铁素体区形变对含铌微合金高强度钢组织及硬度的影响

采用Gleeble-3800热模拟试验机,研究铁素体区变形对含铌微合金高强度(HSLA)钢组织及显微硬度的影响。结果表明:相比于最终变形在Ar3附近(840℃)时获得近等轴状铁素体+退化珠光体组织,最终变形在铁素体区(550～650℃)时获得部分拉长的多边形铁素体+弥散分布的退化珠光体组织。此外,铁素体区最终变形析出的NbC与晶界析出的Fe3C析出相更加细小且弥散。与高温下最终变形相比,铁素体区最终变形获得的组织显微硬度增量达30 HV。通过强化机理分析表明,位错强化与析出相Fe3C和NbC的沉淀强化作用是铁素体区变形组织硬度提高的主要原因,退化珠光体和渗碳体的细化对硬度的提高也有一定量的贡献。     

Ti、N含量对焊接粗晶区晶粒尺寸及韧性的影响

利用焊接热模拟方法及析出相形貌观察,研究了不同Ti、N含量的高Nb管线钢焊接粗晶区的奥氏体晶粒尺寸及其分布规律、析出相对奥氏体晶粒尺寸及冲击韧性的影响.结果表明:焊接热影响区(HAZ)析出相粒子为富Ti的TixNb1-x(CyN1-y)复合粒子,其尺寸大多数在100 nm以下.分析认为高铌钢中Ti含量应控制在0.010%～0.015%间(Ti/N值在2～3间),该范围内奥氏体晶粒尺寸能被有效钉扎,冲击韧性值显著提高.     

α钛富氧层增厚动力学模型

为了实现在工业化生产中对α钛富氧层厚度预测和控制,通过实验研究α钛富氧层在高温空气环境中的形成及增厚过程,讨论热处理温度和时间的影响作用,建立高温(750~850℃)空气环境下关于温度、时间的富氧层增厚动力学模型。结果表明:当恒温热处理温度为750~850℃时,α钛富氧层厚度x与保温时间t0.5呈正比例关系,且升高热处理温度可显著提高富氧层增厚速度。在此温度范围内,氧原子的扩散激活能约为203473 J/mol,计算曲线与实验数据吻合性较好。结合文献中已有的扩散系数方程和实验测得的富氧层厚度数据,推导得到5个富氧层增厚动力学方程,其中3个方程的计算曲线与实验数据吻合性较好,可为实际生产中预估富氧层厚度提供理论支持。     

热轧变形量对高钛耐磨钢组织与力学性能的影响

通过不同总压缩比的实验室热轧、微观组织和析出相表征及力学性能测试等实验,研究了热轧变形量对经过轧后热处理的高钛耐磨钢组织和力学性能的影响。随着轧制变形量的增大,高钛耐磨钢的强度、韧性和塑性均有提高:屈服强度、抗拉强度和总延伸率从压缩比为3∶1时的1202 MPa、1437 MPa和7.4%分别提高到压缩比为30∶1时的1311 MPa、1484 MPa和9.9%,而室温Charpy冲击功从压缩比为3∶1时的11 J大幅提高到压缩比为10∶1时的24 J。随着轧制变形量增大,铸态析出的微米级网状TiC逐渐细化和均匀化,同时尺寸小于15 nm的TiC颗粒占比增加,热处理后的原奥氏体晶粒尺寸则不断减小。通过对高钛耐磨钢各种强化方式的定量分析表明,采用沉淀强化和位错强化均方根叠加方式计算得到的高钛耐磨钢屈服强度与实测值吻合较好,高钛耐磨钢屈服强度随轧制压缩比增加而上升主要是由于晶界强化和沉淀强化作用增加所致。高钛耐磨钢的韧性和塑性随强度的提高不降反升,主要是因为大颗粒TiC在轧制变形过程中发生细化和均匀化。     

V含量对Ti-V复合微合金钢组织和力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)及物理化学相分析法等技术研究了V含量对Ti-V复合微合金钢在不同卷取温度下组织和力学性能的影响.结果 表明,两种Ti-V复合微合金钢在500～650℃卷取时,组织均由多边形铁素体和珠光体组成,增加V含量会抑制珠光体的形成;500～...     

与Fe2B及纯硼平衡的在铁基体中硼的固溶度公式

根据热计算和相关文献的测试数据,推导出与Fe2B平衡的在奥氏体和铁素体中硼的固溶度公式分别为：lg[B]γ=3．348-7503／T,lg[B]a=3．235-6692／T,同时考虑Fe2B的形成自由能而推导出与纯硼平衡的在奥氏体和铁素体中硼的平衡固溶度公式分别为：lg[B]γ=2．287-2825／T,lg[B]a=2．874-2785／T,它们在相关的理论研究和生产实际应用中具有重要参考价值．     

0.75C共析钢压缩变形时的组织演变

通过Gleeble 2000和1500热模拟试验机,研究了0.75C共析钢珠光体和过冷奥氏体在压缩变形过程 中的组织演变。试验结果表明,试样以10℃/s加热至700 ℃ 3 min进行60%压缩变形,钢中珠光体片层发生断裂、 破碎;试样加热至1150℃1 min奥氏体化后以20℃/s冷却至700 ℃,压缩变形60%,在变形作用下,钢中部分过冷奥氏体转变成细片层珠光体。     

热轧参数对粗奥氏体晶粒铌钢变形抗力的影响

通过Thermecmastor-Z热模拟试验机,在900-1 050℃以变形速率1-20 s-1、真应变0-0．7研究了晶粒尺寸800μm的铌钢(％:0．05C、1．44Mn、0．13Nb)奥氏体控轧过程的变形抗力,并建立了变形抗力的回归方程。试验结果表明,随温度增高,铌钢在奥氏体区变形抗力递减;在同一温度下,随变形程度增加,钢的变形抗力增加;同时在给定变形程度下,变形抗力随变形速率增大而增大;变形抗力回归方程计算值与实测值相差≤5 MPa。     

碳化钒析出对X80管线钢焊接热影响区韧性的影响

通过Gleeble-3500热模拟机对钒(V)含量分别为0.06%和0.02%的X80管线钢进行了峰值温度为1350℃和750℃的焊接热模拟试验,利用硬度计和光学显微镜(OM)分别分析了焊接热模拟试样硬度和试样中马氏体-奥氏体岛状组织(M-A)的数量、尺寸和形貌。利用透射电镜(TEM)对母材、粗晶区和部分相变区中粒子析出进行了表征。结果表明,与0.02%含V量X80管线钢相比,0.06%含V量的X80管线钢由于V含量较高,在受到多道次焊接热循环影响时,部分相变区有较大量碳化钒(VC)粒子析出,明显阻碍位错运动,使其强度明显提高的同时脆性增大、塑性变形难以进行,导致其焊接热影响区韧性下降。     

含铌钼钢中微合金碳氮化物沉淀析出及其强化机制

利用物理化学相分析法、透射电镜、能谱分析和X射线衍射分析了两种热轧态的含铌钼低碳钢中微合金碳氮化物析出相的成分、形貌以及粒度分布等特征,结果表明,含铌钼低碳钢中钼可与铌一起析出,形成具有NaCl型面心立方结构的碳氮化铌钼析出相,且0．081Nb-0．14Mo钢和0．17Nb-0．12Mo钢的MC析出相中钼与铌的原子比分别为0．41和0．22。在这两种钢的MC析出相中小于10nm的碳氮化铌钼的质量分数分别为58．4％和66．1％,这些纳米颗粒呈弥散分布,其沉淀强化增量分别为179．3MPa和257．7MPa。并对钼铌复合析出的机制进行了讨论。