亚稳奥氏体对低温海工用钢力学性能的影响与机理

利用EBSD,HRTEM与热膨胀仪等实验手段对低碳中锰钢在淬火+回火(QT)与淬火+片状淬火+回火(QLT)工艺下的奥氏体形貌与相变过程进行了对比分析.结果表明,QT与QLT工艺下所生成的回转奥氏体形貌、尺寸、位置以及由此导致的奥氏体稳定性差异是造成实验钢力学性能特别是低温冲击韧性巨大差异的最主要原因.热力学与动力学分析表明,由于QLT工艺在淬火+片状淬火(QL)阶段完成了C和Mn元素的第一次配分,因而相比于QT热处理工艺,QLT工艺下回转奥氏体在生成速率显著提高的同时其生长模型也由一维双向增厚模式演变成一维单向增厚模式.     

高强桥梁钢Q420qE焊接接头性能控制

对首钢生产的50 mm规格Q420q E高强桥梁钢进行了最高硬度试验、斜Y坡口冷裂纹敏感性试验、CTS试验及焊接接头热输入适应性试验。试验结果表明:不预热进行焊接,Q420qE钢板最高硬度为255 HV_(10);预热50℃后,最高硬度237 HV_(10),钢材淬硬倾向不明显;预热50℃以上可以避免焊接冷裂纹;气体保护焊、埋弧焊分别在14~16 kJ/cm、30 kJ/cm焊接热输入范围内,焊接接头性能满足要求。     

SOLUBILITY OF NIOBIUM CARBIDE IN A MICROALLOY STEEL

在Nb/C比接近于理想化学配比的含Nb微合金钢中,用电解分离沉淀物的方法铡定出碳化铌在γ-Fe中的溶解度积公式为: lg([Nb]·[C]~(0.875))_γ=2.97—7500/T±0.06 利用较新的热力学数据推导而得的碳化铌在γ-Fe和α-Fe中的溶解度积公式分别为: lg([Nb]·[C]~(0.875))γ=3.24—7150/T(1100—1600K), lg([Nb]·[C]~(0.875))_α=4.87—10060/T(300—1000K)     

Nb-V微合金化高碳钢在弹性盖板针布用钢丝上的运用

通过对比添加Nb前后72B钢丝的显微组织、拉伸曲线、弯曲次数分析了钢丝的基本性能变化。结果表明,与72B钢丝相比,添加Nb后钢丝成品的晶粒度从12.5~13级升高至14~14.5级;屈服强度从1745.8 MPa提升至2108 MPa, 提高了约20.7%;抗拉强度从1930.7 MPa提升至2209.5 MPa, 提升了14.4%;断裂前的弯曲次数从1041次增加到1335次,增加了28.2%。说明钢丝在盖板针布的工作环境下具备更好的耐磨性,可以显著提高盖板针布的使用寿命。通过现场试验的验证,新材料钢丝制成的盖板针布的寿命提升了约30%。     

卷取温度对Q960热轧薄钢板组织与性能的影响

研究了中低温卷取温度对Q960热轧薄板钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着卷取温度从562℃降至359℃,Q960热轧板的显微组织由粒状贝氏体+少量的珠光体转变为下贝氏体;渗碳体含量明显增加而MC相略有下降。低温或超低温卷取可以减轻或消除Q960热轧板的带状组织。采用非再结晶轧制和约350℃低温卷取可以使Q960热轧卷板获得1000 MPa以上的非比例延伸强度,同时冲击性能良好。     

高钛耐磨钢中TiC析出行为及其对耐磨粒磨损性能的影响

针对传统低合金耐磨钢主要依靠增加其基体硬度来提高耐磨性,从而导致材料加工性能严重降低的问题,提出通过高钛微合金化及铸坯(锭)原位内生反应,在钢基体中引入超硬TiC颗粒来增强钢的耐磨性,实现了在不增加硬度的同时耐磨性大幅提高。研究发现,钢中TiC颗粒呈现出独特的"微米-亚微米-纳米"三峰分布特征。微米级TiC颗粒来源于在凝固末期发生的L→γ+TiC共晶反应,在后续热轧过程中共晶TiC逐渐实现碎化和均匀化。亚微米TiC颗粒主要是从凝固后的高温奥氏体中析出;纳米级TiC颗粒主要是在热轧过程中从形变奥氏体中析出。考察了钢中TiC含量对耐磨粒磨损性能的影响规律及微观机理,发现相对耐磨性与TiC含量大致呈线性上升的关系,认为微米级粒子对磨损犁沟的阻碍作用是耐磨性增加的主要原因。     

夹杂物对模拟焊接粗晶区铁素体形核作用研究

利用粘结(Bonding)试验方法,在Gleeble-3800热模拟试验机上进行加热加压试验,研究了不同夹杂物(Ti2O3、TiO2、TiN)在钢-夹杂物界面处的作用效应,同时探讨了铁素体的形核机理.结果表明,在Fe-1.50％ Mn-0.20％ Si合金体系下,C、Si、Mn元素均对A3温度和铁素体相变驱动力存在显著影响.在焊接热循环作用下,不同夹杂物在钢-夹杂物界面处的作用效应不同,其诱导铁素体形核的机理也存在差异.其中Ti2O3粉末在界面上不发生反应,但通过吸收粉末与基体界面附近区域的Mn形成贫Mn区,促进了铁素体相变;TiO2粉末在界面上与钢发生化学反应,造成界面附近形成贫Mn区、贫Si区,并且贫Mn对A3温度提高的影响远大于贫Si对A3温度降低的影响,所以促进了铁素体相变;TiN粉末在界面上和钢不发生反应,也不能促进铁素体相变.     

Nb对高碳钢高温回火组织与性能的影响

通过在不同温度高温回火,研究了回火温度对含Nb高碳钢力学性能的影响;对比分析在演变过程中Nb对其组织与性能的影响.结果表明:高碳淬火组织为板条马氏体和孪晶马氏体,随回火温度的升高,逐渐转变为大尺寸的渗碳体+等轴铁素体.强度和硬度都随回火温度升高而逐渐降低,而伸长率和断面收缩率则随回火温度的升高而逐渐增大;含Nb高碳钢的塑性和强度都要优于不含Nb的高碳钢.原因是添加Nb可以通过细化晶粒(原奥氏体晶粒和马氏体亚结构尺寸、再结晶铁素体晶粒大小)、抑制位错回复提高位错密度的形式提高强度,同时也因细化晶粒,促进碳化物析出而提高塑性.     

W-Mo-Ti功能梯度材料的断口特征研究

应用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子探针(EPMA)和显微硬度仪，对共沉降法制备的W—Mo-Ti系功能梯度材料的化学元素分布、显微组织、断口形貌和显微硬度进行了较详细的研究。     

升温过程中Nb和Nb-Mo微合金化钢中碳化物的析出行为研究

利用Gleeble热模拟实验机、Vickers硬度计、SEM,HRTEM及DSC研究了淬火态含Nb和Nb-Mo微合金钢在升温过程中碳化物的析出行为.利用经典形核长大理论及Avrami方程对淬火态钢中MC型碳化物的析出动力学进行了计算.结果表明,含Nb和Nb-Mo微合金钢淬火后以20℃/min的速率加热至不同温度水冷,在300和700℃,由于e-碳化物和MC型碳化物析出而出现了硬度峰值.MC型碳化物在650℃左右析出,由于析出强化而硬度上升,与理论计算得到的MC型碳化物的析出鼻子点温度约650℃的结果相一致.Mo进入Nb C中降低了Nb C与铁素体基体的错配度,从而减小了析出相与铁素体基体间的界面能,使得(Nb,Mo)C析出动力学加快,所以Nb-Mo钢中析出相粒子分布更为密集,尺寸更为细小,具有较高的析出强化作用.