预应力钢绞线SWRH82B断裂分析

分析了预应力钢绞线SWRH82B笔尖状断裂的形成原因,结果表明:笔尖状断裂主要是由于心部网状渗碳体和马氏体硬脆相在拉拔过程中形成微裂纹产生的;网状渗碳体组织是由于心部碳元素偏析造成心部局部增碳,二次渗碳体沿晶界优先析出形成的;马氏体组织是由于心部合金元素偏析,改变轧制冷却过程中的等温转变曲线,为心部马氏体的形成创造有利条件形成的。     

预应力钢绞线SWRH82B拉拔尖杯状断口分析

分析了SWRH82B拉拔尖杯断口的宏观形貌及径向碳含量、低倍、金相组织,结果发现碳含量极差最大达到0. 033%;经过直径的纵剖平面存在多处人字裂纹,裂纹附近有严重网状渗碳体组织。分析认为:尖杯状断口形成的直接原因是心部单元体金属存在塑性流变不连续,发生位错塞积,产生应力集中,通过萌生裂纹的方式实现局部应变;根本原因是连铸坯碳偏析使盘条心部存在网状渗碳体,塑性降低,脆性增加所致。在炼钢和轧钢工序实施一系列改进措施后,网状渗碳体得到有效控制,拉拔断丝发生率明显降低。     

65Mn弹簧钢盘条拉拔成型断裂分析

针对65Mn盘条绕制螺旋弹簧过程中边部出现微裂纹和热处理时中心出现纵向开裂的现象,采用断口宏观及微观观察、化学成分分析、显微组织分析等方法对裂纹形成原因进行了探究。结果表明,试样中边部的异常组织(莱氏体、网状渗碳体、流变组织)、表面缺陷(结疤)是造成65Mn盘条拉拔成型开裂的主要原因;中心出现纵向开裂的主要原因是热处理时工艺不尽合理,导致淬火马氏体组织析出,形成淬火裂纹。     

高强度船板断口合格率影响机理探讨

通过低倍酸浸、断口形貌、金相组织等分析方法,对高强度船板拉伸断口不合的机理进行了讨论分析,指出断口分层是断口不合的主要表现形式,分层与钢板内部的马氏体、贝氏体异常组织和长条状MnS夹杂有关,而异常组织和长条状MnS夹杂的出现是由于铸坯的中心偏析和中间裂纹造成的。     

77MnCr钢丝笔尖状断口形态的分析

某预应力钢丝生产厂在使用Φ12.5 mm的77MnCr盘条生产Φ7.0 mm的螺旋肋预应力钢丝时,常在拉拔过程中发生断线的现象.针对该问题,利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪对77MnCr盘条在冷拉拔过程中产生笔尖状断口的断裂试样进行了系统检测和分析.检验结果表明,试样中心部位存在的“V”形裂纹是造成盘条在拉拔过程中产生断裂的裂纹源.经分析得出V形裂纹的形成与盘条心部存在的网状渗碳体有关,而网状渗碳体的产生与连铸坯中心偏析,尤其是碳偏析和盘条轧制过程中的冷却速度有着十分紧密的关系.     

12MnNiVR拉伸断口分层机理研究

应用金相显微镜、扫描电镜、电子探针等设备对12MnNiVR钢板拉伸断口分层的原因进行研究。对断口形貌进行了观察,并对金相组织和断口非金属夹杂物进行了分析,结果发现轧制工艺与热处理工艺对分层影响不大,分层的主要原因是钢板中心偏析严重,同时存在粗大马氏体组织,变形时容易在带状马氏体中产生应力集中,导致裂纹沿着MnS或Ti(C,N)夹杂等缺陷裂开。     

20CrMnTi圆钢扩孔开裂原因分析

研究了20CrMnTi圆钢在经锻打、冲孔、辗压扩孔后外壁出现开裂的原因,从化学成分、显微组织、断口及裂纹形貌等方面进行分析。结果表明:工件在冲孔时由脆性夹杂物造成的小裂纹及边、心部出现的马氏体组织是引起开裂的主要原因。     

SWRH82B盘条笔尖状断口分析

分析SWRH82B盘条拉拔过程中出现笔尖状断口的原因,指出网状渗碳体、芯部马氏体是产生笔尖状断口的主要原因,提出改善SWRH82B盘条网状渗碳体、芯部马氏体的方法和措施。     

夹杂物对高强钢冲击性能影响及优化分析

夹杂物对高强钢性能影响较大,本文通过对冲击性能偏低试样断口形貌及夹杂物进行观察,结果表明：试样断口形貌以脆性断裂为主,并在韧性断裂向脆性断裂转变区存在的B类、DS类以及大尺寸TiN夹杂,夹杂物破坏了基体组织连续性,促进裂纹萌生,是导致冲击性能恶化的主要原因。通过对精炼、连铸工艺和化学成分进行优化,使材料冲击性能和稳定性得到显著改善。     

U71Mn重轨断裂原因分析

采用扫描电镜等技术手段,对重轨的断口和裂纹特征进行了分析,结果指出,钢中的较大夹杂物(100μm左右)为裂纹源,对重轨断裂有直接影响。此外,碳含量和夹杂物总量偏高也是重轨断裂的主要原因。     

82B线材笔尖状断口分析与工艺改进国

对82B在拉拔过程中出现的笔尖状断口进行分析,认为铸坯中心碳、锰、铬成分偏析以及轧后冷却速度过快产生了马氏体组织,相变时引起晶格畸变,由于马氏体硬度高、变形能力差,微裂纹在拉拔过程中萌生并扩展,导致断裂。这是导致笔尖状断裂的主要原因,为此通过采取措施降低铸坯成分偏析,优化轧后冷却工艺,降低马氏体组织尺寸,取得了较好的效果,解决了拉拔过程笔尖状断裂现象。     

82B热轧盘条浅表面网状渗碳体缺陷原因分析

为了研究12.5 mm规格82B的热轧盘条浅表面网状渗碳体缺陷的产生原因,使用光学显微镜对82B的热轧盘条浅表层显微组织进行观测、连铸坯表面铣削后检测浅表层碳质量分数、连铸坯表面剥皮后轧制、使用无碳结晶器保护渣和调整连铸坯加热温度。结果表明,连铸坯浅表层不同深度碳质量分数在凝固偏析的范围内属正常波动,未见明显表面增碳现象;连铸坯浅表层剥掉 3.0～5.0 mm后轧制,82B的热轧盘条浅表面网状渗碳体缺陷仍然存在,没有减少的趋势;使用无碳结晶器保护渣生产的连铸坯轧制成材后,盘条浅表面网状渗碳体缺陷依然存在,且没有减少;把连铸坯开轧温度由890～910调整到960～1 010 ℃后, 82B的热轧盘条浅表面再也没有发现网状渗碳体。综合以上结果,该厂82B的热轧盘条浅表面网状渗碳体缺陷是由不恰当的连铸坯加热温度造成的,而不是连铸坯表面增碳造成的。     

连铸与模铸高铁车轴钢的高周疲劳破坏行为

连铸车轴钢能否达到模铸车轴钢的性能水平是其能否应用的一个关键。对此,采用旋转弯曲疲劳试验及疲劳裂纹扩展速率试验对比研究了连铸与模铸工艺生产的高铁车轴钢的高周疲劳破坏行为。结果表明,工业试制的连铸车轴钢的强度和疲劳极限均低于模铸车轴钢,且前者的疲劳裂纹扩展速率略高于后者。疲劳断口分析表明,疲劳断裂大部分起源于试样表面基体。微观组织分析表明,尽管两者的微观组织均为高温回火马氏体,但连铸车轴钢中原奥氏体晶粒尺寸及碳化物均略大于模铸车轴钢。金相评级法及夹杂物极值统计法的结果均表明,连铸车轴钢中的夹杂物尺寸明显大于模铸车轴钢。因此,为了以连铸工艺取代模铸工艺,还需要进一步优化连铸车轴钢的成分、冶金生产和热处理等工艺,以获得优良的冶金质量和组织性能。     

SWRH82B钢盘条笔尖状断口的分析和工艺改进

通过光学显微镜、扫描电镜-能谱仪等分析了Φ12.5 mm SWRH82B钢(/%:0.80C、0.74Mn、0.22Si、0.013P、0.008S)盘条笔尖状断口形成的原因和断裂机理,得出中心碳偏析和网状渗碳体是产生笔尖状断口的主要原因。通过控制120 t转炉终点[C]≥0.20%,LF精炼过程控制[C]0.79%～0.81%,150 mm×150 mm方坯连铸时控制钢水过热度≤25℃,拉坯速度1.5m/min,弱二冷比水量0.30～0.45 L/kg,结晶器末端电磁搅拌3.5 Hz,300 A,控制终轧温度900～930℃,吐丝温度～750℃,冷却速度～5℃/min,使铸坯平均碳偏析指数由原来1.15降至1.08,等轴晶由20%提高至35%,索氏体率由85%提高至90%,网状降到2级以下,笔尖状断口率由原来的20%降至3%。     

受热不均匀对低碳钢SAE1010板材组织及成形性能的影响

为了研究退火过程受热不均匀对板材组织及成形性能的影响规律,对热轧态SAE1010低碳钢板进行冷轧及连续退火,分析热轧态、冷硬态及退火态钢板边部和芯部的显微组织,分别对退火态钢板边部和芯部试样进行拉伸和折弯试验。结果表明,热轧态试样少量岛状珠光体分布在铁素体晶界处,边部组织晶粒尺寸小于芯部,珠光体中部分片层渗碳体退化为球状。冷硬态板材组织沿轧制方向呈现明显的晶粒破碎特征,退火态边部组织存在较多的大晶粒和粒状渗碳体团,芯部组织较为均匀细小。退火态板材芯部材料伸长率高于边部而强度低于边部,经180°折弯后芯部钢板无开裂而边部出现裂纹。退火温度均匀性对于SAE1010低碳钢板组织和性能具有重要的影响。     

铝镇静特殊钢B类非金属夹杂物原因分析与控制

对某钢厂复吹转炉→LF钢包精炼→RH真空处理→连铸的冶金流程生产的棒材的超标B类非金属夹杂物通过扫描电镜和能谱进行形貌和化学成分分析,夹杂物主要分为2类,即CaO- Al2O3- SiO2- MgO- (F)系与Al2O3系。通过夹杂物的化学成分和形貌确定超标的B类非金属夹杂物主要来源分别是连铸钢包下渣和连铸过程二次氧化等。通过提高连铸钢包长水口氩封氩气流量、优化长水口“碗口”结构和调整连铸钢包下渣系统灵敏度等方面,棒材的B类非金属夹杂物的平均合格率从93.2%提高到97%以上。     

82B盘条拉伸试验中黑心白点断口的成因

大规格的 82B 盘条在拉伸试验中发现,力学性能差的断口均为脆性平齐断口,并且断口上总有1~2个黑心,每个黑心上均有1个白点,将这种断口称为 黑心白点断口(简称BCWPF).对常用直径(10.0、12.5、14.0 mm)的这种黑心白点断口,用体式显微镜观察宏观形貌,用电镜观察微观形貌,用能谱进行微区元素分析,对断口材料本身的组织和夹杂物进行定性定量分析,发现断口的黑心白点主要由氧化铝类和硫化物类非金属夹杂物组成,部分还有球状氧化物类和硅酸盐类夹杂物.通过使用不含铝的硅锰脱氧剂来降低氧化铝夹杂,深脱硫来降低硫化物类夹杂,夹杂物的塑性改造后,拉伸断口的黑心白点现象明显减少,盘条的力学性能得到显著提高.     

Impact of Martensite Spatial Distribution on Quasi-Static and Dynamic Deformation Behavior of Dual-Phase Steel

The effects of microstructure parameters of dual-phase steels on tensile high strain dynamic deformation characteristic were examined in this study. Cold-rolled steel sheets were annealed using three different annealing process parameters to obtain three different dual-phase microstructures of varied ferrite and martensite phase fraction. The volume fraction of martensite obtained in two of the steels was near identical (~ 19 pct) with a subtle difference in its spatial distribution. In the first microstructure variant, martensite was mostly found to be situated at ferrite grain boundaries and in the second variant, in addition to at grain boundaries, in-grain martensite was also observed. The third microstructure was very different from the above two with respect to martensite volume fraction (~ 67 pct) and its morphology. In this case, martensite packets were surrounded by a three-dimensional ferrite network giving an appearance of core and shell type microstructure. All the three steels were tensile deformed at strain rates ranging from 2.7 × 10^?4 (quasi-static) to 650 s^?1 (dynamic range). Field-emission scanning electron microscope was used to characterize the starting as well as post-tensile deformed microstructures. Dual-phase steel consisting of small martensite volume fraction (~ 19 pct), irrespective of its spatial distribution, demonstrated high strain rate sensitivity and on the other hand, steel with large martensite volume fraction (~ 67 pct) displayed a very little strain rate sensitivity. Interestingly, total elongation was found to increase with increasing strain rate in the dynamic regime for steel with core–shell type of microstructure containing large martensite volume fraction. The observed enhancement in plasticity in dynamic regime was attributed to adiabatic heating of specimen. To understand the evolving damage mechanism, the fracture surface and the vicinity of fracture ends were studied in all the three dual-phase steels.