大线能量低焊接裂纹敏感性钢的焊接(一)——热影响区强韧性机理研究

利用焊接热模拟技术对一种610MPa级大线能量低焊接裂纹敏感性钢的热影响区(HAZ)强韧化机理进行了研究.结果表明:在大线能量焊接条件下,该钢HAZ的强韧性决定于HAZ组织中针状铁素体的含量和形态,其含量越高、越细小,对HAZ的强韧性越有利;钢中TiN粒子的存在可促进HAZ针状铁素体的形核,且当钢中Ti/N比值接近理想化学配比3.42时,可明显细化针状铁素体,提高HAZ韧性.     

大线能量低焊接裂纹敏感钢的焊接（一）——热影响区强韧性机理研究

利用焊接热模拟技术对一种610MPa级大线能量低焊接裂纹敏感性钢的热影响区（HAZ）强韧化机理进行了研究。结果表明：在大线能量焊接条件下，该钢HAZ的强韧性决定了HAZ组织中针状铁素体的含量和形态，其含量越高，越细小，对HAZ的强韧性越有利；钢中TiN粒子的存在可促进HAZ针状铁素体的形核，且当钢中Ti/N比值接近理想化学配比3.42时，可明显细化针状铁素体，提高HAZ韧性。     

冷金属过渡电弧增材制造H13钢块体的显微组织与力学性能

采用机器人辅助冷金属过渡电弧增材制造技术制备五层十五道结构的H13钢块体,研究了沉积块体的表面质量、显微组织和力学性能。结果表明:H13钢块体表面无宏观裂纹;块体主体区组织为晶粒取向均匀的针状马氏体,搭接区组织由晶粒取向杂乱的针状马氏体和不规则铁素体组成;块体主体区的平均显微硬度为479HV,远高于退火态H13钢的(254HV),而搭接区因存在铁素体,其硬度明显降低,平均值仅为381HV;冷金属过渡电弧增材制造H13钢块体的整体拉伸性能优于退火态H13钢的。     

热拉伸变形及固溶时效处理对TC4-DT钛合金显微组织的影响

分别在α+β两相区(925℃)、近β两相区(960℃)、准β单相区(995℃)对TC4-DT钛合金进行等温恒应变速率热拉伸变形,再进行920,940,960,980℃固溶和550,720℃时效热处理,研究了其流变应力的变化趋势和不同工艺处理后的显微组织。结果表明:在拉伸变形初期,流变应力迅速增大至峰值后缓慢减小,同时流变应力降幅随变形温度的升高而减小;拉伸变形温度越高或变形量越大,组织中初生α相量越少,针状α相越多,形成的片层组织越多;经960,995℃拉伸变形和不同温度固溶处理后,固溶温度越高,析出的针状α相越多,越易形成片层组织;经拉伸变形、固溶和时效处理后的显微组织和时效处理前的差别不大,但在针状α相间的β相上析出了次生α相,且时效温度越高,针状α相越粗大,片层组织越明显。     

控制冷却对含Nb钢组织性能的影响研究

为了进一步提高含Nb钢的强度,降低含Nb钢的开发成本,通过实验室热轧试验研究超快冷、超快冷+层流冷却和层流冷却3种冷却模式对含Nb钢的组织演变和力学性能影响。结果表明,与层流冷却相比,试验钢采用超快冷后组织中出现针状铁素体和贝氏体,晶粒尺寸细化,位错显著增加,析出物粒子更为细小,试验钢力学性能显著提高。超快冷的主要强化机制为相变强化、细晶强化、位错强化和析出强化。超快冷+层流冷却模式下,随着终冷温度的降低,软相组织减少、硬相组织增多,试验钢的强度升高。随着出超快冷温度的降低,多边形铁素体体积分数逐渐减少且晶粒更为细小,针状铁素体体积分数增多,试验钢强度得到提高,断后伸长率略有降低。以上结果为超快冷工艺条件下开发低成本含Nb钢奠定了理论基础。     

低合金高强度钢焊缝熔敷热处理冲击韧性下降原因分析

用于高参数压力容器的低合金高强度钢采用窄间隙埋弧焊,在焊后热处理后其焊缝冲击韧性大幅下降。利用扫描电镜和透射电镜,对焊缝熔敷金属焊后热处理前后的显微组织变化进行研究,找出其冲击韧性下降原因。结果表明：低合金高强度钢焊缝焊态时组织为针状铁素体,在晶内有细小碳化物弥散分布;经焊后热处理,针状铁素体变为块状,碳化物在晶界大量析出,导致晶界脆化和冲击韧性下降。     

四针状氧化锌晶须对硅橡胶泡沫材料性能的影响

研究了四针状氧化锌晶须对硅橡胶泡沫材料的组织结构、力学和压缩应力松弛性能等的影响。结果表明:四针状氧化锌晶须的加入可以明显提高硅橡胶泡沫材料的密度、硬度和拉伸强度,降低其泡孔的尺寸,优化泡孔的分布;且随加入量的增多,其效果越明显;该材料的压缩应力松弛性能随四针状氧化锌晶须的加入有明显的降低,且加入量越多,降低也越明显。     

Cr12MoV钢的隐晶组织与性能

介绍对Cr12MoV钢的隐晶组织所进行的观察与分析情况．指出此类钢中的基体组织虽然处于隐晶状态,但是却存在两种不同微观结构和形貌的马氏体,一种是针状孪晶马氏体,另一种是板条状位错马氏体．还介绍了不同组织状态下的钢的机械性能．井对Cr12MoV钢的强化与韧化规律进行了探讨,认为Cr12MoV钢的强化取决于基体组织的韧化．而钢的韧化则取决于钢中的第二相（碳化物）的分布、大小、形态和平均间距．     

卷取温度对0.8设计系数X80管线钢显微组织与力学性能的影响

采用拉伸试验机、冲击试验机、扫描电镜、激光共聚焦显微镜、透射电镜等研究了0.8设计系数X80管线钢在不同卷取温度下的力学性能和显微组织。结果表明:试验钢的显微组织都以针状铁素体为主,随着卷取温度的升高,M/A岛体积分数逐渐降低,针状铁素体含量逐渐增多,板条贝氏体逐渐消失;当卷取温度达到480℃时,准多边形铁素体的比例逐渐增大,且晶粒尺寸逐渐增大;钢中析出相受卷取温度的影响较小,均为典型的(Nb,Ti)(C,N)复合型析出粒子;随着卷取温度的升高,试验钢的屈服强度和伸长率先升后降,而抗拉强度呈下降趋势,卷取温度对试验钢低温冲击韧性的影响较小,370℃卷取后试验钢的显微组织和力学性能较佳。     

BHW-35钢焊缝熔敷金属热处理脆化机理研究

用于高参数锅炉的BHW－35钢采用窄间隙埋孤焊，在焊后热处理后其焊缝冲击韧性大幅下降。利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM），对焊缝熔敷金属焊后热处理后的显微组织变化进行研究，找出其冲击韧性下降原因。结果表明：BHW－35钢焊缝焊态时组织为针状铁素体，在晶内有细小碳化物弥散分布；经焊后热处理后，针状铁素体变为块状，碳化物在晶界大量折出，导致晶界脆化和冲击韧性下降。     

控轧控冷双相高强度X100管线钢的组织与性能

为了提高石油输送管线钢的等级及韧性,对超低碳微合金钢通过控制轧制后的三阶段冷却,在实验室试制了X100高钢级管线钢,并对其显微组织与力学性能进行了分析。结果表明:试验钢在拉伸过程中没有明显的屈服点,屈服强度达770 MPa,屈强比为0.80,伸长率达到21.3%,-20℃冲击功为179 J,均符合标准要求,具有良好的综合力学性能;试验钢在冷却过程中发生了位错回复、亚晶形成、形变诱导析出、针状铁素体以及板条贝氏体的转变、析出物长大和碳化物偏聚等,形成了针状铁素体和贝氏体双相组织为主及部分M-A岛和孪晶的显微组织。     

Cr12MoV钢的隐晶组织与性能

介绍对Ｃｒ１２ＭｏＶ钢的隐晶组织所进行的观察与分析情况,指出此类钢中的基体组织虽然处于隐晶状态,但是却存在两处不同微观结构和形貌的马氏体,一种是针状孪晶马氏体,另一种是板条状位错马氏体。还介绍了不同组织状态下的钢的机械性能。并对Ｃｒ１２ＭｏＶ钢的强化与韧化规律的探讨,认为Ｃｒ１２ＭｏＶ钢的强化取决于基体组织的韧化。而钢的韧化则取决于钢中的第二组（碳化物的）分布、大小、形态和平均间距。     

显微组织对超低碳X80管线钢氢致开裂行为的影响

对超低碳X80管线钢分别进行了正火和淬火处理,采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和电子背散射衍射技术等手段,研究了显微组织对试验钢氢致开裂(HIC)行为的影响。结果表明:未经热处理的试验钢显微组织为针状铁素体,该组织的抗HIC性能优于正火后多边形铁素体组织和淬火后贝氏体铁素体组织的抗HIC性能;大小角度晶界的均匀分布有利于提高试验钢的抗HIC性能,高密度的小角度晶界可以阻止氢致裂纹扩展。     

硼对低合金高强钢大热输入焊缝韧性的影响

对不同硼(B)的质量分数的低合金高强钢大热输入焊缝进行组织性能研究,分析、讨论B对低合金高强度(High strength low alloy, HSLA)钢焊缝韧性的影响规律。研究表明,低合金高强钢焊缝中适量增加B元素质量分数可提高组织中针状铁素体质量分数,有效细化焊缝组织,而当B元素过量时则使焊缝组织中的针状铁素体质量分数下降,组织粗化。同时,适量B元素还可抑制晶界先共析铁素体的产生;随着焊缝中B质量分数的增大,贝氏体转变得到促进,M-A组元总量提高,从不含B时的2.4%提高到B质量分数为0.008 8%时的5.7%,且其尺寸也相应增大,由平均尺寸2.14 μm增加至2.83 μm。由于B质量分数增加先促进针状铁素体后促进贝氏体形成,因此其对焊缝韧性的影响呈现抛物线变化规律,即低温冲击吸收能量随着B质量分数的增加先上升后下降。在焊缝Ti质量分数约为0.03%的条件下,B质量分数为0.005 2%时,焊缝获得了最佳的低温冲击韧度。     

40Cr钢亚温淬火研究

对40Cr钢进行亚温淬火工艺研究,建立40Cr钢780℃亚温淬火新工艺,获得了较均匀分布的细针状马氏体及少量游离铁素体的优异显微组织,综合力学性能超过了YB6-71对40Cr钢要求的规定指标:σb、σs、ak较传统调质热处理工艺分别提高14.4%、22%和27%;并无需预淬火的复杂工艺,对挖掘40Cr钢的热处理潜力、改善组织性能、节约能源具有重要的意义。     

Ti-Zr微合金化高强钢焊接热影响区性能及组织特征

研究了Ti-Zr微合金化高强钢100 kJ/cm大线能量焊接热模拟和192 kJ/cm大线能量电渣焊热影响区(HAZ)的力学性能和组织特征。研究表明:不同线能量下,HAZ均具有良好的强韧性;HAZ组织以针状铁素体为主,电渣焊HAZ组织相对粗大,并出现少量均匀分布的M-A岛;不同线能量下第二相夹杂物均为含Ti,Zr及Mn的复合氧化物,热模拟HAZ组织中夹杂物尺寸较小,且数量较多,对晶内针状铁素体形核促进作用更大。     

轧制工艺对含铌J55石油套管钢力学性能的影响

采用两类四种轧制工艺制备了含铌J55石油套管钢,分析了不同轧制工艺对钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:高温精轧开轧工艺制备钢的显微组织为准多边形铁素体(QF)+珠光体(P)+少量粒状贝氏体(GB),其强度和韧性均可达到GB/T 19830—2005规定值;低温精轧开轧工艺制备钢的显微组织为针状铁素体(AF)+GB+QF,其强度和韧性均有明显提高,改善了钢的力学性能;其夹杂物主要为硫化物和高熔点氧化物,可通过控制夹杂物的含量来提高钢的韧性。     

铁素体不锈钢/16Mn钢厚板异种钢电子束焊接接头的组织与冲击韧性

采用电子束偏向16Mn钢侧的方法对40 mm厚铁素体不锈钢板与16Mn钢板进行电子束焊接,研究了焊接接头不同区域的显微组织和冲击韧性.结果表明:焊缝的显微组织主要为板条马氏体,随着距焊缝上表面距离的增大,焊缝的冲击韧性降低,断口呈现准解理和解理断裂特征.16Mn钢侧热影响区的的组织主要由针状铁素体和羽毛状上贝氏体组成,...     

卷取温度对X80管线钢组织和性能的影响

在实验室450 mm轧机上用控制轧制和控制冷却的方法制备了X80管线钢板,采用光学显微镜、透射电镜和力学性能试验机等研究了卷取温度对该钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:当卷取温度在463～597℃范围内变化时,随着卷取温度的升高,该钢组织中针状铁素体含量增加,M-A岛更细小均匀,显微组织明显细化;在597℃卷取时,该钢的屈服强度达到650 MPa,抗拉强度达到790 MPa,伸长率达到30%左右。     

40钢魏氏组织对机械性能的影响

本文针对40钢几种形态的魏氏组织,进行了各种机械性能（拉伸、冲击、疲劳、冷脆）的试验研究。在试验中着重考虑了晶粒度的因素。以相同晶粒度不同等级魏氏组织及不同晶粒度相同等级的魏氏组织进行各种性能的纵横比较。结果表明了,在所试验的范围内单纯魏氏组织铁素体针状特征并不明显地降低机械性能,这就澄清了过去一般所谓魏氏组织对机械性能不良影响的原因,主要地并不是针状α铁的形态特征而是混有其他过热因素。因此笼统地认为魏氏组织对机械性能有不良影响是不全面的。