低合金高强钢中非金属夹杂物的改性

借助热力学软件Thermo-Calc和ASPEX自动扫描电镜等分析手段,研究了低合金高强钢精炼过程渣-钢反应和钙处理对夹杂物改性行为的影响.通过提高炉渣碱度和w(CaO)/w(Al₂O₃)值以及降低炉渣氧化性等措施,钙处理前钢中Al₂O₃夹杂物转变为靠近1600℃液相区的CaO-MgO-Al₂O₃复合夹杂物和少量的MgO·Al₂O₃尖晶石.在渣-钢反应对Al₂O₃部分变性的基础上,钙线喂入量每炉由优化前的800 m减少到300 m仍能达到夹杂物改性的目的.     

低合金高强钢HC500LA的生产实践

文章阐述了汽车结构用冷轧连退低合金高强钢HC500LA的性能特征和强化机理,得到了包括化学成分、热轧工艺、冷轧工艺、退火工艺的HC500LA完整生产工艺方案,通过生产实践和汽车生产厂家的批量试用,表明包钢HC500LA产品综合机械性能良好,生产工艺稳定且成熟,具备批量供货能力。     

含铜低合金高强钢的时效行为

研究了不同铜含量的低合金高强钢（HSLA）在450－650℃时效时的行为,用光学显微镜和电镜观察分析了钢中各种析出物的相互影响及其对组织变化的相互作用,以及这种相互作用与时效过程中硬度变化的关系。试验结果表明：时效是组织软化与析出硬化两种机制相互竞争的结果,析出硬化过程包括ε－Cu析出,铌的碳氮化物析出以及含铬的碳化物析出3种强化效应。这些因素共同作用的结果造成了时效过程中硬度曲线变化的复杂性。     

含Zr低合金高强度钢中夹杂物的特性

用电子探针研究了含Zr低合金高强度钢中夹杂物的形貌、大小及分布等特性。结果表明 ,钢样中的夹杂物为圆形 ,呈分散分布 ,其组成系含ZrO2 的复合夹杂物 ,而且MnS依附此复合夹杂物成核和长大。钢中添加少量Zr可明显改善夹杂物形态和分布 ,从而改善钢的强度和韧性     

低合金高强钢形变奥氏体相变行为及其模型

 为了研究低合金高强钢的形变奥氏体连续冷却转变行为及组织变化规律,利用Gleeble-3800热力模拟试验机对试验钢进行了多道次轧制工艺模拟试验,并根据试验所得相变温度和各冷却速度下的室温组织相对量,回归出相变模型。结果表明,试验钢在变形后的连续冷却过程中发生铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体转变,基于对各转变的温度和组织相对量得到的相变模型分析,证实了模型的可靠性。     

低合金高强钢的强韧化机理与焊接性能

回顾了低合金高强度钢的发展历程,介绍了该类钢的强化机制、韧性机制以及焊接性能,并阐述了显微组织及合金元素对其性能的影响。采用微合金化成分设计与控轧控冷工艺相结合的方式,在传统强化方式基础上,在低合金高强钢中引入纳米沉淀相利用沉淀强化代替碳强化,使钢既保持了较高的强度和韧性,又提升了钢的焊接性能。     

连退工艺对低合金高强钢HC420LA组织性能影响的模拟试验研究

为了研究连退工艺对低合金高强钢HC420LA力学性能及组织的影响,对HC420LA进行了模拟试验,采用连续退火模拟试验机模拟连退生产工艺,研究了不同均热温度、快冷开始温度、过时效温度、冷速对低合金高强钢HC420LA力学性能及金相组织的影响,获得了不同强度及金相组织要求的试验钢,然后用在实际生产中。     

低碳低硫高强钢生产过程夹杂物的控制

介绍了本钢生产低碳低硫高强钢的夹杂物控制技术。本钢低碳低硫高强钢的生产工艺路线为:铁水预处理→转炉冶炼→RH+LF精炼→连铸。钢的纯净度:最低硫含量0.000 5%,平均硫含量0.001 0%;最低氮含量0.002 6%,平均氮含量0.003 4%;全氧含量最低0.001 5%,平均0.001 8%。夹杂物为氧化物、硅酸盐和球状氧化物,尺寸小于50μm,满足低碳低硫高强钢的纯净度要求。     

Nb-Ti复合高强钢的强化机理研究

通过EBSD和TEM等手段对0.08C-1.60Mn-0.12Ti-0.04Nb高强钢的强化机理进行研究,发现其组织是细小的中温铁素体加少量M/A岛加少量先共析铁素体,其平均等效晶粒大小只有3.61μm2,在铁素体基体上存在纳米级的(Ti、Nb)(C、N)的第二相析出,只是钢板中部与1/4厚度相比,尺度略小,数量略多。     

P91铁素体耐热钢细晶热影响区蠕变过程中组织演化

高铬铁素体耐热钢存在的一个问题是其焊接试样的蠕变强度远低于母材,为了从组织演化角度分析其产生机制,对P91铁素体耐热钢焊接试样在600℃、100 MPa应力条件下进行了中断蠕变试验,利用扫描电镜与EBSD对蠕变过程中不同区域的微观组织进行观察,分别计算不同区域的核心平均取向差(KAM),结果表明:细晶热影响区的KAM值...     

轻质高锰钢的组织及力学性能

摘要：高锰钢作为耐磨材料,被广泛应用于高载荷或冲击磨损的工况下。轻量化是钢铁材料发展的趋势之一,也是满足工业节能降耗需求的重要途径。为了明确轻质化元素铝对此类钢种的影响,以高锰钢ZGMn18Cr2为基础,通过控制铝含量,得到成分不同的轻质高锰钢。利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）及电子探针（EPMA）等手段对其微观组织进行表征,并采用硬度测试、室温冲击和拉伸实验测试了其力学性能。结果表明,随着铝的质量分数在0~11%范围内不断增大,高锰钢的密度得到明显降低,铁素体相逐渐稳定,晶粒得到细化。同时,材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率和室温断裂冲击功先升高后下降;硬度则先下降后升高。这些性能的改变与铝含量的变化、第二相铁素体的出现以及含铝碳化物的数量有重要关系。     

高碳铬钢凝固及热处理组织演变规律

摘要：系统研究了高碳铬钢复合轧辊工作层材质在凝固及热处理过程的组织演变规律。利用Thermo Calc软件进行平衡相图计算,阐明了平衡凝固过程及冷却过程中碳化物析出行为。通过热膨胀仪精确测定了奥氏体化温度对合金相变点的影响,获得了珠光体等温转变动力学曲线。结合扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析,确定了热处理工艺对最终显微组织的影响,明确了凝固过程中形成的一次碳化物M7C3和二次碳化物对热处理组织的影响规律,为高碳铬钢复合轧辊工作层材料的实际热处理工艺制定提供理论依据。     

1.2GPa级TRIP钢微观形貌特征及增强增塑性机制研究

摘要：研究了1.2GPa级TRIP钢微观形貌特征及增强增塑性机制。结果表明,将热轧初始微观组织调控为针状贝氏体组织,有利于将材料组织调控为贝氏体铁素体基体,当退火温度降低至910℃,厚度为50～100nm的第二相残余奥氏体呈片层状存在于贝氏体铁素体板条间;基体中V(C,N)的相间析出对强度贡献大于200MPa,且当平均列间距由34.6nm减小至28.2nm,析出粒子直径范围由3～8nm减小至2～5nm,强度贡献可增加约40MPa。在两相变形机制协调作用时,45.1%的大角度晶界以及高密度位错塞积均可有效抑制塑性变形过程中的裂纹扩展,而晶体学特征对变形过程中位错的运动又具有约束作用,最终使得强塑性同步提高。     

电站用9Cr钢长时时效组织演变及冲击性能

摘要：以9Cr钢为研究对象,系统研究620℃长时时效过程中的组织演变及冲击功变化规律。结果显示,未经时效处理（原始态）的9Cr钢室温冲击功测试值为140J左右。经过长时时效处理（时效态）的9Cr钢室温冲击功降低至30J左右。原始态9Cr钢中的析出相以M23C6型碳化物为主,尺寸在100～200nm之间。时效态9Cr钢中部分M23C6相长大至500nm,且存在脆性Laves相。M23C6相的长大和Laves相的出现,在削弱合金元素的固溶强化作用的同时也造成沉淀强化作用的降低,导致高温长时时效处理后的9Cr钢的冲击性能降低。高温长时时效后的析出相整体尺寸细小且无明显聚集,表现出良好的组织稳定性。室温冲击功与时效时间的关系式（W=129.7exp(-t/1193.4)+25.     

2205双相不锈钢连铸过程中夹杂物的形成机制

摘要：为了研究2205双相不锈钢连铸过程中夹杂物的特征及形成机制，从2205双相不锈钢连铸中间包和板坯上分别取试样，利用扫描电镜分析夹杂物的类型及形貌特征，并结合热力学计算探讨夹杂物的演变规律及其形成原因。结果表明，2205双相不锈钢中间包中存在大于10μm的夹杂物，中间包中夹杂物类型主要为CaO Al2O3和CaO Al2O3 MgO球形夹杂物，板坯中夹杂物尺寸都小于10μm，板坯中CaO Al2O3和CaO Al2O3 MgO球形夹杂物外面包裹了一层TiN。错配度和热力学计算表明凝固过程中CaO Al2O3和CaO Al2O3 MgO球形夹杂物为TiN的析出提供了形核质点。     

M50NiL轴承钢淬回火组织特征及拉压疲劳裂纹的萌生

摘要：通过拉压疲劳试验及微观组织观察研究了M50NiL轴承钢淬回火组织特征及对疲劳裂纹萌生的影响作用。结果表明,试验钢的组织主要为板条马氏体,少量δ-铁素体及M2C、MC碳化物;扫描电镜观察发现1070℃淬回火试样δ-铁素体及临近的聚集球状M2C碳化物,δ-铁素体位于晶界处,尺寸主要为4~8μm,钢中碳化物尺寸最大为2.66μm;1100℃淬回火试样δ-铁素体相界存在大量片状的M2C碳化物,尺寸在8μm以上的δ-铁素体数量增加,最大为17.51μm;1070℃淬回火试样的疲劳极限为713MPa,主要起裂源为Al2O3、Al2O3-CaO夹杂物,循环次数随夹杂物尺寸的增大而降低,且Al2O3-CaO夹杂更易引起试样的疲劳断裂;1100℃淬回火试样的疲劳极限为707MPa,主要起裂源为δ 铁素体组织缺陷,起裂源于8μm以上δ-铁素体的相界处,疲劳寿命受应力及δ-铁素体尺寸影响。     

镁对H13钢液析碳化物及组织的影响

摘要：为了研究镁对H13热作模具钢夹杂物、碳化物及组织性能的影响,采用蔡司金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、非水溶液电解、显微硬度仪等试验仪器,分析了经高温电阻炉冶炼的不同镁质量分数的H13钢。结果表明：由于镁较高的蒸气压,镁的平均收得率仅为2.12%;随镁质量分数的增加,钢中的氧化物夹杂由Ca-Al-O、Al2O3向MgAl2O4、MgO转变,硫化物夹杂由MnS向Mg-Mn-S转变;MgAl2O4、MgO与γ-Fe、M(CN)、M6(CN)的错配度和聚集长大能力相较于Al2O3更小,能够为钢中的液析碳化物提供更多的形核位置,减小析出碳化物的尺寸;微量镁可显著细化铸态树枝晶,减小二次枝晶间距,镁的加入,提高H13钢基体硬度、降低偏聚区硬度,H13钢整体硬度的均匀性得到改善。     

厚壁X80热轧管线钢生产实践及热加工组织演变分析

通过Thermomastor-Z热模拟试验机双道次压缩实验,研究了X80管线钢在880～1 050℃温度区间的静态再结晶行为,结果表明,实验钢在920℃及以下未发生再结晶,在960℃及以上温度,随道次间隔时间延长,静态再结晶率增加。采用不同卷取温度进行了21.4 mm厚度X80板卷工业试制,精轧开轧温度设为920℃,卷取温度510℃的试制钢组织为准多边形铁素体+粒状贝氏体+MA,卷取温度410℃的试制钢组织为粒状贝氏体+贝氏体铁素体+弥散分布的MA的细小组织,后者的MA尺寸和贝氏体板条尺寸明显小于前者,表现出更优异的低温冲击韧性和DWTT性能。通过TEM发现试制钢中的MA是以马氏体为主的组织,并含有较多纳米级尺寸、以Nb元素为主的Nb/Ti碳氮化物复合析出相,但V的析出量则很有限,此外,高卷取温度试制钢的析出相含量也更高。