Fe—C—Si合金上贝氏体碳化物析出源的研究

用透射电镜研究了Fe-C-Si合金在480℃等温形成的上贝氏体。电子衍射和晶体学分析证实：合金名碳化物的析出源是初始碳含量低于平均碳含量的过饱和贝氏体铁素体（BF），提出钢中贝氏体转变是奥氏体中碳扩散控制相变位错运动的切变过程。     

低温奥氏体钢韧度计算设计

研究了低温奥氏体钢的韧脆转变规律和三个重要特征参数：室温冲击韧度A^300KV,韧脆转变温度和韧脆转变曲线斜率Kc，根据实验结果，经计算机处理得到定量计算式：A^300KV=f(Me),AKV(J)=A^300KV^exp[-B(300-TK/300)^2]，B是合金元素和温度的函数，经验证，计算结果是满意的，可应用于低温奥氏体钢的冲击韧度计算和设计。     

Ni元素对微纳结构低温贝氏体钢组织与力学性能的影响

基于C-Si-Cr-Mn系低温贝氏体钢的组分,设计了不含Ni及Ni添加量为1.47%的两组试验钢,经过两步等温贝氏体转变热处理以后,利用OM、SEM、EBSD及拉伸试验等手段对两组钢的组织转变及力学性能进行分析。结果表明,热处理后两组试验钢的显微组织均由贝氏体铁素体及残余奥氏体组成;在相同的相变温度下,添加Ni元素的低温贝氏体钢需要更长的等温转变时间,但得到的贝氏体铁素体板条更细小,块状残余奥氏体的体积分数较高。相比于未添加Ni的试验钢,含Ni钢的硬度和抗拉强度略有下降,但塑性指标明显提高,综合力学性能有所提升。     

热处理工艺对低温贝氏体钢微观组织及力学性能的影响

利用SEM、EBSD、XRD及力学性能测试等手段,对比研究了一步、两步等温贝氏体转变及贝氏体转变+深冷处理工艺对低温贝氏体钢显微组织及力学性能的影响。结果表明,相较于一步等温贝氏体转变工艺,两步等温贝氏体及贝氏体转变+深冷处理均可降低钢中块状残余奥氏体含量,细化晶粒;与两步等温贝氏体转变相比,深冷处理可以极大缩短工艺时间,所得材料在获得相近强度的同时,会牺牲部分韧性;两步等温贝氏体处理后,试验钢强塑积达到了19.66GPa·%,U型冲击吸收功可达80J,其综合力学性能最优。     

低温奥氏体钢韧度计算设计

研究了低温奥氏体钢的韧脆转变规律和三个重要特征参量 :室温冲击韧度A30 0KV,韧脆转变温度和韧脆转变曲线斜率KC 根据实验结果 ,经计算机处理得到定量计算式 :A30 0KV =f(Me) ,AKV(J) =A30 0KVexp -B 30 0 -TK30 02 ,B是合金元素和温度的函数 经验证 ,计算结果是满意的 ,可应用于低温奥氏体钢的冲击韧度计算和设计     

马氏体—贝氏体钢中奥氏体的作用

着重探讨了马氏体－贝体钢中奥氏体的数量及形态分布等对其力学性能的影响，指出了在没冲击载荷下，针对奥氏体的数量及形态分布选择该种钢的方法。     

新型贝氏体钢的弯曲疲劳性能

对新型GDL空冷贝氏体钢进行弯曲疲劳性能试验和微观结构分析。结果表明GDL钢的显微组织是由束状贝氏体和少量残余奥氏体组成，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，稀土元素球化钢中的夹杂物、强化晶界，使疲劳裂纹萌生和扩展的抗力增加，该钢在不回火的情况下就具有优异的力学性能。     

GDL-1型高强韧贝氏体钢的不可逆回火脆性

本文研究了GDL-1型高强韧性贝氏体钢,在空冷状态下的回火冲击性能变化以及对应的显微组织和断口金相特征.结果表明,该钢经920 ℃加热空冷后获得条束状过渡形态的贝氏体加少量岛状贝氏体组织.在400 ℃～600 ℃的温度回火,分布于BF条束间的亚稳态残留奥氏体开始大量分解形成沿条束界连续分布的碳化物,在BF条内的高密度位错区也诱导析出碳化物,导致在条束界产生高应力集中而引发准解理和解理开裂,出现不可逆回火脆性,冲击能量显著降低.由于钢中的Si和Mn在原奥氏体晶界偏聚,抑制碳化物析出.在原奥氏体晶界未能沉淀出连续分布的碳化物,因此未见沿晶解理开裂特征,对应的断口金相呈条形准解理和解理的特征,其尺寸分别与BF条和束尺寸相吻合.该材料的不可逆回火脆性出现的温度范围与大多数合金结构钢相比提高约200 ℃.     

碳化物增强钢基复合材料的奥氏体化行为

研究了碳化钨（ＷＣ）增强钢基复合材料在９８０～１２４０℃温度范围的高温奥氏体化行为及相应的淬火硬化效应．发现此材料的奥氏体化温度范围宽,在９８０～１１００℃加热淬火均能得到细小的组织结构,而且具有显著的淬火硬化效果（ＨＲＣ６８）．并且测量及探讨了不同状态下大块硬质相、ＷＣ聚集区及基体显微硬度（ＨＶ０．０５）的变化以及与宏观洛氏硬度之间的关系．     

超低温高锰钢埋弧焊焊缝金属微观组织及冲击韧性分析

采用埋弧焊工艺制备低温高锰钢焊缝金属,其主要成分为:0.20%～0.22%C、20.00%～22.00%Mn及2.80%～3.00%Ni。通过-196℃示波冲击试验,结合微观组织和冲击断口表征,分析了影响焊缝金属低温冲击韧性的微观机理。结果表明,该焊缝金属在-196℃的平均冲击值为68.2 J,断裂类型为延性断裂,断口呈韧窝形貌。焊缝金属能发生延性断裂缘于全奥氏体组织具有优异的塑性变形能力。冲击过程组织发生了马氏体相变,即相变诱导塑性(TRIP)效应,这在一定程度上有益于焊缝金属低温韧性的提升。另外,焊缝金属组织中粒径小于0.5μm夹杂物粒子占比为61.5%,这是其保持良好低温韧性的另一因素。     

低合金钢焊接热影响区的微观组织和韧性研究进展

对钢结构而言,诸如海洋平台、船舶、桥梁、建筑和油气管线等,焊接后的性能直接决定了其服役寿命和安全性,重要性不言而喻.在针对焊接相关问题的研究中,焊接热影响区的韧性提升一直是重点和难点.焊接热影响区会经历高达1400℃的高温,从而形成粗大的奥氏体晶粒,如果焊接参数控制不当,不能通过后续冷却过程中的相变细化组织,就会造成韧性的降低.而多道次焊接的情况更为复杂,前一道次形成的粗晶区还会在后续焊接过程中经历二次热循环,从而形成链状M-A,造成韧性的急剧下降.本文旨在对一些现有焊接热影响区的相关研究结果进行总结,探讨母材的成分、第二相及焊接工艺等因素对热影响区微观组织和性能的影响,为低温环境服役的大型钢结构的焊接性能改善提供一些设计思路.     

低碳复相组织钢的强韧性研究

利用光学显微镜、SEM、TEM、X衍射仪、拉伸试验机等对20和15Mn3SiMo两种低碳钢的强韧性、显微组织及断口形貌进行测试与分析．实验结果表明：15Mn3SiMo钢正火态与正火＋250℃回火态，均具有M／A＋AR复相组织，但其强韧性差别较大；20钢经双相区亚温淬,X（750—810℃），也获得F＋M＋AR复相组织，但因加热温度不同，强度出现先升后降，塑性则呈与此相反的变化规律．通过研究AR的数量、分布及机械稳定性，探讨了低碳复相组织钢的强韧化机理．     

In situ observation of the effect of Al N particles on bainitic transformation in a carbide-free medium carbon steel

The bainitic transformation of the steels with different mass fractions of N, ~0.002% and 0.021%, was observed in situ by using high-temperature metalloscope. Micrometer-and nanometer-sized aluminum nitride(AlN) particles were found in the steel with 0.021% N.Grain boundaries, the interior of the grains, and Al N particles were used as initial nucleation sites of bainitic ferrite, and bainitic ferrite subunits served as new nucleation sites to induce secondary nucleation. The lengthening rate of bainitic ferrite varied at different nucleation sites, which was controlled by the repeated nucleation and growth of bainitic subunits. The Al N particles not only provided several nucleation sites, but also increased the autocatalytic effect on the transformation, further shortening the incubation period, promoting the bainitic transformation, and refining the bainitic microstructure.     

钢纤维增韧自密实微膨胀钢管混凝土

钢管混凝土(CFST)桁架连续梁桥因跨度大(大于50 m)、同时承受纵向压应力和横向拉应力双重作用导致核心混凝土韧性不足.对此开展了钢纤维自密实微膨胀钢管混凝土的增韧、及工作性、力学性能等研究.通过微膨胀剂的合理掺入和系列配合比优化设计,成功试配了钢纤维增韧自密实微膨胀钢管混凝土.结果显示,所得自密实微膨胀钢管混凝土坍落度在220 mm以上,扩展度在550 mm以上,自密实性良好.波纹状钢纤维对改善混凝土抗压性能有明显作用,抗压强度提高了25%～35%,而多锚点状钢纤维对改善混凝土抗弯性能有明显作用,韧性提高约2～3倍,混凝土破坏呈现延性破坏而不是常见的脆性破坏.钢纤维最优体积掺量为0.75%.     

In situ observation of the effect of Al N particles on bainitic transformation in a carbide-free medium carbon steel

The bainitic transformation of the steels with different mass fractions of N, ～0.002% and 0.021%, was observed in situ by using high-temperature metalloscope. Micrometer-and nanometer-sized aluminum nitride(AlN) particles were found in the steel with 0.021% N.Grain boundaries, the interior of the grains, and Al N particles were used as initial nucleation sites of bainitic ferrite, and bainitic ferrite subunits served as new nucleation sites to induce secondary nucleation. The lengthening rate of bainitic ferrite varied at different nucleation sites, which was controlled by the repeated nucleation and growth of bainitic subunits. The Al N particles not only provided several nucleation sites, but also increased the autocatalytic effect on the transformation, further shortening the incubation period, promoting the bainitic transformation, and refining the bainitic microstructure.     

提高A333Gr.3低温用无缝钢管冲击韧性的研究

为了提高A333Gr.3低温用无缝钢管的冲击韧性,对三种低温用无缝钢管进行了化学成分、有害元素、气体含量、轧态力学性能、热处理后的金相组织和力学性能分析对比.碳含量对钢管低温冲击韧性有明显的影响,碳含量越低,冲击韧性越高.钢中磷含量可显著提高钢的脆性转变温度,应进一步降低钢中磷含量,同时控制钢管轧制温度,降低钢管终轧温度,提高钢管冷却速度,细化晶粒度,这些措施都有助于提高无缝钢管低温冲击韧性.     

Ultra-high cycle fatigue behavior of high strength steel with carbide-free bainite/martensite complex microstructure

The ultra-high cycle fatigue behavior of a novel high strength steel with carbide-free bainite/martensite (CFB/M) complex microstructure was studied. The ultra-high cycle fatigue properties were measured by ultrasonic fatigue testing equipment at a frequency of 20 kHz. It is found that there is no horizontal part in the S-N curve and fatigue fracture occurs when the life of specimens exceeds 107 cycles. In addition, the origination of fatigue cracks tends to transfer from the surface to interior of specimens as the fatigue cycle exceeds 107, and the fatigue crack originations of many specimens are not induced by inclusions, but by some kind of "soft structure". It is shown that the studied high strength steel performs good ultra-high cycle fatigue properties. The ultra-high fatigue mechanism was discussed and it is suggested that specific CFB/M complex microstructure of the studied steel contributes to its superior properties.     

X100管线钢焊接热影响区组织与韧性研究

采用热模拟试验技术,研究了X100管线钢焊接热影响区的组织与性能变化规律,结果表明:采用高Nb、微Ti设计的低碳X100管线钢的焊接粗晶区经焊接热循环后仍保持良好的韧性。焊接热影响区的脆化区出现在峰值温度为750℃的两相区。沿原奥氏体晶界形成的岛状组织是导致韧性降低的主要原因。     

高钢级钻杆韧性指标的研究

随着超深井、定向井等先进钻井技术的应用,高钢级钻杆G105和S135大量使用,钻杆疲劳失效事故频频发生.高钢级钻杆在失效过程中疲劳裂纹稳定扩展长度为60～80 mm.推导出钻杆发生“先刺后断”失效模式的材料韧性指标——冲击功的计算公式,并首次提出应力强度比系数的表示方法.计算结果表明:钻杆材料的冲击功要求值随钻杆临界裂...