控轧控冷工艺对X80级抗大变形管线钢组织与性能的影响

对试制的X80级抗大变形管线钢不同开始冷却温度下的力学性能进行了测试,并通过扫描电镜分析了不同开始冷却温度下钢板最终组织及形态,研究了控轧控冷工艺对X80级抗大变形管线钢组织与性能的影响.结果表明,随着钢板开始冷却温度的降低,X80级管线钢中的先共析铁素体量逐渐增加,贝氏体含量逐渐降低,钢板抗大变形性能参数提高.当开始冷却温度在740 ℃时,钢板具有最佳的综合力学性能,其屈服强度Rt0.5为565 MPa,抗拉强度Rm为730 MPa,伸长率A为42.7%,屈强比Rt0.5/Rm为0.75,Rt1.5/Rt0.5为1.181,Rt2.0/Rt1.0为1.116,均匀变形伸长率达到12.33%,具有较强的抗变形能力.     

冷却工艺对X80级抗大变形管线钢组织性能的影响

采用两种冷却路径控制工艺试制了X80级抗大变形管线钢,并利用扫描电镜和透射电镜进行了显微组织观察,研究了轧后冷却工艺对X80级抗大变形管线钢组织性能的影响。结果表明,轧后采用前段空冷＋后段快冷的＂两段式冷却＂工艺所得显微组织为先共析铁素体、针状铁素体、少量贝氏体和M/A岛,组织中软硬相匹配良好,屈强比为0.76;而超快冷＋空冷＋快冷的＂三段式冷却＂工艺获得针状铁素体、贝氏体和M/A岛混合组织,屈强比为0.8。两种冷却工艺均可获得抗大变形管线钢,差别在于应用三段式冷却工艺得到实验钢的强度较高,可用于开发更高级别抗大变形管线钢,并且空冷时间缩短。     

弛豫时间和终冷温度对X70HD抗大变形管线钢微观组织的影响

通过金相组织分析研究了X70HD管线钢在两阶段变形后弛豫时间和终冷温度对微观组织的影响。结果表明,第二阶段变形后空冷弛豫到700℃,获得铁素体+下贝氏体的双相组织且无先共析铁素体生成,但随弛豫时间的延长有先共析铁素体生成并获得多边形铁素体+贝氏体的双相组织。终冷温度影响贝氏体的种类及含量,终冷温度保温时会产生更多下贝氏体;在相同弛豫条件下,终冷到320℃获得铁素体+少量粒状贝氏体,终冷到350℃获得铁素体+少量下贝氏体。     

大壁厚31.8mm海底管线用钢X70的研制

从化学成分、热轧工艺、冷却工艺等方面对大壁厚海底管线钢X70进行了研制,并且研究了工艺制度对大壁厚海底管线用钢的组织和性能的影响。结果表明:采用轧后弛豫+控制冷却的工艺可以获得铁素体+贝氏体双相组织,弛豫终止温度是影响铁素体体积含量和晶粒大小的决定因素。弛豫终止温度越低,铁素体体积含量越高,晶粒尺寸越大,屈强比越低,塑性指标越好。随弛豫终止温度的降低,先共析铁素体含量逐渐增加,贝氏体组织含量逐渐降低,当弛豫终止温度为710～780℃时,实验钢的强度和塑性达到了较好的匹配。     

工艺制度对X70抗大变形管线钢组织性能的影响

利用扫描电镜、透射电镜与背散射电子衍射技术,研究了工艺制度对X70抗大变形管线钢组织、性能的影响.结果表明,随开始冷却温度的降低,先共析铁素体含量逐渐增加,贝氏体组织含量逐渐降低,钢板抗大变形性能参数提高.当开始冷却温度在700℃左右时,铁素体组织均匀地分布于基体中,铁素体晶界处位错纠结形成较明显的胞状结构,细化了铁素体晶粒,钢板具有最佳的综合力学性能,屈服强度为560MPa,抗拉强度为710 MPa,伸长率为23.5%,n值为0.10,屈强比为0.78,均匀伸长率达到18.1%.EBSD研究表明,铁素体和贝氏体两相以取向大于15°的大角度晶界相结合,贝氏体中出现的大量亚结构以小角度晶界相结合,这些小角度晶界的存在可以大大提高材料的形变能力.     

X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区的组织和性能

采用热模拟技术研究了X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区组织、显微硬度和韧性的变化规律,分析了焊后冷却速度和粗晶区组织、性能之间的关系.结果表明,X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区组织类型主要为铁素体和少量珠光体、粒状贝氏体、板条贝氏体和板条马氏体4种类型.焊接粗晶区软化是X80级抗大变形管线钢焊接面临的主要问题.当焊后冷却速度在15～30℃/s之间时,X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区的强度、室温以及低温韧性匹配良好,组织以板条贝氏体为主.     

终冷温度对X100管线钢组织与性能的影响

利用在线加热配分(HOP)技术,可使X100钢获得(B+M/A)复相组织和大变形性能。采用力学性能测试、材料显微分析和X射线衍射方法研究了(B+M/A)X100管线钢在不同HOP终冷温度条件下的组织与性能特征。结果表明,随着终冷温度的升高,试验钢贝氏体的板条宽度增加,贝氏体的含量和位错密度减小,导致材料强度降低和塑性增加。在高的终冷温度条件下,马氏体的形成、碳化物的析出和残留奥氏体的分解导致材料强度增加和塑性降低。但是,在本试验所采用的不同终冷温度下,试验钢的屈强比均不高于0.80,均匀伸长率均不低于8%,形变强化指数大于0.10,符合大变形管线钢的技术要求。     

终冷温度对X100大变形管线钢组织与性能的影响

利用HOP技术,可使X100钢获得 (B+M/A)复相组织和大变形性能。采用力学性能测试、材料显微分析和X射线衍射方法研究了 (B+M/A) X100管线钢在不同HOP终冷温度条件下的组织与性能特征。结果表明,随着终冷温度的升高,试验钢贝氏体的板条宽度增加,贝氏体的含量和位错密度减小,导致材料强度降低和塑性增加。在高的终冷温度条件下,马氏体的形成、碳化物的析出和残留奥氏体的分解导致材料强度增加和塑性降低。但是,在本试验所采用的不同终冷温度下,试验钢的屈强比均不高于0.80,均匀伸长率均不低于8%,形变强化指数大于0.10,符合大变形管线钢的技术要求。     

冷却工艺对抗大变形管线钢X70HD热涂敷性能的影响

抗大变形管线钢加热并保温一段时间后,钢管力学性能将发生变化,通常屈服强度、屈强比升高,均匀延伸率降低,应力-应变曲线形状改变等,这些性能变化将降低钢管的抵抗变形的能力。利用扫描电镜等设备研究了冷却工艺对21 mm X70HD抗大变形管线钢组织、性能和应变时效硬化的影响。结果表明,随开始冷却温度的降低,先共析铁素体含量逐渐增加,贝氏体含量逐渐降低,贝氏体由粒状逐渐向板条状转变,当开始冷却温度在700℃时,钢板具有最佳的综合力学性能,试验钢板通过制成1016 mm钢管,钢管在200℃时效保温5 min下,纵向屈服强度Rt0.5为509 MPa,抗拉强度Rm为692 MPa,延伸率为42%,屈强比Rt0.5/Rm为0.73,Rt1.5/Rt0.5为1.19、Rt2.0/Rt1.0为1.10,均匀变形伸长率达到9.5%。     

Ti及其夹杂物对X70管线钢焊缝中AF的影响

研究了向X70管线钢焊缝中加入微量合金元素Ti对焊缝组织性能的影响。结果表明,加入适当的Ti微量元素可以有效地抑制先共析铁素体的析出,使焊缝得到细小均匀的针状铁素体。     

Mn-Nb-Cu-B低碳贝氏体钢的析出动力学

在Gleeble 1500热模拟试验机上,通过应力松弛实验研究了Mn-Nb-Cu-B低碳贝氏体钢在不同工艺条件下析出行为,得到了不同变形量、不同变形速率下的析出动力学曲线。同时,根据实验结果,确定了所研究钢种的析出动力学方程的参数,并计算了析出开始时间。结果表明,在较高温度下,计算值与实验观测值吻合得较好。研究结果对制订合理变形工艺有帮助。     

Effect of Magnesium on Microstructure Refinements and Properties Enhancements in High-Strength CuNiSi Alloys

Microalloying is an effective method to improve the comprehensive properties of copper alloys.The effects of magnesium on the microstructure,mechanical properties and anti-stress relaxation properties of CuNiSi alloys have been investigated.Results demonstrated that magnesium plays significant roles in refining the dendritic microstructure of the as-cast ingot,accelerating the precipitation decomposition,improving the mechanical properties and increasing the anti-stress relaxation properties.The incremental strength increase is due to the Orowan strengthening from the nanoscale Ni_2 Si and Ni_3 Al precipitates.As compared with the Cu-6.0 Ni-1.0 Si-0.5 Al(wt%) alloy,the ultimate tensile strength of the designed Cu-6.0 Ni-1.0 Si-0.5 Al-0.15 Mg(wt%) alloy increases from 983.9 to 1095.7 MPa,and the electrical conductivity decreases from 27.1 to 26.6% IACS,respectively.The stress relaxation rates of the designed Cu-6.0 Ni-1.0 Si-0.5 Al-0.15 Mg alloy are 4.05%at 25℃,6.62% at 100℃and 9.74% at 200℃after having been loaded for 100 h,respectively.Magnesium significantly promotes nucleation during precipitation and maintains small precipitate size.     

1000 MPa级热轧双相钢不同弛豫时间的热处理工艺

基于汽车轻量化原则,应用热轧+超快冷+弛豫热处理一体化工艺技术得到了1000 MPa级热轧双相钢,并研究了弛豫时间对试验钢组织和性能的影响。结果表明,随着弛豫时间的增加,试验钢中铁素体和马氏体组织的带状分布越明显,其中铁素体晶粒尺寸与体积分数均增加,屈服强度降低,伸长率增加;抗拉强度先增加后降低,是马氏体体积分数和碳含量综合作用的结果;屈强比减小,n值增加。弛豫时间影响两相的体积分数、晶粒大小和内部亚结构。弛豫时间为10 s时,试验钢的抗拉强度为1025 MPa、伸长率为17.5%、屈强比为0.48、n值为0.13,具有最优综合力学性能;综合考虑力学性能和生产效率,试验钢在该工艺技术条件下合适的弛豫时间为7~10 s。     

不同弛豫时间下低合金高强度钢的组织和拉伸性能

研究了低合金高强度钢在不同弛豫时间下的组织和拉伸性能。结果表明：在适当的弛豫时间下。能进一步提高材料的屈服强度和抗拉强度。     

回火时间对高强抗震耐火钢板组织与力学性能的影响

采用OM、SEM、TEM、拉伸试验和冲击试验等,研究了600 ℃回火不同时间对690 MPa级高强抗震耐火钢板的力学性能、微观组织及析出行为的影响。结果表明,不同回火时间对耐火钢板的力学性能和微观组织有重要影响。耐火钢板经过600 ℃回火后强度稍有降低,但伸长率增大,屈强比降低,综合力学性能提高,低温冲击吸收能量随回火时间的延长而降低。最优回火保温时间为15 min,此时试验钢板的屈服强度为976 MPa、硬度为396 HV,-40 ℃冲击吸收能量为164 J,其组织由贝氏体+铁素体+少量马氏体构成,在马氏体和铁素体中均存在位错和细小析出相,析出相为富Nb的Nb、Ti复合碳化物,发挥沉淀强化作用;当保温时间延长至60 min后,析出大量细小Nb、Ti和Mo复合碳化物,但此时的沉淀强化作用不能弥补铁素体造成的强度损失,所以在相同温度回火过程中,随着回火时间的延长,抗拉强度和硬度下降。     

Curie temperature behaviour at relaxation and nanocrystallization of Finemet alloys

Dependence of Curie temperature (Tc) on time and temperature of annealing for Finemet-type amorphous alloys is studied by DSC. Structural relaxation of an amorphous phase at annealing is accompanied by increase of Tc. The σ-shaped time dependencies, however, are not characterized by the definite final value of Tc: long-term annealing of amorphous phase results in continuation of slow increase of Tc for every temperature. Apparent values of activation energy of relaxation were evaluated from the Tc time–temperature dependencies. It is found that the average value of activation energy increases with progress of the relaxation process. Correlation of the Tc data with structural alterations reflects redistribution of components in amorphous phase during annealing. Further increase of the annealing temperature results in precipitation of α-Fe(Si) nanograins in an amorphous matrix, that accompanied by gradual degradation of corresponding to Tc heat capacity peak. DSC measurements of Tc allow to detect the starting moment of amorphous phase crystallization.     

变形Nb-Mo钢中碳氮化物在奥氏体中的析出

采用应力松弛法研究了变形量对含Nb-Mo钢中碳氮化物析出开始时间Ps的影响。结果表明:变形量越大,Ps越小;变形量为10%和15%时,最快析出温度均在875℃左右;Ps分别为6.6 s和6.2 s。预应变较小时Ps对温度变化比较敏感。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和透射电镜(TEM)对不同温度下的析出相进行了分析。结果表明:变形奥氏体中的碳氮化物主要沿晶界和位错析出,温度较低时有少量在晶内析出。     

LY12合金低温拉伸变形行为研究

对人工时效后的LY12合金进行了不同温度系列拉伸试验,采用SEM和光镜对断口及其附近的显微组织进行观察,研究了温度对LY12合金拉伸变形行为的影响。结果表明,LY12合金正常时效时析出相的主要成分为Al2CuMg,随温度的逐步降低,析出相发生脆性断裂的可能性更大。同时析出相与基体分离需要吸收更多外界能量,从而使LY12合金的抗拉强度与屈服强度随温度的逐步降低单调增加;随温度的逐步降低,析出相的脆性断裂降低了对位错的阻碍作用,使位错滑移距离增长,因此材料的伸长率呈增长趋势。     

SiCp／2024Al复合材料及2024Al合金的微屈服行为

对ＳｉＣｐ／２０２４Ａｌ复合材料及其基体２０２４Ａｌ合金的微了行为和热处理的影响进行了详细的比较研究。结果表明,由于ＳｉＣ颗粒的作用,复合材料在微屈服前即已产生明显的应变弛豫,并且其微屈服行为也与铝合金不同。在时效处理中,两种材料的微屈服强度均受时效强化相析出规律的控制。表明出“峰时效”现象;而冷热循环处理能改善２０２４Ａｌ的微屈服性能,但却对ＳｉＣｐ／２０２４Ａｌ的微屈服强度不利。     

SiCp/2024A1复合材料及2024A1合金的微屈服行为

对SiCp／2024A1复合材料及其基体2024A1合金的微屈眼行为和热处理的影响进行了详细的比较研究结果表明,由于SiC颗粒的作用,复合材料在微屈服前即已产生明显的应变弛豫,并且其微屈服行为也与铝合金不同在时效处理中,两种材料的微屈服强度均受时效强化相析出规律的控制,表现出“峰时效”现象;而冷热循环处理能改善2024A1的微屈服性能,但却对SiCp／2024A1的微屈服强度不利