SAE9310钢奥氏体的冷却转变行为

采用热力学计算软件和X射线衍射分析方法对高纯净SAE9310钢奥氏体化后平衡组织的转变规律进行了研究;采用膨胀法和金相法在Formastor-FⅡ型膨胀仪上测定了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)。结果表明:SAE9310钢的平衡转变组织为α-Fe、γ-Fe以及M_(23)C_6和M_7C_3碳化物;在连续冷却转变过程中,当冷却速率小于0.056℃·s~(-1)时,转变产物为粒状贝氏体和铁素体组织;当冷却速率介于0.056～1.9℃·s~(-1)时,转变产物为粒状贝氏体和少量马氏体组织;当冷却速率大于1.9℃·s~(-1)后,粒状贝氏体逐渐消失,转变产物主要为板条马氏体和少量残余奥氏体组织;钢的硬度随着冷却速率的增加而逐渐提高。     

钼含量对3Cr2MnNiMoV钢奥氏体连续冷却转变行为的影响

采用FORMASTOR-FII型相变仪测不同钼含量3Cr2MnNiMoV钢的临界相变点和热膨胀曲线,结合显微组织和硬度结果,绘制奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,研究了钼含量对该钢奥氏体连续冷却转变行为的影响。结果表明:在0.03~16.2℃·s~(-1)冷却速率范围内,试验钢的CCT曲线都可以划分为中温转变区和低温转变区,相变产物分别为贝氏体和马氏体,均未发现珠光体;随着钼含量的增加,试验钢马氏体转变的临界冷却速率降低,CCT曲线右移,淬透性提高;随着冷却速率的增加,试验钢的显微硬度先快速增加后缓慢增加,当冷却速率大于0.14℃·s~(-1)时,在相同的冷却速率下,含有较多钼元素的试验钢具有更高的硬度。     

X70管线钢焊接热影响区的连续冷却转变组织

利用热模拟技术并结合组织分析和硬度测试,测定出X70管线钢焊接热影响区连续冷却转变曲线并研究其组织转变规律.结果表明:当冷却速率大于15℃/s时,焊接热影响区组织由板条状贝氏体、粒状贝氏体和少量铁素体组成,细小的马氏体-奥氏体组元呈弥散分布;但随着冷却速率的减小,贝氏体比例逐渐减小,铁素体比例逐渐增大,晶粒明显长大,性能恶化.在实际焊接中将热输入控制在9.3～18.6 kJ/cm(壁厚14.6 mm)可获得强韧性良好的焊接热影响区组织.     

含铜低碳硅锰钢的连续冷却转变曲线及显微组织

通过Gleeble-3800型热模拟试验机测出含铜低碳硅锰钢在不同冷却速率(1~150℃·s~(-1))下连续冷却的热膨胀曲线,绘制出该钢的连续冷却转变(CCT)曲线;结合金相观察及显微硬度测试分析了冷却速率对相变组织及硬度的影响。结果表明:冷却速率在1~5℃·s~(-1)时,显微组织主要为铁素体+珠光体;当冷速为10℃·s~(-1)时组织中出现马氏体,随着冷速增大,马氏体含量增多,珠光体发生退化并逐渐减少,铁素体总量减少,其中针状铁素体增加而多边形铁素体减少并消失;冷却速率超过120℃·s~(-1)后,针状铁素体基本消失,显微组织为马氏体+少量残余奥氏体;试验钢显微硬度随冷却速率的增大而增加。     

46MnVS6非调质钢的过冷奥氏体连续冷却相变

采用淬火膨胀仪、光学显微镜、维氏硬度计等研究了完全奥氏体化46MnVS6非调质钢经不同冷却速率冷却至室温后的显微组织和显微硬度,测定了其过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,探讨了合金元素及冷却速率对过冷奥氏体连续冷却相变的影响。结果表明:46MnVS6钢的CCT曲线可分为高温转变区域、中温转变区域和低温转变区域,且中、低温转变区域互相分离;当冷却速率小于2℃·s~(-1)时,组织主要为铁素体和珠光体,随着冷却速率的增大,铁素体和珠光体含量减少,平均晶粒尺寸减小,马氏体含量增加,当冷却速率大于5℃·s~(-1)时,组织主要为马氏体;随着冷却速率从0.5℃·s~(-1)增大至60℃·s~(-1),46MnVS6钢的显微硬度由285HV1增至683HV1。     

不同t_(8/5)条件下NM400耐磨钢焊接热影响区的组织及性能

利用Gleeble-3500型热模拟试验机,对NM400耐磨钢在不同热循环条件下进行焊接热模拟试验,研究了从800℃至500℃的冷却时间t8/5对焊接热影响区粗晶区和临界粗晶区组织及性能的影响。结果表明:单次热循环时,随着t8/5的增大,粗晶区硬度逐渐下降,而-20℃冲击吸收功先增加后下降;t8/5为10 s时,粗晶区冲击吸收功最高(64 J),这是因为形成了板条马氏体和下贝氏体的混合组织,且马氏体发生了自回火;二次热循环时,随着t8/5的增大,临界粗晶区硬度和冲击吸收功下降,且均低于单次热循环粗晶区的,这是由于不完全重结晶形成了粒状贝氏体和粗大上贝氏体组织;此钢焊接时,t8/5应控制在10 s左右。     

U75V钢的连续冷却相变行为

利用膨胀法结合金相分析在热模拟试验机上测定了U75V钢不同冷却速率下的连续冷却转变膨胀曲线,获得了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线);研究了冷却速率对钢组织及硬度的影响.结果表明:当冷速小于10℃·S-1时,转变产物主要以珠光体为主;当冷速增大到10℃·S-1时,得到屈氏体组织和马氏体组织;当冷速增大到10℃·S-1以上时,得到马氏体组织;试验钢的硬度随冷却速率的增加而增大.     

高钒高速钢连续冷却转变曲线的测定与分析

利用Gleeble1500D型热模拟试验机测定了新型高钒高速钢在1 000 ℃奥氏体化后以不同冷却速率冷却时的相变膨胀曲线,并用Origin软件绘制了该钢的连续冷却转变(CCT)曲线.结果表明:高钒高速钢在连续冷却过程中存在珠光体、贝氏体和马氏体转变;当冷却速率在0.25 ℃/s时,能获得珠光体、贝氏体、马氏体与奥氏体的混合组织;马氏体开始转变的临界冷却速率约为0.5 ℃/s,其开始转变点Ms低于200 ℃,且随着冷却速率的增大而降低.     

中锰汽车钢焊接热影响区组织与韧性

热模拟第三代中锰汽车钢热影响粗晶区的焊接热循环,并利用扫描电镜、透射电镜、显微硬度、冲击和电子背散射衍射（Electron back scatter diffraction,EBSD）试验方法研究了焊接热循环对粗晶区显微组织、硬度和冲击韧性的影响。结果表明：中锰钢热影响粗晶区经过焊接热循环后主要为马氏体组织,当冷却速度较快时,马氏体板条间分布着大量的位错团;随着冷速的减缓,组织中有少量的贝氏体生成,且组织逐渐粗化;粗晶区的硬度随着焊后冷速的减缓呈降低的趋势,在t_8/3>33s后硬度下降缓慢;粗晶区组织中有少量的M-A组元,对冲击韧性影响不大;中锰钢粗晶区中的大角度晶界（>15°）即原奥氏体晶界、马氏体板条束界和板条块界均对裂纹有阻碍作用;大角度晶界密度可作为衡量中锰钢粗晶区的韧性指标,其与冲击韧性成正比,均随着冷速的减缓先增加再逐渐降低,在冷却速度t_8/3为8s时,大角度晶界密度最大,获得的冲击韧性相对较好。     

焊接热循环对U71Mn铁轨钢热影响区粗晶区组织性能的影响

U71Mn铁轨钢为高碳钢,其热影响区的粗晶区是焊接接头的薄弱部位。本文利用焊接热模拟技术、金相显微镜、维氏硬度计、冲击试验机、扫描电镜,研究分析了U71Mn铁轨钢在不同热循环下的热影响区的粗晶区显微组织、显微硬度、冲击韧性和断口形貌。研究结果表明,增加冷却时间t8／5能减少组织中马氏体含量,当t8/5〉100s时,马氏体消失;第2次热循环时,由于热循环峰值温度为1000℃,位于热影响区的细晶区,第2次热循环对第1次热循环产生的粗晶组织有细化作用,能增加硬度,提高韧性。     

热输入对1 000 MPa级工程机械用钢接头组织性能的影响

采用三种热输入进行1 000 MPa级控轧控冷(Thermo mechanical control process, TMCP)高强钢的熔化极气体保护焊,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究热输入对焊接接头组织和力学性能的影响。研究结果表明,三种热输入焊缝金属组织主要由板条马氏体和板条贝氏体为主、并含有少量残余奥氏体和粒状贝氏体;焊接热影响区粗晶区组织以板条马氏体和贝氏体为主,并含有少量粒状贝氏体。随着热输入的增加,焊缝组织中贝氏体板条粗化,马氏体板条减少,而粒状贝氏体逐渐增多,部分膜状残余奥氏体向块状转变;焊缝金属冲击韧度和硬度、接头强度逐渐降低,而接头热影响区冲击韧度先增后降;当热输入为15 kJ/cm时焊接接头强韧性匹配最佳。     

热循环对13MnNiMoR钢焊接热影响区显微组织和韧性的影响

通过系列焊接热模拟试验,研究了焊接热输入和焊接峰值温度对13MnNiMoR钢焊接热影响区显微组织和冲击韧性的影响。结果表明:随着焊接热输入的增加,试验钢粗晶热影响区(CGHAZ)组织中粒状贝氏体的含量增加,贝氏体铁素体板条尺寸增大,冲击韧性降低;随着焊接峰值温度的降低,热影响区的组织和韧性呈现明显变化,其中当峰值温度处于γ+α两相区(800℃)时,临界热影响区(ICHAZ)组织中形成多边形铁素体+大量的马氏体/奥氏体(M/A)组元,严重恶化了冲击韧性,成为整个热影响区中最薄弱的区域。     

热输入对X120管线钢焊接接头粗晶热影响区组织和冲击韧性的影响

采用Gleeble-3800型热模拟试验机对X120管线钢进行了焊接热模拟试验,研究了不同焊接热输入下X120管线钢焊接接头粗晶热影响区(CGHAZ)的显微组织和冲击韧性。结果表明:热输入为10kJ·cm~(-1)时,粗晶热影响区组织主要由贝氏体和少量低碳马氏体组成,晶粒间的晶界为小角度晶界;热输入为20kJ·cm~(-1)时,粗晶热影响区的组织由细小的板条贝氏体组成,板条束间为大角晶界;随着热输入的进一步增加,粗晶热影响区的组织主要为粗大的贝氏体,大角度晶界的占比降低;当热输入由10kJ·cm~(-1)增加到40kJ·cm~(-1)时,粗晶热影响区的冲击韧性先增后降,当热输入为20kJ·cm~(-1)时,冲击韧性最好,断裂方式为韧性断裂;热输入为30kJ·cm~(-1)时,断裂方式为脆性解理断裂和韧性断裂共存的混合断裂;热输入为10,40kJ·cm~(-1)时,断裂方式为脆性解理断裂。     

BM510L汽车大梁钢的连续冷却转变曲线

采用膨胀法在Gleeble-3500型热模拟试验机上测定了BM510L钢在不同冷速下连续冷却时的膨胀曲线及连续冷却转变曲线(CCT曲线);利用光学显微镜、显微硬度计研究了BM510L钢连续冷却过程中奥氏体转变后的组织和显微硬度。结果表明:随着冷速的提高,铁素体转变开始温度降低,珠光体转变终了温度也逐渐降低,当冷速大于1℃·s-1时,组织中开始发生贝氏体转变,当冷速为15℃·s-1时,组织已完全转变为贝氏体组织;随着冷速的提高,其显微硬度逐渐增大。     

Q500q桥梁钢在不同冷却方式下的连续冷却转变行为

利用Gleeble-2000型热模拟试验机在两种冷却方式下对Q500q桥梁钢的冷却转变行为进行研究,一种冷却方式为以恒定的冷却速率(1,4,8,16,32℃·s-1)从900℃冷却至300℃(恒速冷却),另一种方式为以一定的冷却速率(同前)从900℃冷却至650℃后再冷却速率减半冷却至300℃(分段冷却)。结果表明:在恒速冷却条件下,当冷却速率在1～4℃·s-1时,试验钢得到多边形铁素体+珠光体组织,当冷却速率在8～16℃·s-1时得到贝氏体组织,冷却速率增至32℃·s-1时得到马氏体组织;在分段冷却条件下,当中温区(650～300℃)冷却速率在0.5～4℃·s-1时试验钢发生铁素体和珠光体转变,多边形铁素体数量较多,当中温区冷却速率在8～16℃·s-1范围内发生贝氏体转变;与恒速冷却方式下的相比,贝氏体转变的终了温度升高,贝氏体转变区间缩小,贝氏体晶粒的细化程度降低。     

热输入对12MnNiCrMoV钢薄板焊接接头粗晶热影响区组织和性能的影响

分别在9.2,10.4,12.2,21.0kJ·cm-1焊接热输入下对12MnNiCrMoV钢薄板进行对接焊,研究了焊接热输入对焊接接头粗晶热影响区显微组织、晶粒尺寸、硬度和冲击性能的影响;为了确定不同热输入下接头粗晶热影响区的焊接热循环曲线,对焊接过程的温度场进行了有限元模拟。结果表明:随着焊接热输入增大,粗晶热影响区的组织变化并不明显,均为粒状贝氏体和块状铁素体,但晶粒尺寸逐渐变大,-20℃冲击韧性和维氏硬度均逐渐降低;晶粒粗化是粗晶热影响区产生脆化与软化的最主要原因;通过有限元模拟可知,随着热输入增大,粗晶热影响区相同位置处的峰值温度逐渐升高,并且在高温停留的时间延长。     

热输入对09MnNiDR钢焊接热影响区粗晶区组织和韧性的影响

采用Gleeble-3800型热模拟机对09 MnNiDR钢进行热模拟试验以制备不同热输入下的焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)试样,研究了热输入对试样显微组织、硬度和冲击韧性的影响.结果表明:随着热输入的增加,CGHAZ试样的显微组织从板条贝氏体+粒状贝氏体转变为粒状贝氏体+块状铁素体,硬度逐渐降低;不同热输入下CGHAZ试样的-70℃冲击吸收能量最高只有31 J,不满足技术要求,粒状贝氏体组织是导致韧性恶化的主要原因;随着热输入的增加,CGHAZ试样中原始奥氏体晶粒尺寸先减小后增大,导致试样-70℃冲击吸收能量先增大后减小.     

奥氏体区压缩变形对低碳贝氏体钢贝氏体相变的影响

通过热膨胀相变仪得到热膨胀曲线,结合显微组织和硬度测试结果,绘制Si-Mn-MoCr-V低碳贝氏体钢的静态过冷奥氏体连续冷却转变曲线;利用热模拟试验机在奥氏体区对试验钢进行不同变形量的压缩变形,随后冷却到不同温度保温150s再空冷至室温,研究了奥氏体区压缩变形对贝氏体相变和显微组织的影响。结果表明:未经奥氏体区压缩变形、奥氏体区单道次压缩变形40%、奥氏体区两道次压缩变形58%条件下,试验钢贝氏体相变起始温度分别约为400,385,300℃;奥氏体区压缩变形后试验钢在冷却过程中的贝氏体相变延迟,相变起始温度降低,且变形量越大,贝氏体相变的起始温度越低;与未奥氏体区压缩变形试验钢相比,奥氏体区变形后试验钢在冷却过程中形成的贝氏体组织明显细化,晶粒取向增多,且硬度明显升高。     

Q690CFD低碳贝氏体高强钢的焊接性能

用药芯焊丝和实心焊丝对Q690CFD低碳贝氏体高强钢进行了CO_2气体保护焊焊接,采用斜Y裂纹敏感性试验、焊接热影响区最高硬度试验对该钢进行了冷裂敏感性评价,通过冲击试验探讨了从800℃冷却到500℃(t_(8/5))时焊接粗晶区的韧性;通过光学显微镜、拉伸试验机、硬度试验机、冲击试验机等评价了该钢的焊接工艺性。结果表明:该钢板在14℃、不预热条件下焊接将有一定的淬硬倾向;t_(8/5)大于40 s后,粗晶区韧性显著降低;用药芯焊丝当预热温度为80℃(厚25 mm)和100℃(厚30 mm)时或者采用实心焊丝不预热时均可避免裂纹出现,焊接粗晶区组织为板条马氏体和少量贝氏体,焊接接头性能良好,焊后550℃×2 h消除应力热处理对热影响区和母材的拉伸性能没有明显影响。     

12Cr1MoVG钢焊接接头粗晶区的再热脆化行为

采用热模拟技术研究了12Cr1MoV钢焊接接头热影响区粗晶区中的再热脆化行为。结果表明:再热温度对热影响区粗晶区的组织和性能有显著影响,随再热温度的升高,组织中的马氏体、贝氏体分解,铁素体条合并,碳化物析出量增多并聚集长大,冲击吸收能先降低后升高,硬度变化则相反;当再热温度为630℃时,热影响区粗晶区的冲击吸收能达最低值,而硬度达最高值,材料发生再热脆化;脆化的主要原因在于晶内碳化物的方向性析出以及在粗晶区晶界处大颗粒碳化物的出现。