30CrMo钢冷轧后退火过程中组织与力学性能的分析

采用SEM和拉伸实验研究了退火温度、退火时间对冷轧后的30CrMo钢的显微组织及力学性能的影响。结果表明,随保温时间的延长,铁素体晶粒发生再结晶形核长大,碳化物颗粒在晶界析出并且粗化,其强度随着晶粒的长大而降低;当保温时间一定时,随着退火温度升高,铁素体晶粒和碳化物颗粒尺寸增加,强度降低。在650℃保温1 h退火后,铁素体平均晶粒尺寸达到0.56μm,屈服强度达到601 MPa,伸长率19.14%。此外,拉伸断口形貌均为韧性断裂。     

氮含量对V-N微合金化高强钢筋微观组织及力学性能的影响

采用拉伸试验和显微维氏硬度试验对氮含量不同的3种V-N微合金化高强钢筋进行了力学性能测试。试验结果表明,试验钢的强度和硬度随氮含量的增大而增大,断后伸长率随含氮量的增大而减小。采用金相显微镜(OM)对不同氮含量的V-N微合金化高强钢筋室温组织进行了观测,试验钢热轧后冷却的室温显微组织为铁素体和珠光体,平均晶粒截距随氮含量的增大而减小。采用扫描电镜(SEM)对3种试验钢的拉伸断口进行了观测,断口组织均为韧窝断裂,随氮含量的增大,韧窝由大变小,由深变浅。经过晶粒尺寸、第二相以及位错对屈服强度贡献的计算,随氮含量增大,V-N微合金化高强钢筋的主要强化机制由细晶强化向沉淀强化过渡。     

某中碳钢的组织与拉伸性能的关系

首先对某中碳钢进行不同工艺的热处理，获得了不同的原奥氏体晶粒尺寸。利用光学显微镜、扫描电镜及拉伸性能测试等研究了原奥氏体晶粒尺寸及冷速对试验钢铁素体-珠光体组织及拉伸性能的影响，并研究了试验钢的组织与性能之间的关系。结果表明：冷速对试验钢铁素体-珠光体组织的影响远大于原奥氏体晶粒尺寸。随冷却速率增加，先共析铁素体形貌由等轴状向不闭合网状过渡，先共析铁素体含量和尺寸分别由16.3 vol%、16.4μm降低至1.0 vol%、4.1μm,珠光体含量由83.7 vol%逐渐增加至99.0 vol%,珠光体平均片层间距由419 nm逐渐降低至174 nm。不同铁素体-珠光体组织试验钢的拉伸强度与布氏硬度满足线性拟合关系。试验钢抗拉强度测试值与考虑到退化珠光体存在的某数学模型符合较好。因先共析铁素体含量(形貌)、组织细化、珠光体含量及片层间距等因素的共同影响，试验钢断后伸长率与断面收缩率的变化随冷速的变化并不一致。     

铁素体含量与回火温度对HSLA钢组织性能的影响

研究了不同铁素体含量与回火温度对HSLA钢组织与力学性能的影响。结果表明:热轧HSLA钢从810～900℃淬火后组织为马氏体和37%～0%铁素体,且随淬火温度升高,铁素体晶粒尺寸减小,可动位错密度增加;高温回火后板条马氏体分解严重,位错密度降低并有大量碳化物析出;铁素体含量增加使屈服强度和抗拉强度降低,其中抗拉强度在450℃回火后下降约200 MPa,而屈服强度随回火温度的变化趋势决定于铁素体含量;180℃回火后铁素体与马氏体间的强度差使铁素体对拉伸性能和冲击性能表现出不同的断裂机理;450℃回火后铁素体与马氏体能够协调变形,伸长率与冲击吸收能量均随铁素体含量增加而提高。此外,均匀的马氏体有利于提高试验钢的低温韧性,其-40℃冲击吸收能量119 J。     

工艺参数对Ti微合金化高强钢组织性能的影响

为实现高品质Ti微合金化高强钢的工业化生产,通过热模拟试验研究了加热温度、终轧温度、精轧阶段变形量、冷却速率和卷取温度对Ti微合金化高强钢组织性能的影响规律。结果表明,随着加热温度的升高,铁素体晶粒尺寸显著增大,试验钢硬度增大。随着终轧温度的降低和冷却速率的增大,铁素体晶粒尺寸逐渐减小,贝氏体含量增加,试验钢硬度增大。随着精轧阶段变形量的增大,铁素体含量增加,组织得到细化,细晶强化和相变强化共同作用的结果使得试验钢硬度逐渐降低。随着卷取温度的降低,试验钢的硬度先升高后降低,当卷取温度为610 ℃时,试验钢硬度最高。     

退火温度对铁素体耐热钢X10CrAlSi18组织性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能测试,研究了退火温度对铁素体耐热不锈钢X10Cr Al Si18组织和性能的影响。结果表明:在800~950℃退火时,显微组织由铁素体、Al N和M_(23)C)6组成;随着退火温度的提高,晶粒尺寸逐渐长大,强度、硬度逐渐降低,伸长率和60℃冲击吸收能量先升高后降低,而20℃冲击吸收能量基本保持不变;在850℃退火时,试验钢具有较优的组织和性能;晶粒尺寸和碳化物是影响冲击性能的主要因素;在850℃以上退火时,由于晶粒尺寸和条状或块状碳化物M_(23)C)6的长大,断裂特征有从韧性断裂转变为脆性断裂的倾向。     

铝对铁素体不锈钢的组织和力学性能的影响

基于常用铁素体不锈钢钢种439,通过降低硅含量,增加铝含量,得到了3种不同成分的低硅高铝不锈钢.采用金相显微镜研究了其微观组织,并通过拉伸试验及硬度测试对其力学性能进行了分析.结果表明,铝能促进439不锈钢的回复再结晶,细化晶粒.随着439不锈钢合金成分中铝含量的增加,冷轧退火板的晶粒尺寸较小,硬度、屈服强度和抗拉强度升高.     

淬火温度对新型齿轮钢组织及力学性能的影响

通过SEM、TEM和XRD分析,结合拉伸试验、断裂韧度试验和硬度测试,研究了淬火温度对新型齿轮钢组织及力学性能的影响。结果表明,经850～1050℃淬火+深冷+回火,试验钢的抗拉强度、屈服强度和洛氏硬度均随着淬火温度的升高先升高后逐渐降低,在900℃时分别达到峰值,此时抗拉强度为1483 MPa,断裂韧度则在淬火温度为1000℃时达到最高,为62.4 MPa·m^1/2。淬火温度低于1000℃时,试验钢的晶界及马氏体板条上存在富Mo型M₆C碳化物,碳化物随淬火温度的升高逐渐溶解,在1000℃时未再观察到未溶相。试验钢的原始奥氏体晶粒尺寸随淬火温度的升高先缓慢增大,当温度超过1000℃时,原始奥氏体晶粒及组织快速粗化,断裂韧度和断面收缩率也出现大幅度降低。     

淬火温度对5Cr15MoV钢空冷淬火组织与性能的影响

通过1000~1200 ℃间隔50 ℃的系列加热温度对5Cr15MoV马氏体不锈钢进行空冷淬火试验,并采用光学显微镜、EBSD和洛氏硬度计对不同温度淬火后组织和硬度进行检测,研究了淬火温度对试验钢组织、晶粒尺寸、残留奥氏体含量以及硬度的影响。结果表明,试验钢淬火后组织为马氏体+未溶合金碳化物+残留奥氏体。随着淬火温度升高,马氏体板条尺寸增大,未溶碳化物量逐渐减少直至消失,残留奥氏体含量先增加后减少。试验钢的硬度变化趋势为先增加后显著降低,在淬火温度为1050 ℃达到最大值60.8 HRC。试验钢硬度主要是马氏体的含碳量、晶粒尺寸、残留奥氏体含量和碳化物含量综合作用的结果。     

淬火温度对20CrNi2Mo钢拉伸性能的影响

通过SEM、室温拉伸试验分析了20CrNi2Mo钢经900~1200℃淬火+200 ℃回火后的显微组织及力学性能。结果表明：随淬火温度的升高,20CrNi2Mo钢原奥氏体晶粒尺寸增加,强度和硬度降低,塑性有所增加。不同淬火温度下,马氏体板条间均会形成一层很薄的残留奥氏体薄膜,而且随淬火温度的提高,薄膜的分岔和弥散分布特征更加明显。拉伸断裂方式为韧性断裂,且放射区韧窝尺寸随淬火温度升高而增大。     

FH32-HD和FH36-HD高延性船板钢的开发及控冷工艺

采用低C和Nb+Ti复合添加的成分设计，通过优化“弛豫-层流冷却-空冷”的控冷工艺开发出了FH32和FH36两种强度级别的高延性船板钢，对其拉伸性能及显微硬度进行测试，拉伸采用全厚度A₅比例试样，利用扫描电镜和能谱仪对试验钢显微组织和夹杂物进行了观察和分析。结果表明，随着开冷温度的降低，即弛豫时间的延长，会使铁素体更早地产生屈服，平均晶粒尺寸和软硬相之比增大；此外，片状珠光体增多，粒状贝氏体含量显著降低，整体伸长率有所升高，但强度富余量大幅减小。终冷温度的降低会使珠光体片层间距先减小后增大，组织中存在的贝氏体含量逐渐增多，形貌由粒状贝氏体转变为板条状贝氏体，强度呈上升趋势，但伸长率在600℃达到峰值后显著降低。     

淬火温度对20CrNi2Mo钢力学性能的影响

通过SEM、室温拉伸试验分析了20CrNi2Mo钢经900~1200℃淬火+200℃回火后的显微组织及力学性能。结果表明:随淬火温度的升高,20CrNi2Mo钢原奥氏体晶粒尺寸增加,强度和硬度降低,塑性有所增加。不同淬火温度下,马氏体板条间均会形成一层很薄的残留奥氏体薄膜,而且随淬火温度的提高,薄膜的分岔和弥散分布特征更加明显。拉伸断裂方式为韧性断裂,且放射区韧窝尺寸随淬火温度升高而增大。     

摩擦转速对Super304H/T92摩擦焊焊接接头性能的影响

利用连续驱动摩擦焊技术焊接Super304H/T92异种钢钢管,焊接接头具有良好的显微组织和力学性能。考察了摩擦转速对焊接接头的显微组织和力学性能的影响,随着摩擦转速增加,焊接接头晶粒尺寸没有明显变化,热影响区碳化物析出相的数量略微增加,显微硬度增大,冲击韧性逐渐降低;摩擦转速对拉伸断裂位置和拉伸强度没有影响。     

Si、Mn含量对1000 MPa级工程机械用钢组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等手段,研究了Si、Mn含量对电渣重熔工程机械用钢组织和性能的影响。结果表明,Mn含量适量增加虽然会促进晶粒长大,但是由于组织遗传效应明显高于Mn含量变化造成的晶粒度变化故晶粒尺寸仍然较小;而增加Si对原奥氏体晶粒影响较小;增加Mn并未对调质态工程机械用钢中的碳化物析出造成明显影响,增加Si的试样的碳化物虽然仍以颗粒状为主、并含有少量短棒状碳化物,但是碳化物数量明显较少、尺寸更加细小;增加Mn后,工程机械用钢的抗拉强度、规定塑性延伸强度和布氏硬度有所提高,而断后伸长率、断面收缩率和-40 ℃冲击吸收能量都有不同程度减小;增加Si后,工程机械用钢的抗拉强度、屈服强度和布氏硬度有所减小,而断后伸长率、断面收缩率和-40 ℃冲击吸收能量明显提升,但强度和布氏硬度都不满足工程机械用钢的使用规范要求;试验用1000 MPa级工程机械用钢适宜的Si和Mn含量分别为0.35wt%和1.12wt%。     

冷却速度对高硅球墨铸铁组织和性能的影响

采用消失模铸造工艺制得不同壁厚梯度的高硅球铁试样,用以研究不同冷却速度对其组织和性能的影响,使用光学显微镜和扫描电镜观察高硅球铁试样的微观组织,利用万能拉伸试验机和数显布氏硬度仪测量其力学性能。结果表明：随着冷却速度的增加,高硅球墨铸铁试样的基体组织为全铁素体,球状石墨尺寸逐渐减小,铁素体晶粒尺寸逐渐减小,晶粒细化;硅元素在铁素体晶界处的偏析现象越来越明显,铁素体基体的晶格常数逐渐减小,铁素体的晶格畸变程度增大。硅含量4.59%的高硅球墨铸铁试样在壁厚12 mm处,球状石墨的平均尺寸约为20.4μm,铁素体晶粒平均尺寸约为31.9μm,抗拉强度约为683 MPa,伸长率为19%;在壁厚42 mm处,球状石墨平均尺寸约为29.2μm,铁素体晶粒平均尺寸约为54.9μm,抗拉强度约为666 MPa,伸长率为15%。冷却速度的增加使高硅球墨铸铁的强度和硬度逐渐增加,力学性能得到提升。     

正火工艺对15MnTi钢焊缝组织与性能的影响

对15MnTi钢焊缝进行了不同温度的正火处理并进行了组织观察、硬度、拉伸及冲击试验.结果表明:焊缝组织为贝氏体+碳化物+残余奥氏体.经正火处理后,焊缝组织转变为铁素体+珠光体；焊缝金属的硬度和强度下降且随正火温度升高而降低,这主要是因铁素体含量增加引起的.同时,随正火温度升高,组织粗化以及珠光体片层间距增加,导致脆化,因此焊缝金属韧性增加幅度较小.     

卷取温度对热轧高扩孔540HE钢组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和拉伸试验机研究了卷取温度对工业生产的高扩孔540HE钢微观组织、力学性能及扩孔率的影响。结果表明:卷取温度变化可显著改变试验钢的铁素体晶粒尺寸、(Ti,Nb) C析出相形态和贝氏体含量,从而影响其力学性能及扩孔率。随着热轧卷取温度的降低,试验钢的屈服强度及抗拉强度升高,断后伸长率降低,扩孔率略有增加。低温卷取时铁素体晶粒尺寸较小,贝氏体含量增加,贝氏体细小且分布均匀;(Ti,Nb) C析出相细小弥散分布,可显著强化铁素体基体从而减小其与贝氏体硬度差异,有利于扩孔率的提升。     

新型R407C焊条熔敷金属组织与性能研究

国产钢加氢装置用12Cr2Mo1R钢焊条存在主要问题是无法满足-30℃低温冲击韧性和长时间的抗回火脆性要求,长期依赖进口。采用金相显微镜对自主研制的新型R407C焊条熔敷金属显微组织进行观察,应用拉伸、冲击等试验对性能进行测试分析。结果表明:热处理态下的组织为回火贝氏体组织,随着回火参数的增加,晶粒逐渐长大,块状铁素体含量增加,组织逐渐转变为铁素体+碳化物,其强度和韧性逐渐降低;随着焊接热输入增加,焊缝中块状铁素体晶粒增多,其强韧性逐渐降低。     

模拟焊后热处理对15CrMo钢组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、拉伸试验、冲击试验及硬度试验研究了模拟焊后热处理对15Cr Mo钢组织和力学性能的影响。结果表明:经690℃模拟焊后热处理后,15Cr Mo钢的屈服极限、抗拉强度、高温强度、冲击吸收能量以及硬度均有升高的趋势,伸长率有所降低;随着保温时间的延长,屈服强度、抗拉强度、高温强度、冲击吸收能量、硬度以及伸长率均呈降低趋势。在690℃模拟焊后热处理保温不同时间后,15Cr Mo钢的显微组织均为回火贝氏体+铁素体,随着保温时间的延长,钢中铁素体数量逐渐增多,晶粒尺寸增大。     

硅对M3：2高速钢烧结致密性及组织的影响

研究硅添加量对真空液相烧结M3:2高速钢烧结组织和致密性的影响.结果表明,1230℃烧结后,添加硅会使M3:2高速钢的烧结致密性提高.随硅添加量增加,烧结M3:2钢的致密性首先增加,而后降低,在硅添加量为0.7wt%时可获得全致密的组织.硅添加量低于0.7wt%时,硅的添加会使高速钢基体中的奥氏体含量降低,马氏体含量增加,硬度提高.当硅添加量提高到3.0wt%时,高速钢基体组织由马氏体和奥氏体变为珠光体,硬度降低.同时发现,硅会抑制烧结高速钢碳化物的析出和长大,硅添加量为0.4wt%的M3:2钢的组织与硅添加量为0.2wt%及0.7 wt%的组织相比,碳化物含量高,晶粒尺寸细小.