微合金钢第Ⅲ脆性区的形成机理

为研究微合金钢第Ⅲ脆性区形成机理及其影响因素,控制连铸坯的表面裂纹,采用Gleeble热力模拟机测定了S355微合金钢在不同温度下的抗拉强度及断面收缩率。使用扫描电镜对拉伸断口进行观察分析,同时采用透射电镜对析出物进行观察分析。在此基础上对拉伸试样进行金相实验,对第二相析出进行热力学计算,分析了组织状态及第二相析出规律对脆性区的影响。结果表明,在第Ⅲ脆性区(660~850℃)内,拉伸断口呈冰糖状,韧窝较浅,形貌表现为沿晶脆性断裂。铁素体网膜沿奥氏体晶界优先析出、第二相沿晶界析出是第Ⅲ脆性区形成的主要原因。     

微合金化S355钢的第二相析出行为

采用Thermo-Calc软件,分析了S355钢连铸坯在200~1600℃温度范围内第二相粒子的析出行为,并利用扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)观察确认了S355钢铸坯中析出物的形貌、类型与析出位置。结果表明:S355钢中含Ti、含Nb以及含V的第二相析出温度依次降低,且氮化物析出温度普遍高于碳化物;S355钢在高温阶段易形成典型的Nb Ti复合析出相,在低温阶段易在晶界与位错附近形成纳米级Nb C;S355钢析出相的开始析出温度分别为:1388℃(Ti N)、1100℃(Nb N/Nb C)、1080℃(Ti C)、936℃(Al N)和900℃(VNC).     

返温工艺对微合金化S355钢高温塑性的影响

针对S355连铸坯的横裂纹问题,利用Gleeble热模拟设备,研究了常规工艺下S355钢的高温力学性能,测定了其第三脆性区的温度范围。结合热拉伸试样显微组织观察、断口形貌观察,分析了S355钢第三脆性区的脆性机理,探讨了返温工艺对S355钢高温塑性的影响。常规工艺实验结果表明,微合金化S335钢的第三脆性区温度范围为667~850℃,750℃时断面收缩率最小,断口呈现为冰糖状,裂纹沿奥氏体晶界扩展,为典型的沿晶脆性断裂。返温工艺实验结果表明,S335钢在750℃变形时的断面收缩率最小,但较常规工艺提高了21%,第三脆性区的塑性得到明显改善,且断口上出现少量韧窝,是以脆性断裂为主的复合断裂类型。结合金相组织观察及高温力学性能实验结果可知第三脆性区脆性出现的主要原因是沿奥氏体晶界形成的网状铁素体导致。返温工艺明显改善S355钢高温延塑性的原因可归结为奥氏体晶粒的细化、铁素体百分比增加及其网状特征的弱化。     

合金元素对Q460耐火钢连续冷却转变曲线的影响

采用热膨胀法研究了Mo、B、V对Q460耐火钢静态CCT曲线的影响,通过观察不同冷速下的显微组织变化确定各个相变区间及转变规律。结果表明,3种耐火钢的相变规律基本一致。随冷却速度的提高,发生准多边形铁素体→粒状贝氏体→板条贝氏体→马氏体的转变。但含B系耐火钢由于含B钢的强淬透性,扩展了贝氏体转变区间,低冷速下就能够获得贝氏体组织。高Mo系和V系耐火钢的相变规律比较相似,但在不同的冷速时存在差别。