石状断口本质的探讨

合金结构钢在热加工时由于奥氏体化温度过高或均温时间过长容易产生过热,在调质状态下断口检验时则表现有石状断口缺陷。断面上开始出现石状颗粒的温度即过热温度.因而石状断口可以作为判别结构钢过热的依据。石状断口采用一般的热处理工艺不能消除,它以一种独立的、不允许存在缺陷的断口形态列入冶金部部颁标准。     

矫正过热钢材的新工艺

本文采用临界区热处理工艺,对37CrNi3MoVA过热钢材的矫正进行了研究。推荐亚温淬火加高温回火这种行之有效的新工艺。经上述处理后,过热钢材的石状断口获得改善;在等强度条件下,韧性超过正常钢的水平。进而,对其矫正机理进行介绍和讨论。     

高速钢冲击断口的研究

用扫描电镜仔细观察分析了19种热处理状态的W6Mo5Gr4V2高速钢冲击试样断口,发现常规处理及DGG处理均为准解理,显示最大的脆性特征;低温淬火及回火处理脆性材料多为准解理与韧窝的混合型断口,显示了脆性材料在一定条件下的延性特征。影响其断口形貌特征的主要工艺因素是奥氏体化温度,相应的组织因素则是基体的性质与状态。     

两种电站锅炉耐热钢的焊接工艺探讨

随着发电机组容量的提高,对耐热钢提出了更高的要求.提高电站锅炉耐热钢的焊接工艺,是保证电站正常运转的关键.本文在分析奥氏体不锈钢和回火马氏体钢焊接性能的基础上,探讨了这两种钢材在安装过程中的焊接工艺.     

稀土、磷等元素在淬火钢回火时的晶界偏聚

本文应用电镜和扫描电镜观察了DZ-40钢和重轨钢淬火高温回火脆化断口,对断口进行了稳定电位测定及微量磷的化学分析,用离子探针对断口上磷、稀土元素铈和锰等的深度分布进行测定。实验证实了磷、铈在淬火钢高温回火时在原奥氏体晶界发生偏聚,锰也在原奥氏体晶界富集。铈在晶界的偏聚减缓了磷在晶界偏聚的进程,锰和磷的相互作用加速了磷在晶界的偏聚。文章讨论了磷和铈的晶界偏聚,铈和磷以及锰和磷之间在晶界偏聚过程中的相互作用。     

奥氏体-贝氏体球铁J_R阻力曲线测定

本文用J_R阻力曲线初步研究了奥氏体-贝氏体球铁的延性断裂韧性的测定。韧性实验表明:奥氏体-贝氏体球铁的断口,宏观结构呈脆性断口,微观结构呈韧性断口,即主要形成韧窝断口。实验结果表明用J_R阻力曲线测定其断裂韧性是适宜的。     

管线钢落锤撕裂实验断口的图像分割分析

现有的钢材落锤撕裂实验（DWTT）断口测量方法不能基于钢材自身特点进行分析总结,很难准确快速测量出断口区域面积的问题.本文对X70管线钢的DWTT断口形貌进行分析,提出一种基于分水岭和GrabCut算法的图像分割算法,能够快速准确地完成断口区域的图像分割.实验结果表明,落锤撕裂实验（DWTT）断口评定,可快速准确得到评定结果,节约资金并有效提高工作效率.     

304奥氏体不锈钢的热处理工艺研究

本文研究了不同热处理工艺对304奥氏体不锈钢组织和性能的影响。304奥氏体不锈钢试块进行1050℃保温30min固溶处理,分别在水中和在空气中的冷却,结果发现得出组织均为单相奥氏体,水中冷却不锈钢硬度更高,说明水冷后获得更大的内应力。原材料进行650℃保温60min敏化处理和800℃保温60min敏化处理对比得出在800℃保温60min时更容易发生晶间腐蚀。因此,304不锈钢热处理时应避免在敏化温度区间内较高温度停留较长的时间。     

临界区热处理对铁素体型中锰合金钢的组织转变和低温力学性能影响的研究

通过光学和电子显微镜,研究了在临界区加热时奥氏体的逆转变过程。结果表明:在低于 A_s 温度加热时,逆转变是以扩散机制在原奥氏体晶界、马氏体领域界和板条周界上首先形成球状奥氏体。当奥氏体球长大到直径约为0.2-0.8微米后,不再继续长大。奥氏体球具有极限尺寸的原因,可用一个简单的模型来解释。在稍低于 A_s 温度加热时,沿马氏体板条周界上形成的奥氏体球大量增加,彼此连结成条片状分布。在 A_s 温度以上加热时,奥氏体以无扩散的切变机制形成板条状的形貌。在γ区和(α γ)区循环热处理时,马氏体领域尺寸获得了细化。在低于 A_s 温度的回火,残留奥氏体量增多,而温度超过 A_s 温度时,回火后残留奥氏体量降低到接近零。当回火温度和时间相同时,马氏体领域尺寸越小则回火后残留奥氏体量愈多。低温拉伸、系列冲击和低温下疲劳裂纹扩展速率等的试验结果得出:改善低温强韧性的组织因素是,α相的充分回复、晶粒的细化和稳定的残留奥氏体。前两个因素的作用更为显著。粗晶态下,残留奥氏体对σ_(0.2),δ_5和 C_V 的影响比细晶态尤为明显。连结成条片状分布的奥氏体较不稳定,在冷却到室温或-196℃后将转变为未回火的马氏体,反而有损于韧性的改善,晶粒细化有助于提高低温疲劳裂纹扩展的抗力。经过两次循环淬火并在580℃(临界区)回火4小时的热处理(2B580)是使铁素体型中锰合金钢获得最佳强韧性的临界区热处理工艺。用这种工艺处理后所获得的主要低温力学性能指标都超过由传统工艺热处理的9%Ni 钢。     

65Nb钢冷镦模具回火组织变化与耐磨性的关系

基体钢(65Nb)冷镦模具经超低温工艺处理后微观组织发生了变化,即从回火马氏体中析出碳化物微粒,残余奥氏体转变成马氏体并析出微细碳化物。这种组织变化可显著提高模具的耐磨性和冲击韧度,因而也大大延长了模具的使用寿命     

16Mn钢的控制轧制及控制冷却工艺与优化

16Mn钢中加入0.01%钒、钛，1100℃开轧、850℃终轧，分别在奥氏体再结晶区及奥氏体未再结晶区控制轧制，轧后给以3－4℃冷却速度控制冷却，得到的轧件组织细小、带状珠光体明显减少，钢材的各项性能指标均得到了较大的提高。利用MATLAB数据处理软件对轧制工艺参数与材料的性能之间的关系进行了多元线性回归并进行优化，得到的回归公式及优化结果对建立中厚板轧制工艺－－组织－－性能在线控制专家系统的建立具有重要的指导意义；利用该回归及优化结果，可根据轧制时的基本工艺及轧件的化学成分，预测轧件的性能指标，为轧制工艺参数的实时调整提供重要的依据。     

40CrNiMoA钢的常温蠕变规律及其影响因素

本文研究了热处理强化后的40CrNiMoA钢在低于屈服强度的应力作用下常温蠕变行为和影响因素。揭示了热处理工艺及显微组织对钢材蠕变抗力的影响。结果表朗;热处理强化钢中有微量游离铁索体存在,将明显降低蠕变抗力。钢材经高温奥氏体化淬火和M_2点以下的等温淬火并经320℃回火,将使蠕变抗力显著提高。     

55 SiMnMo钢的上贝氏体形态及其机械性能

本文初步讨论的问题:通过光学显微镜、X 射线衍射、电子显微镜(透射和扫描电镜)、紧凑拉伸等试验方法研究了55 SiMnMo 钢在正火状态下的上贝氏体形态,以及回火转变对其机械性能的影响。根据试验,在中碳合金钢中经900℃0.5小时奥氏体化后空冷所出现的上贝氏体由铁素体和30～35%富碳奥氏体片层相间组成。经简易膨胀仪测定,析出碳化物的回火转变温度约为400℃,此时金相组织变为由铁素体、碳化物和5%奥氏体组成,作者称这种形态为回火贝氏体。在发生回火转变时,裂纹扩展速率(da/dN)随回火温度增加而增加,在400℃时达最大值;断口的扫描电子金相从准解理型过渡到解理型。     

40CrNiMoA钢的常温蠕变规律及其影响因素

本文研究了热处理强化后的40CrNiMoA钢在低于屈服强度的应力作用下常温蠕变行为和影响因素，揭示了热处理工艺及显微组织对钢材为抗力的影响，结果表明：热处理强化钢中有微量游离铁素体存在，将明显降低蠕变抗力。钢材经高温奥氏体化淬火和Ms点以下的等温淬火并经320℃回火，将使蠕变抗力显著提高。     

9Ni钢中逆转变奥氏体的稳定性

为了研究逆转变奥氏体在应力和低温条件下的稳定性,通过透射电子显微镜对淬火+回火(QT)和淬火+两相区淬火+回火(QLT)处理9Ni钢中逆转变奥氏体进行形貌观察.结果发现QT处理钢中逆转变奥氏体以块状形态存在;QLT处理钢中逆转变奥氏体以块状和薄膜状存在,薄膜状逆转变奥氏体分布在板条边界上.通过X射线衍射对液氮浸泡前后逆转变奥氏体含量和其碳含量的变化进行测量,发现QLT工艺处理后在液氮中稳定存在的逆转变奥氏体的含量要高于QT工艺.通过三点弯曲试验、单轴拉伸和压缩试验研究其机械稳定性,发现拉应力和压应力均能促使逆转变奥氏体转变,大部分残留奥氏体分布在晶内.     

Cr18Ni3Mn11Cu3NbN不锈钢组织和性能分析

为研究超临界火电用奥氏体不锈钢Cr18Ni3Mn11Cu3NbN的显微组织和性能,分析了Cr18Ni3Mn11Cu3NbN的金相组织和断口形貌,检测了室温拉伸性能和高温短时拉伸性能.金相组织分析表明,在奥氏体基体中呈弥散分布着NbN化合物,并有少量呈簇状析出,还存在少量高温铁素体和纯Nb相.断口分析表明,室温拉伸断口有明显缩颈,断面形貌呈等轴韧窝状,是韧性断裂.Cr18Ni3Mn11Cu3NbN的室温力学性能满足ASME Code Case 2328-1标准,其中拉伸强度远大于规定值;高温短时拉伸强度大于Super304H奥氏体不锈钢的实测值,但延伸率有一定的差距,主要原因是少量高温铁素体的存在.     

氮对奥氏体不锈钢在高温水中应力腐蚀的影响

本试验采用了EPR电化学方法及金相分析法,研究了不同含氮量的奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀的性能;采用了缓慢应变速率试验方法,研究了其抗应力腐蚀性能,并通过扫描电子显微镜及透射电子显微镜,进行了断口形貌及位错结构分析,系统地了解了氮在304奥氏体不锈钢中具有阻滞敏化而提高抗应力腐蚀的性能及在高温水中缓蚀应力腐蚀的作用。试验证明,当含氮量为0.16％时,奥氏体不锈钢具有最佳的抗应力腐蚀、抗晶间腐蚀及强度、塑性等综合性能。     

热处理工艺对高碳贝氏体钢组织与力学性能的影响

借助OM、SEM、XRD等手段,对比研究了一步、两步等温贝氏体转变工艺及QPB(淬火+配分+贝氏体转变)工艺对高碳贝氏体钢(w(C)=0.79%)显微组织与力学性能的影响。结果表明,采用一步等温贝氏体转变工艺处理试验钢时,当等温温度同为250℃,随着保温时间的延长,钢中贝氏体转变越充分,块状残余奥氏体尺寸降低,组织更为均匀细小;而在较低温度下(200℃)等温处理时,钢中残余奥氏体含量显著降低,贝氏体铁素体板条更细小,材料的强度和硬度提高,而塑性和韧性下降。两步等温贝氏体转变工艺处理(250℃×24 h+200℃×72 h)的试验钢中贝氏体铁素体板条平均尺寸约为82 nm,残余奥氏体体积分数为21.4%,获得了最佳的综合力学性能,抗拉强度达到2040 MPa,伸长率为12.5%,冲击韧性为21 J。QPB工艺提高了贝氏体转变速率,大大缩短了热处理时间,最终得到马氏体+贝氏体铁素体+残余奥氏体的组织,试验钢同时也获得了良好的强度和塑韧性。     

微量Zr添加对Mn-Mo-Nb-Cu-B钢晶粒长大倾向性的影响

设计了一种低碳Mn-Mo-Nb-Cu-Zr-B钢,经热处理工艺,采用中等冷速冷却,可得到以板条贝氏体为主,含粒状贝氏体和针状铁素体的混合组织,轧态屈服强度大于850MPa,达到X120管线钢的强度要求. TEM观察表明,0.015% Zr(质量分数)添加到钢中形成大量含Zr的复杂的碳氮化物,它们的形状不规则,尺寸约为80～200nm;从形态看,它们在高温形成,并且由于其熔点高,再加热到1200℃时,这种析出物中的Ti、Nb会有部分溶解,使其尺寸有所减小,利于控制奥氏体晶粒长大;其他近椭球形的(Ti,Nb)(C,N)则在加热时逐渐溶解直至消失. 由于这种含Zr析出物在钢的基体中均匀分布,加热到高温时,它们会明显阻碍晶界移动,从而使含Zr钢的奥氏体晶粒长大倾向性明显比不含Zr钢小. 可见,添加微量Zr能够起到提高钢材焊接性能的作用.     

气缸套用灰铸铁等温淬火后的组织与性能

采用扫描电镜、电子拉伸试验机、布氏硬度等实验方法研究了气缸套用灰铸铁等温淬火前、后的组织特性及力学性能。研究结果表明:灰铸铁在880℃奥氏体化30 min+330℃等温淬火30 min后,基体组织为针状贝氏体,抗拉强度和布氏硬度分别由铸态时的275 MPa、205HB增至处理后的400 MPa、307HB,同时灰铸铁的摩擦磨损性能也得到显著改善;灰铸铁拉伸断口均呈现典型的脆性断裂特征,但是随着等温淬火温度的升高,断口呈现出不同程度的韧性断裂特征。