形变诱导铁素体相变技术

叙述了形变诱导相变的定义和基本特征,介绍了形变诱导超细晶的机械性能、形变诱导铁素体相变原理,以及该技术在低碳钢板材轧制工艺中的应用前景.     

低碳钢形变诱导铁素体相变技术

叙述了获得超细晶粒铁素体的形变诱导相变技术的定义和基本特征,从形变诱导铁素体相变实验证实、相变原理、产物性能、影响因素和相变机制等方面系统地评述了变形诱导铁素体相变以及该技术在低碳钢板材轧制工艺中的应用前景.     

X70针状铁素体管线钢析出相

用透射电镜研究了X70针状铁素体管线钢中的析出相.一种是以TiN为主、尺寸较大(50nm～1μm)、外形规则、几乎呈立方体的Ti(Nb)NC复合析出相,其中Ti/Nb比值处于5～12之间.另一种是以NbC为主、尺寸十分细小(小于20nm)、形态为圆形或椭圆形的Nb(Ti)C复合析出相,Nb/Ti比值处于1～6.37之间,衍射分析结果表明其为多晶粒构成.分析表明,尺寸较大的方形析出相在1150℃的温度时已经存在,并且在热模拟过程中变化不大.细小圆形析出相绝大部分是在1100～900℃之间析出,而且与基体保持共格或半共格的关系.V的析出不明显,其作用相对较弱.高温热塑性曲线的测量结果显示,在没有变形情况下,1050℃时析出相开始析出,900～850℃之间析出量达到最大.     

20CrMnTi形变诱导铁素体相变研究

利用形变诱导铁素体相变可以获得超细晶粒,从而具有优良的性能.本文研究了以低合金钢20CrMnTi为材料,快速获得形变诱导铁素体相变的工艺,通过控制压缩比为3.0左右,控制弛豫时间限制为40s,流动水中冷却可以得到均匀细小的铁素体组织,晶粒度大小在5um左右.     

X70管线钢焊接工艺研究

X70是一种微合金高强度管线钢,起源于上个世纪的70年代的国外。本文通过对巴西管线建设中X70管线钢的自动焊工艺的系统分析,进行了优势对比和特性探究,以便改进我国的管线自动焊焊接施工工艺,提高我国管线建设技术。     

研究管线钢X70腐蚀的新方法

在加拿大的阿尔伯特省，石油工业是其支柱产业，阿尔伯特大学主要也是在石油产业的资助下兴建的。因此在其化工与材料系，主要的研究服务对象也就与石油产业有关。输送石油用的管线钢主要是X70钢，如何防止管线钢的腐蚀非常重要。虽然氢和氯离子促使X70钢的腐蚀是常见现象，但有关机理至今还不清楚，我们采用了非线性电化学方法和扫描参比电极技术来研究氢和氯离子对管线钢腐蚀的影响。结合我国正在进行的“西气东输”工程，这一研究具有重要的实际意义。     

SPHC钢应变诱导相变细化铁素体晶粒

以SPHC钢为对象,在Gleeble-1500型热模拟机上进行单道次热压缩试验,通过分析变形后的应力与应变曲线及变形过程中的金相组织变化,研究应变诱导相变的基本规律及铁素体晶粒细化效果.结果表明:在750~830℃的变形中存在应变诱导铁素体相变,并获得超细晶铁素体晶粒尺寸为1.6~4.6μm;降低变形温度将增加相变所需化学驱动力,促进应变诱导铁素体相变的发生,从而细化铁素体晶粒;在一定的应变条件下,应变诱导相变获得的铁素体晶粒尺寸和体积分数均随应变速率的增加而减少.     

X70抗大变形管线钢管的组织结构和形变硬化性能分析

采用金相和电子背散射衍射分析、准静态拉伸及数值模拟方法,研究了X70抗大变形管线钢管的组织结构、形变硬化性能及其可采用的表征方法.结果表明:X70抗大变形管线钢在整个塑性应变区域内不符合Hollomon公式,不具有确定的形变硬化指数n;在管线钢塑性变形的起始阶段n较大,但随着应变增大n快速减小;当总应变达到2.0％之后,形变硬化能力趋于稳定.工程应用中利用Rt1.5/Rt0.5、R2.0.0/Rt1.0和Rt5.0/Rt1.0三个应力比可以较好地描述抗大变形管线钢的形变硬化性能.当Rt1.5/Rt0.5≥1.070、Rt2.0/Rt1.0≥1.025、Rt5.0/Rt1.0≥1.050时,可使钢管压缩侧2倍管径长度上的平均压缩应变大于1.3％.     

铁素体/贝氏体双相X80管线钢疲劳性能研究

采用MTS Landmark 370型万能机研究了全壁厚铁素体/贝氏体双相X80管线钢的疲劳性能,并通过SEM方法对钢的组织及断口进行了分析。结果表明,铁素体/贝氏体双相钢中的铁素体有大角度晶界,而贝氏体由小角度晶界的贝氏体铁素体及细小的马氏体/奥氏体(M/A)岛构成。疲劳裂纹主要在钢板表面凹坑处萌生;疲劳强度S与寿命N的关系为S=2 973×N-0.14;在裂纹扩展过程中,铁素体晶界、贝氏体及贝氏体组织中的M/A岛对疲劳裂纹扩展有抑制作用。     

RH生产X70管线钢的不同工艺研究

从冶金效果、设备性能、工艺条件等方面对LF-RH与RH-LF二次精炼法进行了全面的研究,分析了两种工艺下RH真空处理的特点,对两种工艺下管线钢中有害元素及夹杂物的控制进行了讨论.LF-RH与RH-LF工艺下生产的X70管线钢铸坯中的T[O]平均为14×10-6和19×10-6,显微夹杂物个数分别为2.48个/mm2和2.62个/mm2,达到很高的洁净度水平.LF-RH工艺铸坯中氮平均为53×10-6,RH-LF工艺条件下铸坯氮含量为平均38×10-6,为以后生产更高质量的管线钢积累了经验.     

X70管线钢弯管感应加热淬火性能研究

采用感应加热研究X70控轧钢弯管二次加热力学组织、力学性能随着淬火温度、回火时间的变化规律．结果表明，二次加热性能有所损失，但通过合理制定热处理工艺能够得到恢复．     

X70管线钢热轧过程中奥氏体再结晶模型

给出了X70管线钢热轧过程中的再结晶模型 .利用热模拟实验对再结晶率表达式中的常数进行了回归 ,并根据模型对热轧过程中的再结晶进行了计算 ,计算结果与实验结果相吻合     

X70管线钢热轧过程中奥氏体再结晶模型

给出了X70管线钢热轧过程中的再结晶模型利用热模拟实验对再结晶率表达式中的常数进行了回归.并根据模型对热轧过程中的再结晶进行了计算,计算结果与实验结果相吻合.     

X70管线钢静态和动态韧性试验研究

在不同试验温度下，对X70管线钢缺口沿厚度方向的标准夏比V型缺口试样进行动态试验和静态试验，研究了X70管线钢的力学性能与加载速率的关系．通过对试验实测的载荷—位移曲线和破坏断口的分析，发现X70管线钢的韧性、试验曲线上最大载荷所对应的位移随试验温度降低而降低；同一试验温度下动态试验曲线上最大载荷所对应的位移小于静态试验曲线上最大载荷所对应的位移；加载速率对试样断面沿厚度方向收缩的影响与试验温度有关；无论是动态试验还是静态试验，试样断口均出现垂直于缺口方向的分层裂纹；试验温度对动态试验屈服载荷、最大载荷以及静态试验最大载荷的影响较小；随着试验温度升高，裂纹形成功和破坏总功均升高，加载速率对破坏总功的影响同样与试验温度有关．     

X70管线钢韧-脆断裂转变研究

在不同温度下研究了X70管线钢动态断裂韧度K1d,J1d和止裂韧度K1a以及夏氏V型缺口冲击韧度(CVN)。研究表明,断裂韧度受温度和加载速率的影响较为强烈;当温度由213K向193K逐渐降低而加载速率逐渐从0.01向1000mm/s增大时,断裂韧度逐渐减小;在恒温下,增大加载速率可以诱发韧-脆断裂转变,应引起足够重视。     

低碳钢形变诱导相变过程中的显微组织结构

利用光学显微镜和透射电子显微镜详细研究了在不同应变量下 ,形变诱导铁素体的微观组织结构·结果表明 :形变诱导铁素体的形态与正常退火的相似 ,而尺寸明显细化 ;在应变速率一定的条件下 ,形变诱导铁素体的量增加主要是形变诱导的作用 ,而尺寸的减小主要是再结晶的作用     

ZrC/奥氏体相界面形变诱导相变动力学

研究热模拟单向压缩条件下含ZrC粒子的低碳锰(铌)钢在形变诱导相变过程中的铁素体转变动力学关系。研究结果表明:添加ZrC粒子使试验用钢奥氏体晶界的形核率明显增加,影响形变诱导铁素体的形态、分布及晶粒细化效果;高温变形时由于形变诱导的作用,铁素体转变量随应变的增大不断增加,而铁素体晶粒的细化主要是由于动态再结晶的作用,试验用钢在形变诱导相变的变形温度TAe3～TAr3之间的低温区进行变形(TAe3为形变诱导相变的开始温度,TAr3为形变诱导相变的终止温度),可以加速铁素体形核;同时,一定粒径和体积分数(0.6%)的ZrC粒子作为形变和再结晶核心,不仅阻碍位错的运动,而且造成位错密度增大,因而提高α-Fe形核率。在温度为900℃、应变速率为1s-1的条件下,试验用钢获得超细组织对应的ZrC粒子临界体积分数为0.6%。     

形变诱导相变轧制的热力耦合有限元分析

应用热力耦合有限元法分析了带钢热轧过程中温度场和应变场的特点,并设计了一个新的变量,即"累积剪切应变\\",来描述带钢在热轧变形过程剪切变形的特点.发现带钢表层累积剪切应变很大,其值可超过压下量的2倍,带钢心部的累积应变量则很小,这种累积剪切变形量的差异是促成带钢表层和心部显微组织差异的主要因素.由于界面换热系数很大,轧辊的激冷作用可使带钢表层温度大幅度下降,又由于接触时间很短,造成的低温层厚度远小于可能的超细晶粒层厚度.轧辊的激冷不是带钢表层形成超细晶粒的主要原因.     

大形变铁素体钢丝α→γ→α相变织构遗传现象

利用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射技术(EBSD)研究了冷拔铁素体钢丝经奥氏体化热处理后的遗传织构,以及相变过程中晶体位向变化的特点.结果表明:随着应变量的上升,大形变冷拔铁素体钢丝的〈110〉丝织构强度上升;奥氏体化热处理后,等轴状铁素体组织保留了部分〈110〉丝织构,发生织构遗传;遗传织构强度受到热处理工艺参数影响,提高奥氏体化保温温度或延长保温时间,能使择优的奥氏体晶粒发生长大,进而使相变后铁素体〈110〉织构强度增加.经过α→γ→α相变后,组织中50°与60°晶界所占比例明显高于理论分布,这些晶界符合K-S关系下同一密排面变体或孪晶间位向关系,说明发生变体选择现象,相变倾向于以同一密排面上变体或孪晶的形式发生,这有利于织构的遗传及遗传织构稳定性的提升.     

X120管线钢形变奥氏体连续冷却转变特性的研究

采用Gleeble3500热力学模拟试验机对X120管线钢进行双道次热压缩变形试验,分析了其压缩过程的应力-应变曲线,在850℃以1 s-1的应变速率,变形量为30％进行变形时,可发生动态再结晶.该文着重探讨了控轧控冷工艺参数对X120管线钢显微组织,力学性能的影响规律,在快冷的条件下可以得到目标组织-细小的板条组织(LB),试验钢的力学性能随着冷却速度的增加而呈现增大的趋势.