低碳粒状贝氏体钢强韧化机理的探讨

对 1 4SiMn3Mo低碳贝氏体钢的强韧性及组织作了研究 .结果表明 :该钢连续空冷后 ,组织为粒状贝氏体 ,韧性差、屈强比低 .经 30 0℃回火可获得良好的强韧性配合 ,而经40 0 - 50 0℃回火产生回火脆性 .根据回火过程中显微组织及残余奥氏体稳定性等方面的变化 ,探讨了粒状贝氏体钢的强韧化机理及回火脆化原因     

低碳粒状贝氏体钢强韧化机理的探讨

对１４ＳｉＭｎ３Ｍｏ低碳贝氏体钢的强韧性及组织作了研究。结果表明：该钢连续空冷后,组织为粒状贝氏体,韧性差、屈强比低。经３００℃回火可获得良好的强韧性配合,而经４００－５００℃回火产生回火脆性。根据回火过程中温微组织及残余奥氏体稳定性等方面的变化,探讨了粒状贝氏体钢的强韧化机理在火脆化原因。     

GDL-1型贝氏体钢的断裂韧性

对一种新型高强韧微变形钢(GDL-1)的断裂韧性进行了研究,分析了七种不同热处理状态的JR阻力曲线。结果表明,试验钢在经空冷250℃-300℃回火后的裂纹扩展阻力较大,J1C=0.1415-0.1513(MPa.m)、AK=97-120.5(J),其断裂韧性和冲击韧性优于其它状态。扫描电镜和透射电镜分析表明,空冷后新型高强韧GDL-1钢的显微组织为窄束状贝氏体 马氏体和部分残余奥氏体复合组织,残余奥氏体以薄膜形态分割贝氏体板条而形成超细化亚单元,增加了材料的微观塑性。此外,低温回火改善钢的韧性,并使残余奥氏体的稳定性提高,从而使该钢在空冷250℃-300℃回火后具有良好的冲击韧性和断裂韧性。     

调质低碳贝氏体钢的组织和性能

研究了C--Mn--Mo--Cu--Nb--Ti--B系低碳微合金钢915℃淬火和490～640℃回火的调质工艺对钢的组织及力学性能的影响.用扫描电镜和透射电镜对实验钢的组织、析出物形态和分布以及断口形貌进行观察,采用X射线衍射仪分析钢中残余奥氏体的体积分数.结果表明:调质后,实验钢获得贝氏体、少量马氏体及残余奥氏体复相组织,贝氏体板条宽度只有250 nm,残余奥氏体的体积分数随着回火温度的升高而降低,经淬火与520℃回火后残余奥氏体的体积分数为2.1%.调质后析出物的数量激增,6～15 nm的析出物占70%以上.实验钢经过915℃淬火与520℃回火后,其屈服强度达到915 MPa,抗拉强度990 MPa,-40℃冲击功为95 J.细小的析出物及窄的板条提高了钢的强度.板条间有残余奥氏体存在,改善了实验钢的韧性.     

硼对钒铌钛微合金钢淬透性及回火稳定性的影响

研究了 3种试验钢的淬透性与回火稳定性 .结果表明 ,硼在钒铌钛微合金钢中更能充分发挥提高淬透性的作用 ,在所有实验温度下试钢A的淬透性均优于试钢B与试钢C .不同奥氏体化温度下硼的淬透因子测定表明 ,在 90 0～ 95 0℃淬火时 ,含硼钒铌钛钢可获得最佳淬透性 .试钢A经 92 0℃淬火 ,在 5 5 0～ 6 6 0℃温度范围回火 ,其硬度不发生明显变化 ,显示出含硼钒铌钛微合金钢具有良好的回火稳定性 .根据本实验结果可以认定 ,采用含硼钒铌钛微合金钢取代HQ5 90钢是可能的 .     

HB450低合金超高强耐磨钢组织与性能

在实验室条件下,设计了一种新型Ti-Cr-B系列HB450高韧性低合金超高强耐磨钢.研究了该类钢的基本特征、显微组织、析出物形态以及冷却速度对其组织和性能的影响.研究结果表明,试验钢具有良好的淬透性,在冷速大于20℃/s时即可获得大量的马氏体组织;试验钢在控制轧制后以950℃淬火,250～300℃回火时可获得细小均匀的回火马氏体+残余奥氏体组织,其布氏硬度达到450左右,具有良好的强韧性配合,满足HB450低合金耐磨钢性能要求;透射电镜分析表明,在250℃回火时,大量ε-FexC在马氏体板条内析出,该类碳化物对试验钢的强化起着极其重要的作用.     

热处理工艺对38CrMoAlA钢组织与性能的影响

 通过热处理工艺试验研究了38CrMoAlA钢不同淬火温度、冷却方式和回火温度对38CrMoAlA钢微观组织及力学性能的影响。结果表明,在900—1000℃淬火温度范围内,淬火温度对该钢的力学性能影响不大。不同的冷却方式因淬火介质的冷却强度不同,导致淬火后的组织不同,从而影响该钢的力学性能。回火温度对该钢的力学性能的影响较为显著,100—400℃范围内回火表现出回火脆性,在620℃回火能得到较好的强韧配合。该钢采用940℃,1h,油冷620℃,5h,油冷的热处理工艺时,可获得适宜的力学性能。     

含Nb低碳钢的中间冷却及回火工艺对MA组织的影响

利用热膨胀仪对低碳含铌钢(0.028%C-0.25%Si-1.82%Mn-0.085%Nb)进行热处理模拟,即950℃正火后快速冷却到中间温度350～550℃,随后进行不同加热速率、保温温度及保温时间的回火处理.采用光学显微镜、扫描电镜和图像分析方法,分析了不同回火条件下组织中的马氏体--奥氏体(MA)形貌、尺寸及分布.结果表明:回火前的终冷温度在贝氏体相变温度区间及提高回火升温速率,会增加回火组织中MA的体积分数,MA体积分数最高达到7.9%.提高回火温度和延长回火时间,MA的体积分数会出现峰值.回火后,MA平均尺寸在0.77～1.48μm.提高终冷温度、升温速率、回火温度和延长回火时间,会使回火后的MA粗大,并呈多边形化.MA的体积分数和平均尺寸主要受中间冷却过程结束时未转变奥氏体量、回火过程中铁素体向残余奥氏体碳扩散程度以及回火后残余奥氏体稳定性的影响.     

热处理对Cr17Ni2钢冲击韧性影响的研究

本文研究了不同热处理条件下Cr17Ni2钢的组织和冲击韧性、结果表明Cr17Ni2钢1050～1150℃淬火,300～450℃回火,可获得高的冲击韧性。经临界区淬火,并在500℃以上高温回火,可获得很好的韧性,完全抑制了第二类回火脆,适用于高温回大后经受慢冷过程的零件。     

超高温淬火对Cr17Ni2钢组织和韧性的影响

本文研究了Cr17Ni2钢经超高温淬火和不同温度回火(300～650℃)后韧性的变化。结果表明,1200℃超高温淬火不能提高钢的韧性,主要原因是产生了网状δ铁素体和亚结构中一定数量孪晶的出现。1100℃高温淬火获得板条马氏体及板条间分布的残余奥氏体薄膜组织,具有高的韧性。研究表明,Cr17Ni2钢组织、断口和韧性之间有很好的对应关系。     

Fe-8/11Mn-4Al-0.2C钢的力学性能及应变硬化行为

对Fe-8Mn-4Al-0.2C(8Mn)和Fe-11Mn-4Al-0.2C(11Mn)实验钢进行不同温度的淬火热处理,实现奥氏体体积分数和稳定性的最优化.通过拉伸实验可得,8Mn钢和11Mn钢在淬火温度为750℃时,获得最佳的力学性能组合,即强塑积为46.4 GPa%和66.9 GPa%.8Mn-750试样和11Mn-750试样在拉伸过程中表现出相同的三阶段应变硬化行为.通过XRD测定变形过程中奥氏体体积分数的变化,研究发现TRIP效应主要发生在变形的第二和第三阶段.11Mn-750试样由于具有更高的奥氏体含量、转变量和稳定性,使得其塑性远远高于8Mn-750试样.     

含砷/铜砷 C-- Mn 钢的高温氧化行为

利用热重分析仪、扫描电镜和电子探针研究了含 As 或者 Cu + As 的 C- Mn 钢的高温氧化特性.1050℃氧化初期约500 s 内,As 钢和 Cu- As 钢为线性氧化阶段,随后转为抛物线氧化,两种钢的抛物线氧化速率均高于 C- Mn 钢.因氧化层分离,1150℃氧化增重小于1050℃氧化增重.钢中 Cu 和 As 的存在促进了固相 Fe2 SiO4层的生长.由于 As 在氧化层/基体界面的富集,1050℃氧化时,As 钢中存在明显的条带状内部氧化粒子层；C- Mn 钢中加入 Cu 和 As 后,其氧化层/基体界面变得崎岖不平,内部氧化粒子的数量随着氧化时间及氧化温度的增加而增加.1050℃氧化时氧化层/基体界面处 Cu 和 As 的富集程度高于1150℃氧化.     

高铝TRIP钢的高温力学性能

利用Gleeble3500试验机研究汽车用C-Mn-Al系TRIP钢的高温力学性能,测定了零塑性温度和零强度温度,应用差示扫描量热法测定其相变区间,采用扫描电镜和光学显微镜分析了不同拉伸温度对应的断口宏观形貌及断口附近组织组成.该钢种零塑性温度和零强度温度分别为1425℃和1430℃,第Ⅰ脆性区间为1400℃~熔点,第Ⅲ脆性区间为800~925℃.第Ⅲ脆性区脆化的原因是α铁素体从γ晶界析出,试样从975℃冷却至700℃过程中,随着α铁素体析出比例的增大,断面收缩率先减小后增大.基体α铁素体比例为8.1%时(850℃),断面收缩率降至28.9%;而拉伸温度在800℃以下时,基体α铁素体比例超过16.7%,断面收缩率回升至38.5%以上.该钢种在1275.6℃时开始析出少量粗大的AlN颗粒,但对钢的热塑性没有影响.     

时效对10Ni10Mn2CuAl钢组织及性能的影响

基于富Cu相和NiAl(Mn)相复合沉淀析出强化的方式设计了一种新型高强度舰船用钢10Ni10Mn2CuAl,探究了时效处理工艺对10Ni10Mn2CuAl钢的组织及性能的影响.采用Thermo-Calc软件对析出相析出温度和含量进行理论计算,采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对基体典型夹杂及对时效处理后组织进行了分析,并进行了性能测试.研究结果表明:钢中富Cu相析出温度区间为300~606℃,最高质量分数为1.41%.随时效时间增加,马氏体板条呈现粗化到细化演变,硬度增加到峰值后趋于稳定.随时效温度升高加速析出相析出过程,硬度达到峰值的时间缩短.在最佳热处理工艺下(500℃时效24h),实验钢屈服强度为1435.51MPa,抗拉强度为1555.42MPa,延伸率为8%,综合性能达到最优.     

Fe–0.3C–9Mn–2Al中锰钢的热塑性行为

The hot ductility of a Fe–0.3C–9Mn–2Al medium Mn steel was investigated using a Gleeble3800 thermo-mechanical simulator. Hot tensile tests were conducted at different temperatures (600–1300°C) under a constant strain rate of 4 × 10?3 s?1. The fracture behavior and mechanism of hot ductility evolution were discussed. Results showed that the hot ductility decreased as the temperature was decreased from 1000°C. The reduction of area (RA) decreased rapidly in the specimens tested below 700°C, whereas that in the specimen tested at 650°C was lower than 65%. Mixed brittle–ductile fracture feature is reflected by the coexistence of cleavage step, intergranular facet, and dimple at the surface. The fracture belonged to ductile failure in the specimens tested between 720–1000°C. Large and deep dimples could delay crack propagation. The change in average width of the dimples was in positive proportion with the change in RA. The wide austenite–ferrite intercritical temperature range was crucial for the hot ductility of medium Mn steel. The formation of ferrite film on austenite grain boundaries led to strain concentration. Yield point elongation occurred at the austenite–ferrite intercritical temperature range during the hot tensile test.     

含B钒微合金钢的连续冷却相变行为

为开发一种新的低成本高性能含B钒微合金钢和建立其TMCP生产工艺,用MMS-200热力模拟试验机研究了实验钢在连续冷却条件下的相变规律,绘制出实验钢的静态CCT曲线和动态CCT曲线.结果表明:微量的B提高了钒微合金钢过冷奥氏体稳定性,促进了针状铁素体形成,在比较宽的冷却速度范围内能得到贝氏体组织;未变形钢相比于变形钢,在更低的冷却速度甚至0.5℃/s的冷却速度下能得到大部分的贝氏体组织,但两者在5℃/s以上的冷却速度下都得到全部贝氏体组织;变形降低了奥氏体稳定性,促进铁素体转变,含硼钢铁素体转变存在的冷速升高到2℃/s,不含硼钢的其冷速升高到15℃/s;钒微合金钢中B有利于获得高强度的贝氏体组织,冷速5℃/s以上时相变后含硼钢的硬度都高于变形及未变形不含硼钢的硬度.     

反向滴定化学共沉淀法制备Bi_0.75 Dy_0.25 O_1.5 纳米粉体的反应机理

以分析纯Bi2O3、Dy2O3为原料,采用反向滴定化学共沉淀法合成前躯体.经热重-质谱分析(TG-MS),前驱体主要是由BiOOH、Dy(OH)3组成,但含有微量BiONO3、Bi2O2CO3.前驱体经过500℃煅烧3h后,X射线衍射仪(XRD)分析结果表明,得到的是单一的β-Bi0.75Dy0.25O1.5粉体,经谢乐公式计算,平均晶粒尺寸在16.02nm左右.X射线荧光光谱仪(XRF)分析结果表明,Bi/Dy摩尔比接近理论计量比.投射电子显微镜(TEM)分析结果表明,粉体颗粒尺寸小于20nm,分散性良好.通过热力学计算对沉淀反应的机理进行了探讨.     

微合金钢中氧化物夹杂对焊接热影响区组织、性能的影响

研究了一种微合金钢中夹杂物与模拟焊接热影响区微观组织以及低温冲击韧性的关系.结果发现:实验钢夹杂物以类球状Ti2O3-Al2O3-MnS型复合夹杂为主,分布较为均匀且尺寸小于3μm;在相变冷却时间较短(T8/5=40s)时,试样微观组织以针状铁素体和沿晶铁素体为主,板条贝氏体束较少,原奥氏体晶粒尺寸在50μm左右,低温冲击性能优良;随着相变冷却时间的延长(T8/5=60,80s),原奥氏体晶粒尺寸也随之增大,相变温度的提高和相变区域的变宽使得位于原奥氏体晶界附近的夹杂物对晶界处多边形铁素体的诱导促进作用更加明显,沿晶铁素体长大剧烈,一定程度上消耗了晶内针状铁素体对组织的分割细化作用,使得低温冲击韧性有所降低.     

A3钢在含SO2酸性溶液中腐蚀行为的电化学研究

用稳态极化法研究了A3钢在醋酸-醋酸盐缓冲液中的腐蚀行为，讨论了酸度、H2SO3浓度和温度对腐蚀行为的影响．结果表明在HAc—NaAc体系中，随着溶液酸度的增加，促进了腐蚀反应阴极过程的进行，加快了A3钢的腐蚀速率；向溶液中加入H2SO3，会促进A3钢腐蚀反应阳极过程的进行，使A3钢的腐蚀速率加快；升高温度会同时加快阴极反应和阳极反应的进行，使A3钢的腐蚀速率大大加快．     

高塑高强纳米Al_2O_3 -Cu复合材料

以Cu-Al水雾化合金粉末为原料,通过内氧化方法制备了Al2O3弥散强化铜复合材料,使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)结合X射线衍射等手段,对复合材料进行了综合研究.结果表明:γ-Al2O3弥散相粒子在基体内均匀分布,尺寸约6nm,间距30～50nm.挤压态棒材的相对导电率为87%IACS,软化温度达850℃.挤压态的25mm弥散强化铜棒材不经过任何中间热处理,直接冷拉拔得到1mm的铜丝,其抗拉强度高达680MPa.