热轧态与回火态 AH80 DB 低碳贝氏体钢组织与冲击韧性

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对热轧态和回火态AH80DB低碳贝氏体钢的显微组织、马氏体/奥氏体( M/A)岛、第二相的析出行为以及晶界取向差、有效晶粒尺寸进行研究,揭示回火后低碳贝氏体钢冲击韧性得到改善的原因.结果表明：两种试样的组织均由板条状贝氏体、粒状贝氏体和针状铁素体组成,其中回火态试样中针状铁素体组织较多.热轧态钢中存在较大尺寸M/A岛且呈方向性分布,大角度晶界比例占17.33%,有效晶粒尺寸为3.57μm;而回火态钢中M/A岛的尺寸较小,大角度晶界比例增加3.43%,有效晶粒尺寸减小0.56μm.热轧态钢中析出相主要是( Nb,Ti) C,尺寸在50~150 nm之间,回火态试样中析出较多细小的球状( Nb,Ti) C析出相,尺寸在10 nm左右.     

15MnMoVNRE钢的粒状贝氏体组织对裂纹扩展与塑韧性影响的研究

本文通过电镜动态拉伸和冲击断口形貌,研究了热轧15MnMoVNRE钢粒状贝氏体组织对塑韧性影响的因素。结果表明,在外力作用下,该钢粒状贝氏体组织中裂纹萌生及扩展,主要是在铁素体基体中进行。(M—A)岛的存在阻止裂纹的扩展,并使其改变方向,对塑韧性有利。但如果奥氏体岛分解成珠光体,则对塑韧性不利。     

780MPa级热镀锌冷轧双相钢断裂过程的原位观察

制备780 MPa级热镀锌冷轧双相钢,并对其组织性能进行测试分析;采用原位拉伸实验观察裂纹的萌生及扩展行为。研究结果表明:实验钢经热处理后获得铁素体+马氏体的双相组织;抗拉强度为789 MPa,屈强比为0.56,伸长率为23%,具有较好的力学性能;裂纹可以在铁素体内部或在铁素体-马氏体两相界上萌生;裂纹在扩展过程中遇到硬相马氏体岛时,会沿着马氏体岛的边缘绕过;铁素体产生的塑性变形能够减弱裂纹附近的局部应力集中,减缓裂纹扩展。双相钢的断口形貌是韧窝型,断裂形式属于塑性断裂。     

低碳锰铌钢控制轧制及轧后快冷的组织与性能

本文研究了06Mn Nb钢中Mn、Nb含量,加热温度、轧制规程、轧后冷却及时效处理等工艺因素与轧后组织性能和断裂行为的关系。降低加热温度,采用合适的轧制规程,轧后在780—600℃之间以17℃/秒冷速冷却,碍到细小的针状铁素体晶粒,细小的M/A岛及少量粒状贝氏体组织的复合组织。提高Mn、Nb含量与加快轧后冷却有相似的作用。这样的组织比控制轧制后空冷的铁素体与珠光体组织,具有更高的σ_Y和好的低温韧性。粒状贝氏体的数量与贝氏体束的尺寸,与加热温度和总形量有很大关系,贝氏体的韧性决定于贝氏体束的大小,大的M/A岛能诱发裂纹。针状铁素体晶柱尺寸,是决定钢的屈服强度与低温韧性的主要因素。     

含有初始裂纹的低碳贝氏体钢的冲击韧性

通过热处理改变低碳贝氏体钢中的奥氏体及其转变物(M/A)分布形态,调整了钢的微观应力集中位置,并用弹塑性力学理论揭示了初始裂纹状态下提高贝氏体钢冲击韧性的力学机理.研究了相同化学成分的薄膜状M/A贝氏体和粒状M/A贝氏体的冲击韧度,结果表明:不论初始裂纹直接切过M/A或是绕过M/A,粒状M/A贝氏体的应力最大值集中于初始裂纹尖端,降低了材料抵抗冲击载荷的能力;杆状、薄膜状M/A贝氏体初始裂纹尖端处的应力集中位置不利于裂纹继续扩展,具有较高的冲击韧度.     

超快冷工艺下X70管线钢微观组织及M/A岛演变

采用超快冷与层流冷却相结合的冷却工艺对厚度为12.7 mm的X70管线钢进行轧制,分析讨论不同超快冷终冷温度下实验钢的微观组织及马氏体-奥氏体(M/A)岛演变规律,并进一步给出实验钢的最佳轧制工艺参数。研究结果表明:当超快冷终冷温度在570~360℃范围内时,实验钢组织可归类为:1)准多边形铁素体(QF)+贝氏体铁素体(BF)+针状铁素体(AF)+M/A岛;2)AF+BF+M/A岛;3)AF+BF+板条贝氏体(LB)+M/A岛。随着超快冷终冷温度由570℃降至440℃,M/A岛所占面积百分比变化不大,M/A岛长度减小;随着超快冷终冷温度进一步降至360℃,M/A岛长度变化不大但体积分数降低。当超快冷终冷温度为440℃时,实验钢拉伸性能及低温韧性最优。针对实验用X70管线钢,控制冷却最佳工艺制度为终轧830℃+超快冷却至410~470℃+层流冷却至320~370℃+卷取。     

钒对高强度汽车大梁钢组织细化的影响

利用Gleeble-3500热模拟试验机、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射技术等手段研究V对700 MPa级高强度汽车大梁钢组织细化的影响.在冷却速度2~7℃·s-1时,显微组织为针状铁素体+粒状贝氏体组织.V添加提高粒状贝氏体体积分数,细化粒状贝氏体组织,并明显降低粒状贝氏体中M/A岛的尺寸.与无V钢相比,含V钢中大角度晶界比例提高18.2%,对提高钢的韧性有利.由于C含量过低,在实验钢中未观察到单独的VC析出,由此推测V主要固溶在基体中,以合金化方式促进钢的贝氏体相变,使组织得到有效细化.     

回火温度对低碳贝氏体高强度钢组织性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和力学性能试验机等手段,系统研究了不同回火温度下低碳贝氏体高强度钢的组织及力学性能变化.结果表明:回火后位错密度的变化、析出相的形态、板条贝氏体的合并粗化和M/A岛的分解是导致力学性能变化的主要原因.600℃回火后屈服强度较热轧态强度提高了35MPa,-40℃冲击功提高了49J,此回火温度下实验钢具有最佳的强韧性配合.回火后低碳贝氏体高强度钢韧性改善主要是由于粗大M/A岛的分解,细小弥散分布的M/A岛可有效阻止裂纹扩展,改善低温冲击韧性.     

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。     

1 200 MPa级超高强度钢板冲压成形性能及其断裂机理的实验研究

通过圆筒拉深试验研究了1 200 MPa级超高强度双相钢板（DP1200）和纯马氏体钢板（M1200）的极限拉深成形性能,采用扫描电子显微镜观察分析了钢板的微观组织形貌与结构,探讨了其微观组织结构与断裂机理的关系.结果表明：DP1200和M1200的极限拉延比分别为2.03和1.99,其单向拉伸性能不能准确地反映钢板材料在复杂应力状态下的成形性能;2种钢板的断裂模式均为断口分布着大量韧窝的韧性断裂,但其裂纹扩展机理不同.DP1200中的裂纹是以沿铁素体/马氏体相界为主,兼有穿过马氏体相并扩展的失效模式;而M1200钢中的裂纹是沿马氏体晶界扩展的失效模式.     

新颖的贝氏体/铁素体双相低碳微合金钢

利用特殊微合金设计及终轧控冷工艺得到超细贝氏体／铁素体双相低碳微合金钢。该钢的组织由原奥氏体晶界上及晶粒内部的约5μm的准多边形铁素体及超细化的贝氏体板条束组成。铁素体的体积分数约20％。该双相低碳微合金钢的强度比同成分的全贝氏体钢略低，但其延伸率却大幅度提高。采取适当的回火处理，该双相钢屈服强度可达到700MPa，而延伸率大于25％，是一种具有高强度、高塑性的新型低碳微合金双相钢。     

超级双相不锈钢S32760疲劳性能研究

S32760是超级双相不锈钢的代表钢种之一,具有良好的力学性能。在YRB-200旋转弯曲疲劳机上对其在空气中的疲劳性能进行了试验,结果表明S32760在空气中的疲劳极限为556.667MPa,S-N曲线的幂函数表达式为S=1055.46285-0.04136。夹渣及其造成的显微疏孔比夹杂物更容易导致双相不锈钢萌生裂纹。在裂纹扩展第I阶段,发生解理断裂的是部分铁素体和二次金相σ相,发生滑移断裂的是奥氏体相和部分铁素体相。疲劳辉纹在经过二次裂纹之后,间距显著减小,裂纹扩展速率下降。对比同代双相不锈钢的疲劳比,说明材料的疲劳性能与其屈强比有着密切的关系。     

高扩孔型铁素体/贝氏体双相钢组织性能研究

对540 MPa级铁素体/贝氏体双相钢的组织性能进行分析研究.结果表明,试验钢的显微组织为85％左右的铁素体加上15％左右的贝氏体；铁素体晶粒尺寸细小,基体中有较高的位错密度和大量细小弥散的析出物；贝氏体在铁素体基体上分布均匀,以板条状为主,板条间分布有较多碳化物颗粒.通过合适的成分设计和控轧控冷手段获得的铁素体/贝氏体双相钢组织形态,可较好地保证材料所需的强度-拉伸凸缘性能匹配.     

345 MPa级别耐火钢高温状态下组织及析出相

为生产出优质耐火建筑用钢,研究345MPa级别耐火钢在高温下组织及析出相的变化对力学性能的影响,重点分析了M-A岛在耐火钢中的作用。结果表明,试验耐火钢的组织由铁素体、少量粒状贝氏体和M-A岛组成的混合组织;试验耐火钢在高温状态下具有稳定性良好的M-A岛和在基体或晶界中析出Nb和Ti的第二相质点,是耐火钢在高温下具有良好性能的重要原因。     

铁素体-珠光体钢中的疲劳裂纹扩展行为

在扫描电镜下对两种铁素体－珠光体钢中的低周疲劳裂纹扩展进行了动态原位观察，发现疲劳裂纹只在铁素体中扩展，而珠光体晶团阻碍其扩展．提出疲劳裂纹扩展的形态及方式与材料的疲劳裂纹扩展阻力之间存在着一定的关系．     

高强度管线钢的原位拉伸形变分析

运用原位拉伸扫描电子显微镜的观察方法和微观取向分析手段,对比分析了2种高强度级别管线钢X100和X80的动态塑性变形行为.结果表明：X100和X80的微观组织均主要由针状铁素体、粒状贝氏体和M/A岛状组织组成;在拉伸应力的作用下,X100级管线钢的针状铁素体首先发生形变,且随着应变的增加、针状铁素体应变量的累积而导致粒状贝氏体发生形变,其氧化夹杂物成为微裂纹成核的核心,并随着拉伸应力的增加而扩展、连接并导致裂纹贯穿基体,直至失效,在发生形变后,其晶体的{111}晶面沿拉伸形变方向转动;X80级管线钢原位拉伸产生了滑移带,并发生形变,直至断裂.
     

卷取温度对高Ti高强钢组织及性能的影响

利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等仪器研究卷取温度对高Ti微合金热轧高强钢显微组织和力学性能的影响。研究结果表明:随着卷取温度的升高,抗拉强度不断减小,屈服强度先增加再减小,伸长率不断增大。当350℃卷取时,试验钢拥有良好的综合力学性能,即抗拉强度为1 253 MPa,屈服强度为1 099 MPa,伸长率为13%,-20℃冲击功为102 J。这是因为该卷取温度略低于M_s点,试验钢显微组织由大量板条贝氏体(细小且交织)、少量马氏体和针状铁素体组成,这种显微组织能有效阻碍位错运动,从而提高强度。同时大角度晶界能够阻碍裂纹扩展,再加上板间的薄膜M/A,保证了材料的塑性和韧性。     

16Mn钢焊接件疲劳裂纹萌生与扩展观察

该文对16Mn钢对焊接头的焊缝及热影响区（HAZ）中疲劳裂纹的萌生与扩展机理进行了研究。结果发现，疲劳裂纹的萌生与扩展与铁素体组织有关，由于焊接热影响区显微组织的不均匀性，使疲劳裂纹的扩展机制具有某些特殊性。疲劳裂纹扩展阶段裂纹尖端附近为形成于铁素体晶粒内的位错胞及亚晶。在疲劳断裂的各个阶段，其断裂机制是变化的。     

分段冷却模式下热轧双相钢的组织演变及力学性能

通过热模拟实验研究了分段冷却模式下变形温度、保温温度及保温时间对Nb-Ti微合金热轧双相钢组织演变及性能的影响.结果表明:降低变形温度可促进铁素体的转变,使马氏体形态由大块状过渡到岛状;保温温度从740℃逐渐降至580℃时,铁素体转变量先增加后减少,保温温度为660℃时铁素体转变量达到峰值;随保温时间延长铁素体转变量增加,且铁素体转变量与时间的关系曲线呈“S”型.采用超快冷+空冷+层流冷的冷却模式并通过调整终轧温度及空冷时间获得了630~710MPa的热轧双相钢,屈强比≤061,相应的组织为铁素体+马氏体或铁素体+马氏体+少量的贝氏体.     

正火温度对55SiMnMo钢疲劳裂纹扩展速率da/dN的影响

本文研究了55SiMnMo钢不同温度的正火组织,取材方向对疲劳裂纹扩展速率的影响。其结果是:在较低的ΔK条件下,55SiMnMo钢的疲劳裂纹扩展速率随正火温度的升高而增大,而在较高的ΔK条件下,则da/dN随正火温度的升高而降低。其原因,作者们认为与疲劳的性质、“块状组织”的数量、贝氏体形态及残余奥氏体的数量有关。文中还再次肯定了正火后再经400℃回火,其疲劳裂纹扩展速率远比正火高的多。不同取材方向对da/dN也有显著的影响。