种微合金元素对材料基体组织的影响没有显著性差异,Nb的晶粒细化效果优于V,V的沉淀强化效果优于Nb。     

热轧条件下Nb-Mo及Nb微合金化X100管线钢的组织特征及力学行为

采用实验室热轧、显微分析及力学性能检测手段,对Nb-Mo及Nb微合金化X100管线钢在不同工艺条件下的组织特征及力学行为的变化规律进行了研究.分析结果表明:工艺参数对Nb-Mo复合成分试验钢影响较大,控轧控冷工艺条件下Nb-Mo及Nb微合金化X100管线钢力学性能均能达到API 5L中X100管线钢要求,但Nb-Mo复合成分力学性能富余量较大,性能较优.随冷却速度的增加及终冷温度的降低,试验钢强度增加,韧性及塑性恶化.板条马氏体与贝氏体复相组织较板条马氏体可大大提高试验钢的塑性及低温冲击韧性.     

回火温度对Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢组织及强韧性的影响

摘要：矿山机械用耐磨钢构件服役环境恶劣而常常出现磨损失效,研究适用于复杂工况下的高耐磨钢成分、工艺与组织性能的关系,有利于提高耐磨构件的服役寿命并降低经济损失。利用SEM、TEM、洛氏硬度计、万能拉伸试验机及冲击试验机等,研究了160～400℃不同回火温度下Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢的组织形貌、强度硬度及-20℃冲击韧性的变化。结果表明,试验钢淬火态组织主要为板条马氏体,当回火温度为160℃时,马氏体板条依然清晰,但随回火温度升高到400℃,马氏体板条界渐渐消失,基体中出现大量片状或粒状渗碳体。EDS分析发现样品钢基体中含有纳米级Ti、Nb的碳氮化物。随回火温度升高,基体组织演变导致强化机制发生变化,回火温度为300℃,综合力学性能最佳,其抗拉强度为1500MPa,屈服强度1100MPa,伸长率为15.5%。随回火温度升高,-20℃冲击韧性由60J/cm2逐渐降低到36.3J/cm2。     

基于淬火回火的热镀锌退火工艺对双相钢组织性能的影响

提出了基于淬火回火的双相钢热镀锌退火工艺,并进行试验研究了该工艺对双相钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着热镀锌或/及合金化时间的延长,材料的强度下降、塑性升高,相对于热镀锌退火,热镀锌合金化退火的温度更高、时间更长,因此双相钢的强度下降更明显;微合金元素铌延迟回火时马氏体中固溶碳的析出并延迟马氏体的回复再结晶过程,可以提高双相钢的回火稳定性,从而改善热镀锌双相钢的力学性能。     

回火温度对COST-FB2转子钢析出相与力学性能的影响

 为了调整COST-FB2转子钢的强韧性,采用OM、SEM和TEM等手段研究了回火温度对COST-FB2转子钢的析出相类型与力学性能的影响。结果表明,随着回火温度由350 ℃升高到750 ℃,试验钢的强度、硬度不断下降,塑性和冲击功上升;试验钢350 ℃和570 ℃回火后的高强低韧性可通过再次在700 ℃回火改善。淬火后COST-FB2转子钢中的残余奥氏体,可通过在570 ℃回火消除;在350 ℃和570 ℃回火后马氏体板条内部有大量针状的M₃C,700 ℃回火后的显微组织中M₃C消失,M₂₃C₆在原奥氏体晶界和马氏体板条界上析出,750 ℃回火后晶界上的M₂₃C₆有聚集粗化的现象,部分马氏体板条存在回复现象。     

自回火温度对20MnSi钢筋组织及力学性能影响

  对不同合金成分20MnSi钢进行控轧控冷和不同温度自回火处理后,分别采用光学显微镜和多功能材料试验机研究了不同自回火温度下不同硅、锰含量20MnSi钢筋的显微组织及力学性能。试验结果表明：随着自回火温度的升高,钢筋的表层显微组织逐渐得到改善,并最终得到珠光体组织,使20MnSi钢筋的强度与韧性得到良好配合; 20MnSi钢筋的淬透性随钢筋中Si、Mn元素含量的提高而提高,从而显著增强钢筋的力学性能。采用控轧控冷工艺,在标准范围内适当提高硅、锰含量,并在轧后进行高温自回火,可在不额外加入Nb、V等微合金元素的基础上进行HRB400钢筋的生产。     

回火板条马氏体钢的强韧化机制

本文研究高强度合金结构钢30CrNi5MoV经520℃回火后的强韧化机理。数据分析表明,回火板条马氏体钢的强化机制服从Naylor模型和Langford-Cohen关系,屈服强度(σ_(0.2))可由下列公式描述本文用能量分析方法给出钢的脆断模型,推导出一个新的韧性—脆性转折温度公式该公式可表明显微组织和韧性关系。文中以定量金相为基础,用透射电镜测得钢中加入微量Nb后,在细化奥氏体晶粒的同时,又细化了板条,增大了孪晶量,缩小了棒状渗碳体的长度和间距,从而提高了钢的σ_(0.2)和K_(IC),但韧性—脆性转折温度(θ_(50)/50)略有升高。     

组织状态对X120管线钢力学性能的影响

在实验室条件下对热轧X120管线钢进行两种不同工艺淬火,研究了回火温度对不同淬火态试验钢组织力学性能的影响。试验结果表明:直接快冷工艺下,显微组织以板条铁素体+马氏体为主;缓冷+直接快冷工艺下以粒状贝氏体+板条铁素体+马氏体为主。随回火温度升高,两种试验钢强度均出现起伏,在400~500℃范围内回火后,冲击功和伸长率均得到改善;采用直接快冷工艺在350℃和600℃回火后出现断口分离现象,从而导致力学性能波动,而缓冷+快冷工艺在回火过程中力学性能稳定性较好。因此,采用缓冷+快冷工艺+(450~500℃)回火,其力学性能达到X120级管线钢性能要求。     

淬回火工艺对马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响

试验研究了960~1140℃淬火、200~650℃回火工艺对成分(%)为0.39C,16.73Cr,1.07Mo,0.25V,0.09Cu的塑料模具用马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响。结果表明,3Cr17Mo钢的淬火组织为板条马氏体+铁素体+(Fe,Cr)₂₃C₆碳化物;经1000~1060℃淬火、260~300℃或550~600℃回火后,3Cr17Mo钢具有良好的综合力学性能。     

新型低合金高强韧性耐磨钢的研究

采用多元合金化及变质处理设计了一种新型低合金高强度高韧性耐磨钢。研究了钢的基本特性、显微组织、断口形貌以及热处理工艺对钢的力学性能和耐磨性的影响。研究结果表明,该钢的过冷奥氏体的稳定性高,具有高淬透性及高回火稳定性,经８８０～９２０℃淬火及２５０～３００℃回火后获得回火板条马氏体组织,使钢具有高强韧性及高耐磨性     

gdl-1钢不同热处理状态下的显微组织与力学性能

对一种新型高强韧微变形钢(GDL-1)在七种热处理状态下的显微组织与力学性能进行了分析。结果表明,该钢在900℃保温1 h空冷回火后的显微组织以窄束状贝氏体+粒状贝氏体为主加少量马氏体,而油淬回火后的组织为回火马氏体;910℃加热奥氏体化1 h的晶粒度普遍在8～9级。在低温回火温度范围内,随着回火温度的升高,冲击韧性逐渐增大,屈服强度逐渐降低,硬度变化不大。     

1200 MPa新型Nb-V微合金化贝氏体钢轨钢的组织转变及性能

利用膨胀仪并结合金相法和硬度法,测定了新型Nb-V微合金化贝氏体钢轨钢20mm板(/%:0.24C,0.39Si,1.86Mn,0.007S,0.002P,1.36Cr,0.33 Mo,0.04Nb,0.11V)的连续冷却转变(CCT)曲线,研究冷却速度0.04～4.0℃/s对钢的显微组织及硬度的影响。结果表明,试验钢Bs点温度低于400℃,当冷却速度在0.1～0.8℃/s,试验钢可获得全贝氏体组织,符合贝氏体钢轨的合金设计原理;试验钢的轧态显微组织以板条贝氏体为主,还有少量的马氏体,其强度、塑性、韧性、硬度各指标匹配较好,满足现行贝氏体钢轨相关技术条件的要求。     

Microstructure and Mechanical Properties of High-strength Micro-deformation Steel GDL-1

对一种新型高强韧微变形钢(GDL-1)在七种热处理状态下的显微组织与力学性能进行了分析.结果表明,该钢在900℃保温1h空冷回火后的显微组织以窄束状贝氏体+粒状贝氏体为主加少量马氏体,而油淬回火后的组织为回火马氏体;910℃加热奥氏体化1h的晶粒度普遍在8～9级.在低温回火温度范围内,随着回火温度的升高,冲击韧性逐渐增大,屈服强度逐渐降低,硬度变化不大.