回火温度对1100 MPa高强海工钢组织及析出的影响

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作者 赵宋 亚斌 +1 位作者 罗小兵 张兴国 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期143-150,共8页

采用OM、EBSD和TEM等分析方法对超高强含Cu海工钢经850℃淬火+不同温度回火处理后组织和力学性能进行了研究。结果表明,试验钢在425℃回火时出现硬度峰值435 HV5,这是基体中细小弥散分布的Cu(5 nm)粒子和少量的碳化物粒子的协同强化作... 采用OM、EBSD和TEM等分析方法对超高强含Cu海工钢经850℃淬火+不同温度回火处理后组织和力学性能进行了研究。结果表明,试验钢在425℃回火时出现硬度峰值435 HV5,这是基体中细小弥散分布的Cu(5 nm)粒子和少量的碳化物粒子的协同强化作用。在525℃过回火状态下,试验钢基体中Cu粒子发生粗化(6.5 nm),试验钢的强度下降,并且此时试验钢中脆化相M_(3)C渗碳体完全溶解转化为了更稳定的M_(2)C析出相、大角度晶界密度的增加和薄膜状逆转变奥氏体的含量增加等因素,使得-40℃时的冲击吸收能量KV_(2)从475℃回火的6 J提升至525℃回火的180 J,低温韧性得到了显著改善。随着回火温度的再次升高,马氏体基体软化更为明显,且Cu粒子和M_(2)C碳化物进一步粗化,试验钢的强度明显降低。试验钢在525℃回火能获得良好的强韧性匹配,抗拉强度和屈服强度分别为1188 MPa和1119 MPa,-40℃时的冲击吸收能量KV_(2)为180 J。 展开更多

关键词 海工钢 回火温度 回火脆性 Cu析出强化

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海洋工程用9CrMo耐蚀钢筋组织及腐蚀行为 被引量：6

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作者 王进建 刘静 +3 位作者 陈润农 曹燕光 张建 李昭东 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期112-123,共12页

采用周浸加速腐蚀试验和饱和Ca(OH)_(2)溶液浸泡试验,结合光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、动电位极化、电化学阻抗谱、电容电位法和线性极化法等表征手段研究9CrMo耐蚀钢筋的显微组织和腐蚀行为... 采用周浸加速腐蚀试验和饱和Ca(OH)_(2)溶液浸泡试验,结合光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、动电位极化、电化学阻抗谱、电容电位法和线性极化法等表征手段研究9CrMo耐蚀钢筋的显微组织和腐蚀行为,从钝化、破钝和腐蚀稳定扩展的全寿命周期角度展开研究,研究结果可为其应用于高湿热海洋环境及服役寿命预测提供参考。结果表明,9CrMo钢筋显微组织为铁素体和贝氏体。在钝化阶段,相比普通碳钢钢筋(HRB400),9CrMo钢筋的电荷转移电阻和钝化膜电阻均更大,其钝化膜为n型和p型半导体的复相(Fe氧化物和Cr氧化物),且钝化膜施主电荷密度是HRB400的1/2,表明9CrMo钢筋钝化膜阻碍电子传导能力更强。相比HRB400,在不同Cl-含量的模拟混凝土孔隙液中,9CrMo钢筋具有更低的腐蚀电流密度和维钝电流密度、更高的点蚀电位、电荷转移电阻和钝化膜电阻,表明其在较高Cl-含量还保持良好的钝化效果。在破钝阶段,9CrMo钢筋的破钝临界氯离子浓度是HRB400的10倍以上。在模拟腐蚀稳定扩展阶段,9CrMo钢筋的腐蚀速率呈先增大后减小的趋势,相比HRB400,腐蚀速率降低60%~84%;9CrMo钢筋主要以局部腐蚀为主,内锈层存在Cr的富集,锈层的α*/γ*((α-FeOOH+Fe_(3)O_(4)/γ-Fe_(2)O_(3))/(γ-FeOOH+β-FeOOH))质量比值随着腐蚀周期延长而增大,且9CrMo钢筋的α*/γ*值是HRB400的1.6倍,锈层保护能力更强。 展开更多

关键词 耐蚀钢筋 腐蚀行为 Mott-Schottky曲线 临界氯离子浓度 钝化行为

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铝对4Cr1.5Ni耐候钢组织和耐候性的影响 被引量：5

3

作者 王进建 陈润农 +3 位作者 胡惠超 刘静 曹燕光 李昭东 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期126-136,共11页

耐候钢具有良好的耐大气腐蚀性能,但传统耐候钢尚无法应用于高湿热海洋大气环境,相关报道指出其在万宁暴晒8年后出现腐蚀加速现象。为了满足海洋工程发展的需要,优化传统耐候钢或开发新型耐候钢尤为重要。以传统低碳钢成分为基础,同时... 耐候钢具有良好的耐大气腐蚀性能,但传统耐候钢尚无法应用于高湿热海洋大气环境,相关报道指出其在万宁暴晒8年后出现腐蚀加速现象。为了满足海洋工程发展的需要,优化传统耐候钢或开发新型耐候钢尤为重要。以传统低碳钢成分为基础,同时考虑红土镍矿资源,设计4Cr1.5Ni和4Cr1.5Ni0.8Al两种新型耐候钢,采用室内干湿循环腐蚀加速试验模拟高湿热海洋大气环境,结合光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学方法等表征手段研究新型耐候钢的组织和耐候性,着重分析了添加铝元素对试验钢微观组织、腐蚀初期锈层形貌、物相组成和保护能力的影响,相关结果可以为开发适用于高湿热海洋大气环境的新型耐候钢提供参考。结果表明,4Cr1.5Ni钢组织为铁素体和马氏体,4Cr1.5Ni0.8Al钢组织为铁素体和少量珠光体,添加铝元素会促进铁素体的形成。添加铝元素减小了4Cr1.5Ni钢的腐蚀速率、锈层厚度和腐蚀电流密度,增大了腐蚀电位和锈层电阻。4Cr1.5Ni0.8Al钢的α/γ(α-FeOOH/γ-FeOOH)值是4Cr1.5Ni钢的2.5倍,锈层保护能力明显增强。铝元素以+3价态(AlOOH和Al(OH)3)的形式存在于锈层中,同时促进初期锈层生成更多热力学稳定的FeCr_(2)O_(4)。特别地,4Cr1.5Ni0.8Al钢中的铝与铬在锈层中的分布区域相同,即存在同步富集现象,说明铝与铬存在协同作用。 展开更多

关键词 耐候钢 Cr-Al协同 初期锈层 海洋大气环境 铁素体 同步富集

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感应淬火条件下Cu-Ni低碳低合金钢的强化机制 被引量：4

4

作者 孙铭璇 孟利 +3 位作者 张宁 张波 梁丰瑞 罗小兵 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期204-210,共7页

采用电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和TEM原位拉伸试验等分析了含Cu-Ni低碳低合金钢经感应加热淬火+时效的显微组织及Cu粒子与强度的关系,并对强化机制进行了量化分析。结果表明,试验钢经980℃感应淬火+670℃... 采用电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和TEM原位拉伸试验等分析了含Cu-Ni低碳低合金钢经感应加热淬火+时效的显微组织及Cu粒子与强度的关系,并对强化机制进行了量化分析。结果表明,试验钢经980℃感应淬火+670℃时效的综合性能优于1030℃感应淬火+680℃时效;含Cu-Ni低碳低合金钢呈现多种强化机制,包括沉淀强化、晶界强化、位错强化、固溶强化和点阵阻力,其中沉淀强化与晶界强化为主要强化机制,二者占比超过70%;理论计算出Cu粒子在Orowan机制中最小临界尺寸为28.50 nm,在TEM原位拉伸中观测到位错在Cu粒子周围发生塞积,并按照绕过机制与尺寸为44.57 nm的Cu粒子发生交互作用。 展开更多

关键词 含Cu-Ni钢 感应淬火 Cu粒子 强化机制

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高湿热海洋环境低合金结构钢腐蚀研究进展 被引量：7

5

作者 周乃鹏 佘昌莲 +2 位作者 柴锋 罗小兵 李健 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期137-145,共9页

21世纪是海洋的世纪,发展海洋工程材料、建设海洋工程强国是推进和实施国家海洋战略的重要内容。南海是中国海上战略要地,也是建设“海上丝绸之路”十分突出的战略支点,具有重要的战略意义。南海海洋环境是一个复杂多变的环境,不同的海... 21世纪是海洋的世纪,发展海洋工程材料、建设海洋工程强国是推进和实施国家海洋战略的重要内容。南海是中国海上战略要地,也是建设“海上丝绸之路”十分突出的战略支点,具有重要的战略意义。南海海洋环境是一个复杂多变的环境,不同的海域、不同的腐蚀区域、不同的材料所对应的腐蚀行为与机理都不尽相同。而南海高温、高湿的极端环境相较其他海域更为恶劣,对材料的腐蚀行为具有较大的影响,对低合金结构用钢的寿命和可靠性提出了更高要求,对于高湿热海洋环境下低合金船体结构用钢研究的重要性日益凸显。主要介绍了南海高湿热环境下船体结构用钢的耐蚀性评价方法与耐蚀性改进方法。耐蚀性评价方法包括以周浸试验为主的模拟腐蚀加速试验与相关性分析,提出了目前针对南海高湿热环境的模拟腐蚀加速试验在腐蚀介质、温度、湿度、试样尺寸等试验参数设置不统一的问题,阐述了灰关联度分析法、秩相关系数法及神经网络模型等相关性分析方法。耐蚀性改进方法包括合金成分优化、夹杂物改性与组织调控等,总结了Ni、Cr、Cu、Sb、Sn等耐蚀合金元素在高湿热环境下对材料腐蚀行为的影响及作用效果,提出了夹杂物改性方法与微观组织调控在南海环境应用的可能性。为高湿热海洋环境船体结构用钢的后续研究和实际应用提供参考。 展开更多

关键词 船体结构用钢 高湿热 海洋环境 耐蚀性 低合金钢

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淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响 被引量：7

6

作者 付锡彬 陈子豪 +5 位作者 张可 赵时雨 孙新军 朱正海 梁小凯 雍岐龙 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期122-128,共7页

研究了淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织转变、析出相和力学性能的影响,并分析了组织演变和力学性能变化的原因。结果表明:试验钢经不同温度淬火和200℃回火后的组织均为高位错密度板条马氏体;析出相尺寸主要为微米-亚微米-纳米三种尺度... 研究了淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织转变、析出相和力学性能的影响,并分析了组织演变和力学性能变化的原因。结果表明:试验钢经不同温度淬火和200℃回火后的组织均为高位错密度板条马氏体;析出相尺寸主要为微米-亚微米-纳米三种尺度,微米级析出相呈杆棒状,亚微米以及纳米析出相呈球状,马氏体板条上分布着细小的(Ti,Mo)C析出相。随着淬火温度的升高,试验钢的屈服强度、抗拉强度和维氏硬度均先升高后降低,均在920℃时有最大值,分别为1248 MPa、1535 MPa和434 HV,此时伸长率为10.0%。随淬火温度升高,纳米级析出相逐渐回溶,数量减少且尺寸逐渐长大,沿轧制方向被压扁拉长的原奥氏体晶粒尺寸以及马氏体板条块尺寸略有增大,但马氏体板条宽度却无明显长大。大量的弥散分布的5~10 nm的(Ti,Mo)C粒子是促进耐磨钢硬度升高的主要因素。细小的(Ti,Mo)C析出相逐渐长大以及原奥氏体晶粒的增大都不利于耐磨钢硬度的提高。 展开更多

关键词 低合金耐磨钢 淬火温度 马氏体 组织 硬度

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低碳含Cu中厚钢板富Cu相的时效析出行为 被引量：3

7

作者 孙铭璇 孟利 +3 位作者 张宁 张波 梁丰瑞 罗小兵 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期94-102,共9页

将某低碳含Cu中厚钢板在680℃分别时效不同时间(15、30、45、75、90、120 min)后,利用场发射扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了中厚钢板不同位置富Cu相的析出和长大机制。结果表明,经时效处理后,试验钢板表面及心部富Cu相呈球状或短棒状... 将某低碳含Cu中厚钢板在680℃分别时效不同时间(15、30、45、75、90、120 min)后,利用场发射扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了中厚钢板不同位置富Cu相的析出和长大机制。结果表明,经时效处理后,试验钢板表面及心部富Cu相呈球状或短棒状,尺寸均主要在5~60 nm之间,但心部富Cu相的平均尺寸要大于表面富Cu相。随着时效时间的延长,表面和心部的富Cu相均发生长大,呈现平均尺寸增加、粒子总数目减少的趋势。基于理论计算,富Cu相平均尺寸的变化满足Ostwald熟化机制,且心部富Cu相长大速率小于表面富Cu相。 展开更多

关键词 含Cu钢 中厚板 时效 富Cu相 Ostwald熟化

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不同微观组织低合金钢模拟海水浆体冲蚀磨损行为的对比 被引量：1

8

作者 任武彬 麻衡 +3 位作者 崔绍华 王孟虎 梁小凯 孙新军 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期61-68,共8页

以不同热处理工艺得到的双相钢和全马氏体钢为研究对象,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对其组织进行了精细表征,通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)对比研究其耐海水腐蚀性能,采用MSH冲蚀磨损试验机分析其在模... 以不同热处理工艺得到的双相钢和全马氏体钢为研究对象,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对其组织进行了精细表征,通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)对比研究其耐海水腐蚀性能,采用MSH冲蚀磨损试验机分析其在模拟海水砂浆中的冲蚀磨损行为,并用白光干涉仪对冲蚀磨损表面形貌进行了表征。结果表明,双相钢的组织以马氏体为基体,铁素体体积分数为9.8%±0.6%;全马氏体钢组织为单一板条马氏体。相比于全马氏体钢,双相钢具有较低的屈服强度、抗拉强度、硬度和耐蚀性,但表现出更高的耐磨蚀性能。究其原因,双相钢中马氏体相的显微硬度显著高于全马氏体钢,软硬相的协调使微裂纹在双相钢中难以扩展,从而使磨蚀质量损失减少。 展开更多

关键词 磨损 腐蚀 磨蚀 马氏体/铁素体双相钢 全马氏体钢

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低合金钢海洋腐蚀性能研究进展

9

作者 高丽平 李昭东 黄贞益 《金属功能材料》 CAS 2024年第3期107-113,共7页

低合金钢具有优良的力学性能、焊接性能与耐蚀性能,被用于各种海洋工程建设,如海洋平台、管道、跨海大桥、海洋船舶等。在海洋中服役时,低合金钢不可避免地要面对海洋大气、潮汐、生物和微生物腐蚀等一系列腐蚀问题,这是其在应用中必须... 低合金钢具有优良的力学性能、焊接性能与耐蚀性能,被用于各种海洋工程建设,如海洋平台、管道、跨海大桥、海洋船舶等。在海洋中服役时,低合金钢不可避免地要面对海洋大气、潮汐、生物和微生物腐蚀等一系列腐蚀问题,这是其在应用中必须考虑的关键问题,国内外研究者也就海洋用低合金钢的耐腐蚀性能开展了一系列的研究。对近年来国内外发表的以海洋工程为主要应用背景的低合金钢的服役性能进行了总结和分析,聚焦低合金钢钢作为海洋结构件应用中耐腐蚀性能这项重要的服役性能,总结海洋用低合金钢钢使役过程中的腐蚀服役评价,归纳该类钢作为海洋工程应用仍需突破的科学与技术问题,以期为相关研究工作提供参考。 展开更多

关键词 低合金钢 海洋腐蚀 耐腐蚀性能 合金元素 防护涂层

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冷速对低合金高强钢厚板截面组织性能影响

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作者 杨丽 张正延 +3 位作者 杨依霖 潘涛 苏航 陈林恒 《金属功能材料》 CAS 2024年第3期28-35,共8页

针对低合金高强钢的低淬透性问题,研究了C质量分数为0.04%的材料在不同冷却介质和冷却速度下的微观组织差异性变化情况。当冷速16.2~40.5℃/s获得板条贝氏体组织,冷速在8.1~16.2℃/s获得板条贝氏体和粒状贝氏体混合组织。粒状贝氏体的... 针对低合金高强钢的低淬透性问题,研究了C质量分数为0.04%的材料在不同冷却介质和冷却速度下的微观组织差异性变化情况。当冷速16.2~40.5℃/s获得板条贝氏体组织,冷速在8.1~16.2℃/s获得板条贝氏体和粒状贝氏体混合组织。粒状贝氏体的体积分数随着冷速的降低而不断增加。当提升冷却速度时,微观组织中的大角度晶界密度显著增加,而小角度晶界密度略有增加,有效晶粒尺寸降低。通过多尺度仿真计算方法,建立了厚板冷却过程的温度场和组织场计算模型,计算了20~35 mm厚板在不同换热系数下的马氏体、板条贝氏体、粒状贝氏体体积分数分布情况。结果显示,当换热系数为2000 W/(m2K)时,35 mm厚板心部粒状贝氏体的体积分数大约为73%,而20 mm、28 mm厚板心部基本上能够获得100%板条贝氏体组织。通过提升冷却强度,可降低35 mm厚板心部的粒状贝氏体体积分数,改善材料的强韧性。 展开更多

关键词 低合金高强钢 厚板 换热系数 冷却速度 贝氏体 晶界密度

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Cu和Ni对微合金高强钢组织性能及第二相析出行为的协同作用

11

作者 韦柯卿 侯宇 +3 位作者 姚爱国 阴树标 刘能生 贾书君 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期396-406,共11页

研究了在相同Cu/Ni比的情况下,Cu、Ni含量的变化对含铜时效强化钢组织性能及第二相析出行为的影响。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)等分析表征手段研究不同Cu、Ni含量低碳微合金高强钢在调质... 研究了在相同Cu/Ni比的情况下,Cu、Ni含量的变化对含铜时效强化钢组织性能及第二相析出行为的影响。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)等分析表征手段研究不同Cu、Ni含量低碳微合金高强钢在调质处理下的显微组织和力学性能。研究结果表明,随着Cu、Ni含量增加,试验钢的强韧性得到提升(抗拉强度提升3.3%,冲击韧性提升10%)。显微组织中部分粒状贝氏体转变为回火索氏体,回火索氏体占比提升了10%。组织中的大角度晶界含量增加,亚结构和位错密度显著升高。通过Thermo-Calc热力学计算发现,Ni含量的增加,降低了奥氏体相变温度。Ni元素的加入细化了回火索氏体板条(由332 nm细化至264 nm),增加了组织中的板条束数量。板条界出现大量的位错缠结,为第二相析出提供更多的形核位点,降低Cu析出的形核能,促进并细化了Cu析出,进而提高微合金高强钢的强韧性。 展开更多

关键词 铜-镍复合 调质处理 细晶强化 第二相强化 低温韧性

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氢气体积/试样缺口表面积比对X52管线钢在高压氢环境下疲劳寿命的影响

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作者 宋卫臣 汪兵 +2 位作者 李拔 贾书君 刘清友 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期776-786,共11页

通过改变环境箱中填充物的体积来获得不同的氢气体积/缺口试样表面积比值RV/S,使用疲劳寿命试验和扫描电镜研究了RV/S对管线钢氢气环境下疲劳寿命的影响,对输氢管道中气态氢分子自发分解成氢原子的氢脆理论进行了讨论。结果表明与氮气... 通过改变环境箱中填充物的体积来获得不同的氢气体积/缺口试样表面积比值RV/S,使用疲劳寿命试验和扫描电镜研究了RV/S对管线钢氢气环境下疲劳寿命的影响,对输氢管道中气态氢分子自发分解成氢原子的氢脆理论进行了讨论。结果表明与氮气中相比,当RV/S从2.6 mL/mm2增加到24.4 mL/mm2时,X52管线钢环焊缝在高压氢环境下的疲劳寿命损失率从21.2%增加到57.2%,X52管线钢母材疲劳寿命损失率从2.1%增加到53.2%,X52管线钢环焊缝和母材疲劳寿命试验断口快速撕裂区韧窝面积明显减少,韧窝区裂纹和空洞等缺陷出现增加趋势。疲劳寿命试验过程中,氮气中早期疲劳裂纹萌生后出现裂纹止裂阶段,而当氢气体积/试样缺口表面积比为24.4 mL/mm2时,疲劳裂纹一旦萌生即不断扩展直至试样断裂。RV/S比值对X52管线钢在高压氢环境下的疲劳寿命循环次数存在着显著影响,试验结果为气态氢分子自发分解成氢原子的氢脆理论提供了试验数据支撑。 展开更多

关键词 X52管线钢 氢气体积/试样缺口表面积比 输氢管道 疲劳寿命 氢脆

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回火工艺对BJ890钢组织和力学性能的影响

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作者 杨睿 杨忠民 +3 位作者 刘静 于勇 李昭东 陈颖 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期95-107,共13页

以BJ890臂架用无缝钢管为实验对象,利用光学显微镜、扫描电子显微镜,电子背散射衍射、透射电子显微镜、万能试验机以及冲击试验机等测试手段,研究了不同调质工艺对钢的微观组织与力学性能的影响规律。结果表明:随回火温度升高,钢中马氏... 以BJ890臂架用无缝钢管为实验对象,利用光学显微镜、扫描电子显微镜,电子背散射衍射、透射电子显微镜、万能试验机以及冲击试验机等测试手段,研究了不同调质工艺对钢的微观组织与力学性能的影响规律。结果表明:随回火温度升高,钢中马氏体组织分解,碳化物析出,强度降低,韧性升高。BJ890钢的最佳调质工艺为920℃淬火+620℃回火。在620℃回火温度下,60min内晶粒尺寸基本不变;120min回火时,晶粒显著增大。随回火时间延长,碳化物析出长大,从“短棒状”逐渐转变为“球形”。同时钢强度降低,冲击韧性升高,但回火60min以上冲击韧性变化不明显。最佳热处理工艺为920℃+14min淬火,620℃+60min回火。钢材抗拉强度为1025MPa,屈服强度为983MPa,伸长率为19.56%,-20℃冲击功为110J,-40℃冲击功为69J,ETT韧脆转变温度为-30.1℃,AFTT韧脆转变温度为-43.4℃。 展开更多

关键词 BJ890钢 回火工艺 渗碳体 冲击韧性 韧脆转变温度

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390MPa级抗碰撞船体钢的奥氏体连续冷却转变

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作者 陈作宁 师仲然 +2 位作者 胡骞 展之德 罗小兵 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期146-151,共6页

采用Gleeble-3800热模拟试验机研究了390 MPa级抗碰撞船体钢动态和静态条件下过冷奥氏体连续冷却转变行为,通过测定不同冷速下连续冷却过程的膨胀曲线,结合金相-硬度法绘制试验钢的动态和静态CCT曲线。结果表明:与静态条件相比,动态条... 采用Gleeble-3800热模拟试验机研究了390 MPa级抗碰撞船体钢动态和静态条件下过冷奥氏体连续冷却转变行为,通过测定不同冷速下连续冷却过程的膨胀曲线,结合金相-硬度法绘制试验钢的动态和静态CCT曲线。结果表明:与静态条件相比,动态条件下试验钢的铁素体和珠光体转变的冷速区间由0.1~20℃/s缩小至0.1~10℃/s,贝氏体转变的冷速区间由0.5~40℃/s扩大至0.1~40℃/s,马氏体转变的冷速区间由40℃/s扩大至10~40℃/s。动态CCT曲线较静态CCT曲线整体向左上方移动,即扩大了铁素体和珠光体相变区间,并且缩小了贝氏体和马氏体相变区间。 展开更多

关键词 抗碰撞钢 动静态CCT曲线 显微组织 硬度 冷却速度

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珠光体型高铁车轮钢的研究进展

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作者 周世同 李昭东 +1 位作者 杨才福 雍岐龙 《高速铁路新材料》 2024年第3期1-9,共9页

珠光体钢具有高强度和优异的耐磨性,广泛应用于铁路车轮。首先总结了目前我国高速动车组车轮的应用现状、轮辋强韧性水平及主要损伤形式;其次,结合350 km/h自主化高铁车轮钢的研发思路从珠光体组织及夹杂物改性控制方面重点介绍了轮辋... 珠光体钢具有高强度和优异的耐磨性,广泛应用于铁路车轮。首先总结了目前我国高速动车组车轮的应用现状、轮辋强韧性水平及主要损伤形式;其次,结合350 km/h自主化高铁车轮钢的研发思路从珠光体组织及夹杂物改性控制方面重点介绍了轮辋材料强韧化机理及超高周疲劳性能的研究进展;最后,从冶金与材料学角度提出了未来更高时速高铁车轮用钢的发展思路。 展开更多

关键词 高铁车轮 珠光体 合金化 强韧性 疲劳性能

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轧制加热温度对高强度低合金钢组织及冲击性能的影响 被引量：5

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作者 陈刚 罗小兵 +3 位作者 柴锋 杨才福 张正延 杨丽 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期116-121,共6页

研究了轧制加热温度对高强度低合金钢相变组织及-40℃冲击性能的影响。结果表明,不同轧制加热温度条件下,试验钢显微组织由粒状贝氏体组成,M/A岛尺寸随着轧制加热温度的升高而增大。轧制加热温度在1000~1150℃时,冲击性能良好,显微组织... 研究了轧制加热温度对高强度低合金钢相变组织及-40℃冲击性能的影响。结果表明,不同轧制加热温度条件下,试验钢显微组织由粒状贝氏体组成,M/A岛尺寸随着轧制加热温度的升高而增大。轧制加热温度在1000~1150℃时,冲击性能良好,显微组织中M/A岛细小弥散,大角度晶界密度较大。轧制加热温度高于1150℃时,原始奥氏体晶粒尺寸明显粗化,相变后产生的M/A岛明显粗化,大角度晶界密度降低;随着轧制加热温度的升高,M/A岛的粗化以及大角度晶界密度的降低,共同导致冲击性能的下降。 展开更多

关键词 HSLA钢 轧制加热温度 原始奥氏体 晶粒尺寸 M/A岛 冲击性能

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M100大型电渣重熔板坯表面裂纹成因与控制

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作者 李健 赵刚 +3 位作者 柴锋 张友鹏 罗小兵 潘涛 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期69-82,共14页

M100钢是一种采用电渣工艺生产的高强度船体结构用钢,其在电渣重熔过程中产生的表面裂纹会对产品的成材率和表面质量产生不利影响。针对M100大型电渣板坯出现的表面裂纹问题,利用残余应力、低倍组织、裂纹形貌、微观组织分析及硬度测试... M100钢是一种采用电渣工艺生产的高强度船体结构用钢,其在电渣重熔过程中产生的表面裂纹会对产品的成材率和表面质量产生不利影响。针对M100大型电渣板坯出现的表面裂纹问题,利用残余应力、低倍组织、裂纹形貌、微观组织分析及硬度测试等方法,对电渣板坯表面裂纹特征及形成机理进行了研究。结果表明,电渣板坯表面裂纹多沿粗大柱状晶晶界分布,其断口呈典型的沿晶断裂特征;裂纹处存在明显氧化现象,表明裂纹主要产生于电渣板坯凝固冷却阶段。对电渣板坯表面裂纹形成机理进行了分析,发现表层金属在结晶器较大冷却强度作用下,所形成的粗大马氏体柱状晶晶间结合力弱,受马氏体相变瞬间产生的组织拉应力作用而开裂,是试验电渣板坯产生表面沿晶裂纹的主要原因。基于表面裂纹形成机理,提出了将结晶器冷却水流量由130 m^(3)/h降低至80 m^(3)/h的工艺优化措施并进行了工业试验,验证电渣板坯主要由马氏体和贝氏体混合组织组成,平均硬度较优化前的电渣板坯降低约40HV10,表面未发现裂纹,表明所采取的结晶器冷速优化措施合理有效。研究结果可为马氏体型合金钢大型板坯电渣生产中表面质量的控制提供参考。 展开更多

关键词 M100钢 电渣板坯 表面裂纹 结晶器冷却强度 组织应力

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回火温度对700 MPa级大梁钢组织和性能的影响 被引量：1

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作者 周强 曹燕光 +3 位作者 杨庚蔚 李昭东 万国喜 王文军 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期102-110,共9页

热轧带钢中微合金元素未完全析出的情况普遍存在。当钢中存在过饱和固溶的微合金元素时,回火处理能使其在基体中析出,并对力学性能产生影响。以Nb-Ti微合金化热轧700 MPa级汽车大梁钢为研究对象,采用SEM、EBSD、TEM和拉伸试验等手段,研... 热轧带钢中微合金元素未完全析出的情况普遍存在。当钢中存在过饱和固溶的微合金元素时,回火处理能使其在基体中析出,并对力学性能产生影响。以Nb-Ti微合金化热轧700 MPa级汽车大梁钢为研究对象,采用SEM、EBSD、TEM和拉伸试验等手段,研究了不同回火温度对其组织和性能的影响。结果表明,与热轧态相比,试验钢在450~600℃范围内回火时,基体组织变化不明显,主要为准多边形铁素体,尺寸略微增大。当回火温度升高至700℃时,其组织向多边形铁素体转变,晶粒尺寸迅速增大,晶界密度降低,发生部分再结晶。回火过程中,热轧阶段过饱和固溶的Ti和Nb将以(Ti,Nb)C的形式析出,且回火温度越高,(Ti,Nb)C的析出孕育期越短,析出量越大,平均粒径则呈现出先减小后增大的变化规律。当回火温度为600℃时,(Ti,Nb)C的平均粒径最小,仅为5.47 nm。试验钢在450~600℃范围内回火时,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均随着温度的升高而增大。当回火温度升高至700℃时,试验钢抗拉强度和屈服强度显著减小,断后伸长率增大。当回火温度为600℃时,试验钢力学性能最优。其抗拉强度、屈服强度以及断后伸长率分别达到803 MPa、755 MPa和24.6%。强化机制分析表明,试验钢屈服强度提升主要是由微合金元素Ti、Nb在回火过程中大量析出带来的沉淀强化所致。 展开更多

关键词 汽车大梁钢 Nb-Ti微合金化 回火温度 力学性能 强化机理

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Ni对高碳工具钢75Cr1组织和性能的影响 被引量：1

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作者 曾斌 万洋 +2 位作者 梁亮 李昭东 雍岐龙 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期269-274,共6页

为开发高性能、长寿命的木工圆锯片、带锯条、弹簧等五金工具,在75Cr1钢中分别添加质量分数为0.2%、0.4%的Ni元素。通过力学性能检验、显微组织分析以及热处理试验,研究了不同Ni含量对75Cr1钢热轧态及热处理态力学性能与显微组织的影响... 为开发高性能、长寿命的木工圆锯片、带锯条、弹簧等五金工具,在75Cr1钢中分别添加质量分数为0.2%、0.4%的Ni元素。通过力学性能检验、显微组织分析以及热处理试验,研究了不同Ni含量对75Cr1钢热轧态及热处理态力学性能与显微组织的影响。结果表明,在Ni添加量为0%~0.4%的范围内,能降低热轧75Cr1钢的强度与硬度,提高塑性,其含量越高,效果越显著,但对冲击性能影响不明显;Ni对淬火硬度影响不大,当Ni含量达到0.4%时,硬度呈降低趋势,但明显提高回火后的塑性,降低回火后的强度与硬度,并改善回火后的冲击吸收能量,Ni含量越高,改善效果越明显。显微组织方面,Ni可以细化热轧75Cr1钢珠光体球团尺寸及片层间距,促进珠光体片的球化,同时也细化淬火与回火后的显微组织。结合经济性与综合力学性能考虑,75Cr1钢中Ni的最佳添加量为0.2%。 展开更多

关键词 Ni合金化 高碳工具钢 75Cr1钢 力学性能 显微组织

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退火方式对含磷高强IF钢FeTiP析出及二次加工脆性的影响 被引量：1

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作者 王自荣 李昭东 +1 位作者 田飞 刘景佳 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期889-895,共7页

通过同炉钢相同工艺工业试制获得冷轧卷,经过罩式退火和连续退火生产含磷高强IF钢退火卷,研究了2种退火方式对含磷高强IF钢FeTiP析出及二次加工脆性的影响。利用低温落锤冲击试验机、TEM和析出物萃取定量分析法等手段分别对2种退火卷进... 通过同炉钢相同工艺工业试制获得冷轧卷,经过罩式退火和连续退火生产含磷高强IF钢退火卷,研究了2种退火方式对含磷高强IF钢FeTiP析出及二次加工脆性的影响。利用低温落锤冲击试验机、TEM和析出物萃取定量分析法等手段分别对2种退火卷进行二次加工脆性转变温度及析出物表征分析研究。结果表明:连续退火和罩式退火生产卷FeTiP析出相主要集中在100 nm以下,罩式退火时间较长,罩式退火生产卷的FeTiP析出相数量是连续退火卷的2倍以上;根据定量分析法检测含磷析出相总量结果,结合热力学和动力学分析,P在晶界处的富集程度由最大偏聚系数和有效扩散距离决定,罩式退火卷P在铁素体晶界处偏聚远远大于连续退火卷,连续退火可得到比罩式退火更低的二次加工脆性转变温度的含磷高强IF钢。 展开更多

关键词 含磷高强IF钢 FeTiP析出相 二次加工脆性 罩式退火 连续退火

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