大线能量焊接船板钢焊缝冲击性能及断口分析

对25 mm厚的DH36船板钢进行了线能量为100 kJ/cm的埋弧焊接实验,对其焊接接头进行了宏观组织和微观组织观察,并对其进行了-40℃的冲击功测试及断口分析。结果表明,焊缝中心的晶界组织为先共析铁素体,晶内组织主要为针状铁素体和珠光体。冲击温度为-40℃的条件下,焊缝中心的冲击功明显高于熔合线的冲击功。熔合线的冲击断口属于脆性断口,焊缝中心的冲击断口属于塑性断口。     

铁素体/奥氏体双相MIG焊接头组织与动态性能研究

文中对铁素体/奥氏体双相MIG焊接头组织与冲击性能等进行研究。通过分析接头区金相组织、硬度分布和冲击吸收功以及断口形貌,探究焊接接头微观组织演变机理与冲击性能之间的关系。结果表明,铁素体/奥氏体双相焊缝组织为均匀奥氏体和少量铁素体,热影响区组织分别为粗晶区的δ铁素体+马氏体、细晶区与混合晶粒区为马氏体+铁素体;硬度分布由粗晶区、细晶区、焊缝、母材硬度值依次降低,其中熔合线处硬度最大;冲击断口表现为韧性断口,冲击吸收功随温度下降呈降低趋势。研究证明,热输入是影响接头组织与冲击性能的重要因素。铁素体/奥氏体双相组织接头较单一铁素体组织接头动态性能有所提升。     

保护气氛电渣重熔H13模具钢组织和性能研究

邢台钢铁有限责任公司利用具有保护气氛的抽锭式电渣炉生产Ф600 mm的H13钢锭,并锻造成不同规格的模块。研究了熔速对铸态组织的影响以及锻造工艺对H13钢显微组织和冲击性能的影响。结果表明:在400~550 kg·h-1熔速范围内,钢锭铸态组织中都存在不同程度的枝晶间显微偏析,并有液析碳化物析出。熔速为500 kg·h-1时,铸态组织显微偏析较轻,液析碳化物尺寸较小,且数量较少。在500 kg·h-1熔速下生产的钢锭经不同的锻造工艺变形后发现,只进行单向拔长变形的组织中存在明显的带状偏析,枝晶未被打碎,仍保留了铸态的针状铁素体组织;一镦一拔变形后的组织,铁素体位向逐渐趋于等轴状,碳化物均匀分布程度有提高,但晶界上仍有呈链状析出的碳化物,带状组织未完全消除;三镦三拔多方向反复变形后,枝晶被充分打碎,带状偏析消除,锻后退火组织中的粒状珠光体和碳化物细小均匀,横向冲击韧性明显提高,达到15.5 J·cm-2。     

热处理对9Ni钢焊接接头组织与性能的影响

对9Ni钢焊接接头分别进行了QT处理和IHT处理,采用拉伸、硬度、冲击试验,断口电镜扫描等方法研究了两种热处理对焊接接头显微组织及性能的影响。结果表明,未经热处理时焊缝的组织为细晶铁素体+针状铁素体;QT处理后焊缝的组织为马氏体+奥氏体;IHT处理后焊缝组织为马氏体+奥氏体+铁素体。QT与IHT处理均能使9Ni钢焊接接头的强度、硬度下降,塑性上升;IHT处理后焊接接头的伸长率达到29.0%,塑性优于QT态。经QT和IHT处理后,焊缝的低温冲击吸收能量分别从48 J上升至78 J和100 J;IHT处理可明显提升焊缝的低温韧性,其冲击断口为典型的韧性断裂。     

螺杆钻具传动轴断裂分析

通过检测化学成分、力学性能、宏观断口以及金相组织等方法对传动轴断裂原因进行了分析。结果表明,宏观断口为脆性断裂,金相组织不仅有回火索氏体,还包含不应有的带状铁素体、魏氏体组织及明显的枝状晶和非金属夹杂物,从而导致钢的韧性降低。对此,提出了相应的改进建议。     

齿轮钢大圆坯的铸态组织及轧制遗传性

基于φ500 mm大圆坯连铸连轧生产22CrMoH汽车桥齿钢的工艺,通过对铸坯低倍组织及高倍金相组织、轧后带状组织系统分析,开展了齿轮钢大圆坯铸态组织及轧制遗传性研究。研究发现,22CrMoH齿轮钢连铸大圆坯近表面细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区的枝晶尺寸存在明显差异;自表面至芯部二次枝晶间距逐渐增加,退火状态下枝晶主干位置以铁素体为主,枝晶间以珠光体为主;轧后带状组织形态主要受铸态组织二次枝晶间距和轧制变形的影响;轧后退火态铁素体带宽自表面至芯部呈现增加趋势。     

低合金高强钢药芯焊丝CO2气体保护焊接头组织与性能

文中针对轨道车辆用A710低合金高强钢,选用E81T1-Ni1M药芯焊丝进行CO₂气体保护焊,并研究了接头的组织特征、硬度分布、拉伸性能和低温(-40℃)冲击性能。研究结果表明：焊缝区组织为针状铁素体、先共析铁素体和少量侧板条铁素体,粗晶区组织为板条状贝氏体和粒状贝氏体,细晶区组织为均匀细小的铁素体和珠光体;焊缝的硬度低于母材的,接头的平均抗拉强度达到638 MPa,约为母材的93%;试样断裂在焊缝区,断口呈典型塑性断裂特征;焊缝区平均低温冲击吸收功为165 J,断口纤维区呈韧窝状、放射区呈解离断裂特征,热影响区平均低温冲击吸收功为266 J,断口纤维区和放射区均呈韧窝状特征。     

热处理工艺对15CrMoR钢带状组织和冲击性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和冲击试验机等仪器研究了15CrMoR钢中带状组织在热处理过程中的演变及其对冲击性能的影响。结果表明:奥氏体化后缓冷会出现铁素体-珠光体带状组织, 快冷则可以抑制带状组织的出现,但快冷会导致粒状贝氏体等非平衡组织形成。粒状贝氏体组织中的贝氏体铁素体基体和马氏体-奥氏体岛在回火过程中逐渐沿Cr、Mo等碳化物形成元素偏聚的区域分解出碳化物,形成富碳化物带,降低钢的横向冲击性能。15CrMoR钢加热到1100 ℃并保温7 h后可消除带状组织,改善钢的横向冲击性能。     

Q235B 热轧H型钢拉伸试验分层断口的显微分析

Q2 35B热轧H型钢拉伸试验后出现分层断口。用扫描电镜进行了显微观察 ,发现分层现象与试样中超长的带状组织密切相关。用能谱仪对断口分层处和超长铁素体带上的夹杂物进行了成分分析 ,证实都是硫化物。试样拉伸时在铁素体带上密集分布的硫化物处产生大量微裂纹 ,同时超长铁素体带的变形又受到阻碍 ,导致该处在试样拉断之前裂纹已经贯通 ,最终在断口上形成分层。因此 ,拉伸试验断口出现分层的原因是试样中存在密集分布的硫化物和超长的带状组织。     

超细晶Q460钢CO2气体保护焊焊接接头组织与性能

采用CO2气体保护焊选择ER55-G焊丝焊接了超细晶Q460钢,研究了焊接接头显微组织、断口形貌以及力学性能。结果表明,焊缝主要由铁素体和少量珠光体构成,焊缝中大量针状铁素体的生成有利于提高焊缝金属的强度和韧性。焊接接头热影响区粗晶区为贝氏体组织,相变重结晶区和不完全重结晶区未出现软化现象。焊缝金属同热影响区冲击断口均为韧窝状韧性断裂,由于超细晶Q460钢材质的高度纯净化以及焊接过程中较小线能量的选择,焊接接头热影响区表现出优异的冲击韧性。     

正火对建筑用热轧20MnV钢组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段,研究了正火温度和时间对20MnV钢显微组织、拉伸性能和低温冲击性能的影响。结果表明,热轧态20MnV钢的显微组织为铁素体+珠光体条带,具有较高的强塑性和较低的低温冲击性能;当正火温度从770℃升高至1000℃过程中,20MnV钢中条带状组织逐渐消失,晶粒呈现等轴化趋势,铁素体晶粒有所粗化,组织均匀化升高;830℃及以上正火处理后,(Fe,Mn)3C相回溶至基体,晶内弥散析出了纳米级VC相;随着正火温度的升高,20MnV钢的抗拉强度和规定塑性延伸强度都表现为先减小而后增加的特征,断口伸长率、-25℃和-45℃冲击吸收能量则先增大而后减小;当正火保温时间从20 min增加至80 min时,20MnV钢的强度变化幅度较小,而断后伸长率、-25℃和-45℃冲击吸收能量都呈现先增加而后减小的特征,在正火温度为920℃、正火保温时间为60 min时,20MnV钢具有最佳的强塑性和低温冲击性能。     

新型低Ni不锈钢的组织与性能

设计了两种不同氮含量的低镍不锈钢,用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜,对两种试验钢固溶后的显微组织进行了分析,并测试了钢的拉伸、冲击性能,观察了断口形貌。结果表明,高氮含量钢固溶处理后的显微组织为单相奥氏体组织,而低氮含量钢则是奥氏体和铁素体各占一半的双相组织,二者抗拉强度均较高,分别为840.18、688.38 MPa;有较好的抗冲击性能,冲击吸收能量分别为191、250 J;室温拉伸、冲击断口均为韧窝断口,属于塑性断裂。氮含量高的试验钢综合力学性能优于低氮含量钢。     

45钢液压缸耳环断裂失效分析

某厂生产的液压制砖机的液压缸耳环在运行不久后发生断裂失效。通过扫描电镜、能谱仪、直读光谱仪、光学显微镜和显微硬度计对45钢失效耳环的断口形貌、化学成分、显微组织和硬度进行了分析。结果表明,断口处Al_2O_3和硫化物非金属夹杂物较多,显微组织为网状铁素体、珠光体和魏氏组织,纵截面存在明显带状组织,局部晶粒粗大等是造成液压缸耳环失效的主要原因。     

细晶Q420低合金高强钢焊接接头组织性能研究

采用CO2气体保护焊对细晶Q420低合金高强钢进行焊接,用光学显微镜、扫描电镜分析了焊接接头显微组织及断口形貌,试验测试了焊接接头拉伸、弯曲及冲击性能.结果表明,细晶Q420钢母材由晶粒细小的铁素体和珠光体构成,选用ER55-G焊丝所得焊接接头焊缝金属具有比母材更高的抗拉强度,焊缝及热影响区均具有良好的冲击性能,断口为典型韧窝状延性断裂形态.在所选焊接工艺参数下,其热影响区表现出比焊缝金属更好的冲击性能.     

700MPa级低碳贝氏体钢微观组织及冲击韧度

在热轧试验的基础上,采用光学显微镜、扫描电子显微镜及冲击试验机,研究了不同温度下700MPa级低碳贝氏体钢的冲击韧度,并对微观组织、断口形貌及夹杂物进行了分析.结果表明,该低碳贝氏体钢的微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体及针状铁素体的复合组织.夹杂物较为细小,尺寸多为2～6 μm.当温度较高时,断口呈韧窝状,其冲击韧度较高;当温度较低时,断口主要呈解理特征,其冲击韧度较低.实验钢的韧、脆性转变温度约为-41℃.     

列车车钩用ZG25MnCrNiMo钢的冲击性能研究

研究火车车钩用钢ZG25MnCrNiMo经过不同调质工艺处理后-40 ℃的冲击性能.分别用金相显微镜、扫描电镜和透射电子显微镜观察和分析钢的微观组织、低温冲击断口形貌和钢中碳化物的析出行为.结果表明,ZG25MnCrNiMo钢在910 ℃淬火、550 ℃回火2 h得到均匀回火索氏体组织,冲击功最大.冲击功随回火温度的升高而增大.低于550 ℃回火,钢中的碳化物主要在板条界面呈连续析出,-40 ℃冲击功低;550～650 ℃回火,铁素体呈等轴状且碳化物分布于晶内,表现出高的冲击性能.     

9Ni钢自保护药芯焊丝的研制及分析

研制了以Fe-Ni-Mn-Si系为合金系的9Ni钢自保护药芯焊丝. 采用FCAW法在不加保护气体的条件下施焊,并对焊件进行了QLT(淬火+亚温淬火+回火)处理. 通过拉伸试验、低温冲击试验、金相分析、断口扫描等方法研究了焊接接头的力学性能、显微组织和断口形貌. 结果表明,所研制的药芯焊丝焊接接头抗拉强度为709 MPa,屈服强度为580 MPa,断后伸长率为26%,断面收缩率为47%. 力学性能满足9Ni钢的使用要求. 焊缝的组织为细晶铁素体+针状铁素体. QLT处理使焊缝的低温冲击吸收功从48 J/cm2提升至100 J/cm2,能够明显提高焊缝的低温韧性.     

超高强度钢35CrMnSi惯性摩擦焊接头组织与性能

对35CrMnSi超高强度钢进行了惯性摩擦焊试验研究,对热处理前后焊接接头组织、显微硬度进行分析测试,并对热处理后焊接接头进行了拉伸性能、冲击性能及拉伸断口分析。结果表明:焊后接头焊缝组织为板条马氏体与残余奥氏体,热力影响区组织为细小的马氏体、索氏体、珠光体和铁素体混合组织;热处理后焊缝组织为回火马氏体与少量铁素体;摩擦焊接头焊缝区的硬度高于热力影响区和母材,热处理后焊接接头硬度趋于一致,焊接接头抗拉强度大于1 890 MPa,断后伸长率大于7. 5%,焊缝区拉伸断口为混合断口;焊接接头冲击吸收能量大于18. 5J。     

热处理对电熔化焊管用C-Mn钢抗HIC性能的影响

采用连续式氮气保护热处理炉和实验室箱式热处理炉,研究了正火以及正火后加速冷却+回火工艺对电熔化焊管用C-Mn钢显微组织和抗氢致开裂(HIC)性能的影响。结果表明:试验钢采用正火虽然可以细化晶粒,但无法消除因连铸坯枝晶偏析造成的钢板带状组织,带状组织对试验钢的抗HIC性能有显著的劣化作用;采用正火后加速冷却工艺,带状组织完全消除,形成了铁素体和贝氏体的混合组织,板条状的贝氏体在原奥氏体晶内形核,有效地分割了原奥氏体晶粒,再通过后续合适的回火热处理,形成了热力学稳定的细晶组织,使得钢的抗HIC性能明显改善。     

t8/5对含Zr钢热模拟焊接热影响区组织与性能的影响

采用Gleeble热模拟方法研究了在峰值温度1400 ℃保温3 s条件下,不同t_8/5时间对一种Zr处理钢热模拟粗晶区的组织与力学性能的影响。结果表明,t_8/5时间为13~700 s时,试验钢热模拟粗晶区随t_{8/5+晶内针状铁素体+晶内多边形铁素体,硬度值由220 HV0.5降低到145 HV0.5,热模拟粗晶区的－20 ℃冲击吸收能量≥200 J。经扫描电镜分析,晶内铁素体的形核得益于试验钢中大量弥散分布的0.5~2 μm的Zr-Ti-O复合夹杂物;断口分析结果表明t8/5时间为80 s和>300 s时,热模拟粗晶区冲击韧性降低,与组织中的上贝氏体和粗大的晶界铁素体有关。}的延长,奥氏体晶粒尺寸由50 μm增加到接近520 μm,相转变组织由贝氏体逐渐转变为晶界铁素体