1 500 MPa级超高强钢组织性能的研究

为改进贝氏体钢的生产工艺,对贝氏体超高强钢进行了控轧+空冷（1#钢）、控轧+快冷（2#钢）试验,对轧后钢板组织性能进行了检测分析。结果表明,1#钢（空冷）的显微组织主要为板条贝氏体和铁素体;2#钢（快冷）的显微组织主要为板条马氏体;1#钢和2#钢的抗拉强度都在1 500 MPa以上,并具有良好的塑性、韧性,但1#钢的综合性能优于2#钢。     

HR3C/T92异种钢焊接接头650℃时效后的组织和韧性

利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪,并通过冲击试验研究了HR3C/T92异质接头650℃时效后微观组织和冲击韧性的变化.结果表明,在650℃时效500 h后焊缝和近HR3C钢一侧的热影响区为单一奥氏体,近T92钢一侧粗晶区由于发生回复,马氏体板条碎化;随着时效时间的延长,接头组织中析出相数量逐渐增多,时效500 h后焊缝中的析出相类型为M23 C6和Nb(C,N).650℃时效后焊缝仍具有较高的韧性,而近T92钢一侧的热影响区冲击功呈现缓慢下降趋势.     

奥氏体化温度对轧态C61钢显微组织和力学性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪及拉伸试验等研究了不同奥氏体化温度对轧态C61钢的显微组织和力学性能的影响.结果表明:奥氏体化温度为950℃的热处理工艺能使轧态C61钢获得良好力学性能,其抗拉强度、屈服强度、伸长率以及断面收缩率分别为1376 MPa、997 MPa、13.8％、62.5％.随奥氏体化温度升高,试验钢的断裂机制从韧性断裂转变为韧性+准解理断裂,奥氏体化温度为950℃时,断口组织均匀且韧性最好.当奥氏体化温度较低时,显微组织中马氏体板条较细小,随着温度的升高,马氏体板条束宽度增大,导致轧态C61钢强度、硬度降低.奥氏体化温度对钢中残留奥氏体含量有所影响,在1000℃时残留奥氏体最多、硬度最低.     

回火工艺对Aermet100超高强度钢组织与韧性的影响

采用SEM、TEM等方法研究了不同回火温度对Aermet100超高强度钢的显微组织和韧性的影响。结果表明,Aermet100钢经885℃淬火后,在472～492℃温度范围内回火,显微组织为高位错密度的板条马氏体(板条M)和少量逆转变奥氏体(AR)。随着回火温度的升高,板条M宽度略有增加,韧化相AR的含量有所提高。高密度位错马氏体的存在使得Aermet100钢保持较高的韧性水平,而逆转奥氏体含量的增加则导致Aermet100钢的韧性显著提高。     

新型耐热钢P91焊缝金属中的马氏体

介绍了P91钢焊缝金属中马氏体组织的形态及形成条件,分析了焊缝金属中马氏体组织的影响因素,探讨了马氏体组织对焊缝金属韧性的影响,提出了马氏体形态控制机理。结果表明,P91钢焊后状态的焊缝组织为板条马氏体+δ铁素体,焊后热处理状态的组织为回火马氏体+δ铁素体+碳化物,回火马氏体的板条碎化且板条间的位向消失,位错密度变小,焊缝中马氏体形态的变化在很大程度上受焊接热输入控制。在马氏体组织的影响因素中,合金元素及其优化含量对形成细小板条马氏体有重要影响,合理的焊接工艺参数(如小的焊接热输入、较低的预热温度和较低的层间温度)和焊后回火温度,对获得细小板条马氏体有益,焊接方法中,以钨极氩弧焊形成的马氏体形态最细小,埋弧焊缝马氏体最粗大,焊条电弧焊缝马氏体也较粗大。马氏体形态与焊缝韧性之间存在对应关系,即粗大板条马氏体的焊缝韧性很差,而细小板条马氏体的焊缝韧性优良。优化的合金系统和化学成分是控制板条马氏体形成的必要条件,而合理的焊接条件和工艺参数则是控制细小回火马氏体形态的充分条件,二者缺一不可。推荐了一项有效改善P91钢焊缝韧性的创新工艺,该工艺使得焊接工艺变得较为宽松,具有推广价值和应用前景。     

FH690级超高强船板显微组织特征及其对低温韧性影响

通过OM、SEM、TEM等手段研究了FH690级超高强船板钢的组织特征以及其对低温韧性的影响.结果表明:通过控制轧制与控制冷却获得板条贝氏体和少量粒状贝氏体的复合组织,该组织具有优良的力学性能,完全满足FH690级船用钢的标准.获得的细化板条状贝氏体组织及其内部高密度位错的亚结构是提高实验钢强度和低温韧性的保障.     

Co-Ni型超高强度钢的微观组织结构与力学性能

利用透射电镜、扫描电镜等试验手段研究了回火温度对2000 MPa和2200 MPa两种强度级别Co-Ni超高强度钢的微观结构、断口形貌与力学性能的影响。结果表明,两种强度级别Co-Ni超高强度钢的强化均与M2C碳化物有关。Co-Ni超高强度钢在400~450℃回火韧性出现谷值,产生的原因与板条边界存在Fe3C、M3C及M2C处于共格状态,使马氏体基体产生强烈静畸变有关,冲击试样断口微观形貌表现为准解理断裂。Co-Ni超高强度钢在480~510℃回火,马氏体板条内析出细小、弥散的M2C,粗大片状Fe3C被细小、弥散的MC取代,使其具有比较好的强韧性配合。     

低合金超高强度钢中的相变及组织控制

概述了低合金超高强度钢中所涉及的相变及组织控制方法。马氏体相变是低合金钢获得超高强度的最基本的途径,通过优化热处理或形变热处理工艺获得细化的马氏体板条是保证超高强度的关键。马氏体钢中足够的塑韧性通过适度回火来保障,回火过程中组织控制的关键是避免脆性渗碳体碳化物的析出。对低合金超高强钢起重要作用的贝氏体主要有两种,下贝氏体和无碳化物贝氏体,其中下贝氏体主要与马氏体一起形成复合组织,细化马氏体板条尺寸。无碳化物贝氏体通过得到超细亚结构或超细板条而获得超高强度,同时利用贝氏体转变的不完全性获得稳定的高碳残留奥氏体来保证塑韧性。残留奥氏体在低合金超高强钢韧性改善方面起着重要作用,Q-P(或Q-P-T)钢和TRIP钢中较多的残留奥氏体可赋予低合金超高强钢超乎寻常的高塑韧性。     

T92钢焊接接头的组织和韧性研究

通过硬度试验、冲击试验、断口扫描和金相组织脱察,研究了T92钢焊接接头的韧性与组织的关系.结果表明,焊缝的硬度值高,冲击功值低,其断口形貌与焊接热影响区的有显著差异,而焊缝金属组织中粗大的马氏体板条及板条束是导致焊缝韧性明显低于HAZ的主要因素之一.     

P92钢回火组织与韧性研究

利用金相显微镜、扫描电镜和X-射线衍射仪并通过冲击试验研究了P92钢经1050℃正火+不同温度回火后的微观组织和韧性变化.结果表明:正火后P92钢组织为典型的板条马氏体,并有一定量的残余奥氏体和M23C6析出相存在.回火温度较低时,P92钢的组织形态和冲击功变化不大,在500～600℃出现了马氏体板条碎化、大部分或全部残余奥氏体分解和一定的回火脆性;随回火温度升高组织中亚结构数量增多并出现块状铁素体,而冲击功则快速升高.     

条状马氏体形态对钢力学性质的影响

总结了有关条状马氏体形态对钢力学性质（主要为强度）影响的文献。由于马氏体束比领域小很多,且也具有高角度位向差界面,一般束宽为决定条状马氏体强韧性的主要因素。但当马氏体条宽在几十nm级时,条宽将对钢的强度和韧性作更大贡献。     

正火预处理对高速犁用28MnB5钢组织及力学性能的影响

为解决现有国产高速犁入土部件存在强韧性不足的问题,研究了正火-淬火-回火(N-Q-T)工艺对28MnB5钢微观组织与力学性能的影响机制,并与现有淬火-回火(Q-T)工艺生产的高速犁入土部件进行了对比。结果表明,N-Q-T态和Q-T态28MnB5钢的组织均以板条马氏体为主,N-Q-T态的马氏体板条平均宽度(0.9μm)显著低于Q-T态(1.5μm),且N-Q-T态的强度和韧性均显著高于Q-T态。基于Hall-Petch关系进一步分析可知,板条马氏体细化是导致N-Q-T态28MnB5钢强度提升的主要原因。同时,N-Q-T态28MnB5钢的板条马氏体细化也导致其大角度晶界占比(34.9%)显著高于Q-T态(25.1%),有助于产生更多的残留奥氏体来抑制裂纹的扩展,从而间接地提高韧性。     

板条M/B组织对低碳马氏体钢强韧性的影响

采用ANSYS有限元模拟、彩色金相技术并利用背散射电子衍射(EBSD)的方法分析板条M/B混合组织对10CrNi5Mo低碳马氏体钢强韧性的影响。结果表明,特厚板厚度方向各部位冶金质量差别很小。淬火冷却条件下,钢板表面获得单一马氏体组织,1/4部位和心部得到板条M/B混合组织。板条M/B混合组织较单一马氏体组织具有更小的亚结构和更长的大角晶界是造成心部获得优良低温韧性的原因。板条M/B混合组织能显著提高10CrNi5Mo钢的低温韧性,降低韧脆转变温度,但对强度影响不明显。     

不同冷速对微变形齿轮钢组织和力学性能的影响

对新型微变形齿轮钢在不同冷却速度下的组织和力学性能进行了研究。结果表明，该钢随炉冷却时主要获得粒状组织，用硅酸铝纤维包冷时为粒状组织和粒状贝氏体的混合组织，空冷状态下的组织为少量粒状贝氏体和束状贝氏体。空冷微变形齿轮钢具有较好的强韧性配合，冲击韧度高。     

化学成分对衬板用低碳高合金钢组织和性能的影响

为了克服高锰钢衬板耐磨性较差,力学性能较低等缺点,本文通过化学成分设计研制了一种取代高锰钢衬板的低碳高合金钢。着重研究加入铜元素对材料性能的影响。实验结果表明:试验材料在淬火回火态下为板条马氏体,还有少量的残余奥氏体及碳化物,具有较高的强韧性和硬度;铜元素的加入使得材料在几乎不降低硬度的同时具有较高的冲击韧性和强度配合,提高了衬板的使用寿命。     

铸造热锻模具钢的研究与应用

与锻造模具钢相比，铸造模具钢虽然韧性低，但强度高，红硬性好，具有较低的缺口敏感性和较高的抗热疲劳性，国内外都对铸造热锻模具钢进行了大量的研究。新型铸造热锻模具钢（CHD钢）由于具有较高的强韧性和高温稳定性，使用寿命高于锻造模具，具有广阔应用前景。     

回火时间对含铜HSLA钢板组织性能的影响

含铜HSLA钢板是高强度船舶用钢的理想材料,为确定其最佳热处理工艺,对不同回火时间下含铜HSLA钢板进行拉伸试验、冲击试验、测定宏观硬度,并借助OM、SEM等检测手段观察其金相组织.试验结果表明,随回火时间的延长,含铜HSLA钢板的基体组织中板条马氏体的板条结构逐渐消失,且钢板屈服强度、抗拉强度及硬度呈先升高后下降的趋...     

影响45CrNiMoV高强度钢焊缝性能因素的探讨

本文用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了影响４５ＣｒＮｉＭｏＶ钢焊缝性能的因素。结果表明，焊丝成分、坡口形式和焊接工艺都直接影响焊缝的成分、组织结构，从而影响焊缝的性能。当焊缝具有回火板马氏体时，焊缝具有最佳的性能，当焊缝中出现上贝氏体时，焊缝的韧性下降。     

回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、显微组织观察、扫描电镜观察,研究回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响规律。结果表明:试验钢900 ℃保温后水淬再200~300 ℃回火后,为回火板条马氏体组织;在 400 ℃和500 ℃回火后,为回火屈氏体组织;在600 ℃回火后,为回火索氏体组织。试验钢具有较高的回火稳定性,在400~600 ℃回火时,α铁素体仍保持板条马氏体的形状和位向。在200 ℃回火后,小角度晶界含量较多,阻碍微裂纹扩展,韧性较好,随着回火温度的升高,小角度晶界占比逐渐减少,在400 ℃回火后,小角度晶界占比较少,碳化物的析出恶化试验钢的韧性,发生了回火脆性,韧性最差,500 ℃和600 ℃回火后,试验钢的小角度晶界占比较400 ℃相差不明显,但试验钢回复程度较大且600 ℃回火发生部分再结晶,回火软化作用较大,韧性较高。当回火温度为200 ℃时,试验钢具有最佳的综合性能,屈服强度为1164.38 MPa,抗拉强度为1429.70 MPa,断后伸长率为14.66%,硬度为430.27 HV3,标准试样-40 ℃冲击吸收能量为92.30 J。