含铌微合金钢碳氮化物析出行为研究的现状及发展

综述了含铌微合金钢中铌的固溶与析出行为.着重阐述了控轧控冷过程中各工艺参数对含铌微合金钢中铌的碳氮化物析出行为的影响,涉及形变、温度、冷却速率及合金元素等对铌碳氮化物析出的作用;总结了含Nb微合金钢中碳氮化物的研究现状,并展望了其未来的发展.     

微合金钢价电子结构与力学性能关联的计算分析

基于EET理论(固体与分子经验电子理论),以经淬火-分配-回火(Q-P-T)工艺热处理的微合金钢为研究对象,计算了其主要组成晶胞的价电子结构,提出表征微合金钢宏观力学性能的新参量:等效共价电子密度和键能统计值,并给出了准确定义及实验验证,从原子成键角度建立微合金钢各组成晶胞价电子结构相关参数与其强塑性的本质关联.研究表明:微合金钢中马氏体组元为硬脆相,对微合金钢力学性能主要起强化作用;奥氏体组元为塑软相,对微合金钢力学性能主要起韧化作用,而微合金钢表现出的宏观力学性能是其各组元晶胞的价电子结构参数与晶胞含量共同决定的结果.等效共价电子密度是其强度的表征,等效共价电子密度越大,微合金钢强度越大;而键能统计值是其塑性的表征,键能统计值越大,微合金钢塑性越大.     

海洋大气环境下稀土及铌微合金钢的腐蚀行为研究

为给微合金钢的设计开发理论提供数据支撑,通过显微组织表征、干湿交替循环试验、中性盐雾试验和电化学分析等测试手段研究了稀土微合金钢和铌微合金钢在海洋大气环境中的腐蚀行为,对比分析了其耐腐蚀性能.结果表明:微合金钢的显微组织由铁素体和珠光体组成,并且铌微合金化有助于细化晶粒并能阻碍珠光体组织的形成.在腐蚀初期锈层的主要成分为γ-Fe2O3,γ-FeOOH,对于基体的保护性并不明显.随着暴露周期的延长,γ-FeOOH逐渐转化为α-FeOOH,提高了锈层对基体的保护作用,从而使腐蚀电流密度下降,提升了 2种钢的耐腐蚀性能.经过较长周期腐蚀后,铌微合金钢中晶粒的细化有利于增加表面锈层的致密性,α-FeOOH的含量相对较高,从而减慢了腐蚀速率.因此,相对于稀土微合金钢,铌微合金钢显示出更好的耐大气腐蚀性能.     

强磁场对微合金钢晶粒细化的作用

近来,关于外加磁场处理对钢材组织性能的影响在国内外受到普遍关注,但有关工作的研究对象大多是合金钢和高碳工具钢,关于外加磁场对低碳微合金钢组织性能影响的研究报道很少.本文主要研究了在微合金钢的热处理冷却过程中外加稳恒磁场的作用.实验结果表明,钢材热处理冷却过程中的磁场处理可以使微合金钢晶粒细化.外加稳恒磁场可诱导奥氏体向铁素体相变,即降低转变势垒,提高转变形核数量,细化相变后的晶粒.在本文的实验条件下,随着磁感应强度的升高,晶粒尺寸减小.当磁感应强度在0.1特斯拉以下时,对晶粒细化的影响不大.磁场产生的晶粒细化作用可使试样相变后铁素体显微组织均匀,这种均匀的金相组织分布明显不同于加速冷却产生的不均匀金相组织.     

含钒钛微合金钢连铸板坯的热塑性模拟研究

含钒钛微合金钢连铸板坯因表面裂纹严重影响铸坯质量,这与其在连铸过程中的热塑性密切相关。以攀钢目前生产的含钒钛微合金钢为研究对象,研究了从熔点到550℃温度范围内热塑性的变化规律。采用数理分析方法,首次建立了含钒钛微合金钢的流变模型。用此模型预测含钒钛微合金钢在连铸条件下的热塑性,并作为改进连铸工艺的依据之一。在研究含钒钛微合金钢连铸板坯的表面裂纹与热塑性的关系时,发现连铸板坯表面横裂纹往往在振痕谷部产生。据此开创性地用高温下的非连续模型热拉伸实验模拟铸坯表面横裂纹的产生过程。结果表明,振痕产生的应力集中降低了含钒钛微合金钢的热塑性。论文把高温时应力集中导致材料热塑性变化称为材料的高温应力集中敏感性,并用高温应力集中敏感参数τ=(RA-RA′)/RA×100％来描述(RA是连续模型断面收缩率;RA′是非连续模型断面收缩率)。根据这一定义。采用数理分析方法定量研究了含钒钛微合金钢从熔点到700℃温度范围内高温应力集中敏感性的变化规律,并建立了高温应力集中敏感性模型。通过此模型,可预测含钒钛微合金钢在连铸过程中的高温应力集中敏感性,并对由流变模型得到的连铸工艺参数进行调整。采用理论计算和实验手段研究了钒钛在钢中的存在状态及其对热塑性和高温应力集中敏感     

Ti-Nb微合金钢焊接粗晶热影响区组织及韧性

利用碳萃取复型技术研究了Ti-Nb微合金钢及其模拟粗晶区(CGHAZ)中的第二相粒子,并利用OM、TEM及系列冲击试验对Ti-Nb微合金钢焊接粗晶区的组织及韧性进行了研究.研究结果表明,Ti-Nb微合金钢中含有大量的、尺寸细小的TixNb1-x(CyN1-y)粒子,粒子中Nb的相对含量在0.25～0.82之间,形状接近球形.这些粒子具有很高的稳定性,在焊接过程中这些粒子能有效地阻止奥氏体晶粒长大、抑制粗大贝氏体的形成、促进针状铁素体析出及M-A组元的分解,从而显著善低合金高强钢焊接粗晶热影响区的韧性,t8/5越大,这种改善作用越明显.     

微合金钢回顾与展望

近几年来,包括我国在内的全球主要国家对钢材需用量同其国民经济产值有明显对应关系,钢材重新被确认为材料支柱。原因是经过高技术改造,钢铁工业发生了根本变化,推出了很多性能优越的“高技术钢材”,促进了相关工业的发展。微合金钢就是这些“高技术钢材”中用量最大的一种。在过去十年,我国针对大型露天矿重型设备、高压输送管线和制造运输集装箱需要发展微合金钢的经验表明,它是在高技术条件下生产的高经济效益钢材。展望21世纪,微合金钢由于有利于环境保护又有技术发展深度,在我国高压输气管线、造船和建筑钢结构方面还会有进一步发展。应列为创新项目,重点扶植、注意跟踪、及时开发,以带动钢铁工业技术改造。     

钒氮微合金钢动态再结晶动力学及影响因素

为研究钒氮微合金钢的动态再结晶动力学及影响因素,选取3种对比成分的钒氮微合金钢发生动态再结晶的流变应力曲线,利用硬化速率一应力(θ-σ)曲线获得了饱和流变应力σsat、峰值应力σp、动态再结晶临界应力σc及稳态应力σss的准确值及上述特征应力值与σp的依赖关系,回归得到应变速率敏感的中碳钒氮微合金钢动态再结晶临界应变ε...     

加热工艺对微合金钢Ti、Nb固溶及奥氏体晶粒长大的影响

研究含Ti、Nb微合金钢HJ58轧制前不同加热温度和保温时间对Ti、Nb固溶量及奥氏体晶粒尺寸的影响规律,讨论微合金元素Ti、Nb的存在状态及作用机理,提出了合理的加热工艺以指导生产.     

含Nb微合金钢应变诱导析出的研究现状

简述了微合金钢中微量元素Nb的主要作用,回顾了应变诱导析出的研究方法及优缺点,阐明了变形奥氏体应变诱导析出相的种类,晶体结构,析出相的形成顺序、形貌和分布,分析了影响析出动力学的主要因素并简要介绍了应变诱导析出动力学模型的最新发展.     

基于纳米铁碳析出物的钢综合强化机理

简要叙述了关于钢强化机理的研究现状,用化学相分析+X射线小角散射、RTO方法及高分辨透射电镜对薄板坯连铸连轧钛微合金化高强耐候钢中纳米粒子的属性进行了综合分析。发现钛微合金化高强耐候钢中尺寸<36 nm的粒子,除纳米TiC以外,还存在大量的纳米Fe3C,其体积分数为同尺寸TiC体积分数的4.4倍,析出强化作用比纳米TiC粒子大,不可忽略;提出了钢的综合强化机理,指出对不同种类、不同尺寸的纳米析出粒子,应分别根据位错切割和位错绕过机理计算出析出强化贡献,然后与固溶强化和细晶强化贡献加和,求得钢的屈服强度;讨论了细晶强化与位错强化不能加和的原因以及相变对钢强度影响的表现形式,对钛微合金化高强耐候钢屈服强度的理论计算与生产结果相符,实验钢σs=630～676 MPa,实际σs=630～680 MPa。简述了钢综合强化机理的应用情况,指出了有待进一步研究的科学问题。     

钢纤维混凝土抗侵彻材料研究进展

对近年来钢纤维增强混凝土材料的国内外研究进行了综述。总结了钢纤维混凝土的抗侵彻理论和试验研究的研究成果,包括增强理论、新材料的研制、抗侵彻经验公式和数值模拟计算方法的成果。在此基础上,对钢纤维混凝土抗侵彻材料技术的发展趋势进行了分析。     

钢纤维混凝土抗侵彻材料研究进展

对近年来钢纤维增强混凝土材料的国内外研究进行了综述。总结了钢纤维混凝土的抗侵彻理论和试验研究的研究成果,包括增强理论、新材料的研制、抗侵彻经验公式和数值模拟计算方法的成果。在此基础上,对钢纤维混凝土抗侵彻材料技术的发展趋势进行了分析。     

低碳贝氏体钢的研究现状与发展前景

综述了低碳贝氏体钢的国内外研究现状,指出低碳贝氏体钢性能优良且成本低廉.并结合低碳贝氏体钢的市场需求和邯钢品种钢的研发方向,展望了低碳贝氏体钢的发展前景,提出低碳贝氏体钢产品品种的开发及其控轧控冷工艺的研制是其研究方向.     

浅述国内外拆除爆破现状

综述了国内外拆除爆破发展和研究现状，并提出今后发展趋势和免于解决的问题。     

数值模拟在超级钢焊接中的应用

本文综述了超级钢焊接温度场的数值模拟方法及研究现状,以及超级钢焊接热影响区微观组织的预测方法及研究现状,论述了超级钢的强化机制及细晶原理。超级钢作为一种性能好、成本低的新型材料,有着广阔的应用前景,但其焊接工艺尚不完善。数值模拟方法能够准确的模拟超级钢焊接温度场,预测超级钢焊接热影响区微观组织,这对了解超级钢焊接机理有很大帮助,并为优化焊接工艺提供指导和依据。     

速射武器身管用钢存在的问题及研究进展

概括了小口径速射武器身管用钢在强韧化、烧蚀、寿命预测方面仍存在的主要问题,并总结了国内外在解决上述问题方面的方法和途径,以及国内外在此领域取得的最新研究成果.     

高锰钢的研究现状与发展趋势

本文简要介绍了高锰钢的加工硬化机制,并对高锰钢常用的几种强化方法及机理的研究现状做了总结性介绍。通过对高锰钢现有的强化方法的分析,提出了以后高锰钢的主要发展方向和发展趋势。     

铝/钢异种材料搅拌摩擦焊研究进展

由于铝、钢的物理化学性质存在巨大差异,铝/钢的连接是焊接领域的难点问题。搅拌摩擦焊是低热输入的固态连接方法,能够有效控制铝/钢金属间化合物的生长,且搅拌针强烈的搅拌作用可增加铝/钢异种材料机械咬合程度,得到高质量的铝/钢焊接接头,铝/钢搅拌摩擦焊已经成为了焊接领域的热点问题。文中综述了铝/钢搅拌摩擦焊国内外研究现状,涉及到接头形式、焊缝成形、焊接工艺和力学性能,着重介绍了铝/钢搅拌摩擦焊接头的连接机制,并围绕铝/钢搅拌摩擦焊存在的两大问题,对铝/钢搅拌摩擦焊新技术进行总结,并进一步提出了铝/钢搅拌摩擦焊的基础研究方向。     

薄板坯连铸连轧低成本高性能微合金化钢的研发进展

近年,薄板坯连铸连轧这一崭新的钢铁短流程生产线在我国得到迅速发展,目前在生产线数量、产能以及年产量等方面中国都位居世界前列,并在薄板坯连铸连轧的工艺特征和组织性能控制机理研究等方面开展了大量工作.简要说明了薄板坯连铸连轧工艺的冶金材料学特征,综述了近年我国在利用薄板坯连铸连轧工艺进行低成本高性能微合金化钢的研发方面的进展,重点介绍了薄板坯连铸连轧研究开发的微合金化高强和超高强耐候钢、工程机械用低碳贝氏体超高强钢、高强汽车结构用钢、冷冲压用钢和高性能管线钢等微合金化板带产品的成分、组织和性能.