微量碳在钢铁材料细晶强化中的作用

通过调节热处理条件使微量碳处于完全固溶状态、析出状态或偏析在晶界 ,利用室温拉伸实验和光学显微组织观察 ,系统地研究了不同状态下碳对高纯铁细晶强化效果的影响 .结果表明 ,Hall-Petch关系式中的σ0 项只受晶内固溶碳量和碳化物析出支配 ,而k项受碳在晶界的偏析量控制 。

新型细晶强化Q460级中厚板的研制

为减少传统的Nb -V复合微合金化Q4 6 0级低合金高强度结构钢板中的合金含量,利用细晶强化和析出强化机理,研制了不添加V而Nb含量为0 0 1%～0 0 2 %的新钢种UP4 6 0。同时通过合理的控冷工艺设计,使钢板获得良好的力学性能和金相组织。

新型细晶强化Q420q宽厚板的研制

为减少传统的Nb-V-Ti复合微合金化Q420q钢中的合金含量,利用细晶强化和析出强化机理,在某4300 mm宽厚板轧机上生产出了不加微合金元素V、Ti且低Nb含量（0.02%-0.04%）的Q420q钢板。通过采用合理的控轧控冷工艺,使钢板获得良好的金相组织和力学性能,从而降低了生产成本。

新型低成本细晶强化Q460级中厚钢板—UP460的研制

介绍了一种新型低成本 Q460级中厚钢板—UP460的研制情况 ,其化学成分以传统 1 6Mn钢为基础 ,不添加 V元素 ,添加约 0 .0 2 %的 Nb元素 ,采用控轧控冷工艺 (TMCP)主要依靠晶粒细化和析出强化提高钢材温度。试生产厚度规格为 1 2～ 3 0 mm的中厚钢板 ,力学性能满足 GB/T1 5 91 -94要求。与传统 Nb-V复合微合金化 Q460级中厚板相比 ,合金元素用量大幅度降低 ,经济效益增加。

纯铁的细晶强化和加工硬化

提出一个考虑晶粒尺寸影响和形变中位错密度演化行为的理论模型，用于模拟纯铁的变形行为，特别是描述扩展的Ｈａｌ－Ｐｅｔｃｈ关系，与文献中的试验结果有较好的一致性。这表明晶粒尺寸对流动应力的影响是间接的，是通过其对变形后位错密度的影响来实现对流动应力的影响；而位错密度在形变中的演化有自己的内在规律，与晶粒尺寸无多大关系。

关于金属学中细晶强化教学内容的思考

本文对金属学中细晶强化的基本概念和理论进行了深入思考,补充了前沿的研究成果:反常霍尔-佩奇关系及其机理,有助于培养学生的研究型和创新型思维。

超轻Mg-Li合金细晶强化与复合强化的研究现状

对镁锂合金细晶强化和复合强化的研究现状进行了综述。分析了不同强化方式对镁锂合金显微结构和性能的影响。控制凝固过程、添加晶粒细化元素和变形加工能够细化镁锂合金的晶粒,分析了各种元素对镁锂合金晶粒的细化作用;通过真空浸渗法、压力浸渗法、薄片冶金法及粉末冶金法都能不同程度提高镁锂合金的强度。对今后发展高强超轻镁锂合金的研究进行了展望。

高强TRIP钢的细晶强化研究

研究了高强TRIP钢在热轧、热处理等不同阶段的细晶强化规律,结果表明,TRIP钢在热轧阶段主要通过形变和相变两种方式进行晶粒细化,相变对晶粒的细化效果更明显;热处理过程中,TRIP钢中铁素体晶粒主要通过再结晶进行细化,冷却过程中在原生铁素体晶界析出的附生铁素体使铁素体晶粒尺寸变大,而单独形核的附生铁素体晶粒较细小,贝氏体主要通过再结晶和相变两种方式进行晶粒细化。

一种细晶强化硅锡复合材料的方法

众所周知，晶粒细化可以提高合金的强度和韧性。其原因是： （1）钢晶粒细化后，晶界增多，晶界上的原子排列不规则，杂质和缺陷多，能量较高，阻碍位错的通过，即阻碍塑性变形，也就实现了高强度。

一种细晶强化碳素结构钢及其热轧薄板制造工艺

申请(专利)号:CN200610116673.9申请(专利权)人:上海梅山钢铁股份有限公司发明(设计)人:裴新华;胡恒法;穆海玲摘要:本发明涉及一种碳素钢及其热轧板制造工艺。

一种细晶强化碳素结构钢及其热轧薄板制造工艺

本发明涉及一种碳素钢及其热轧板制造工艺，特别涉及一种细晶强化碳素结构钢及其热轧薄板制造工艺。主要解决目前利用普通碳素结构钢成分在普通全连续热连轧轧机上无法生产较高强度的热轧板的技术问题。细晶强化碳素结构钢，化学成分（重量百分比）为，C：0．14％-0．20％，Si：0．10％～0．40％，Mn：0．65％～0．90％，P≤0．025％，S≤0．015％，其余为Fe。

形变强化和逆相变细晶强化对Fe-18Cr-8Ni钢耐腐蚀性能的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)和电化学工作站等对奥氏体不锈钢的微观组织及电化学腐蚀行为进行了分析。结果表明,形变强化和逆相变细晶强化提高了奥氏体不锈钢在3.5%NaCl溶液中的耐点蚀性能,晶粒细化导致晶界密度的增加,提高了Cr在晶界中的扩散速率,从而提高钝化膜的稳定性与致密性。经过敏化处理后形变强化和逆相变细晶强化提高了奥氏体不锈钢的耐晶间腐蚀能力。碳化铬析出物周围形成的贫铬区降低了耐晶间腐蚀性能,而在超细晶/细晶组织中Cr的快速扩散促进了贫铬区的快速愈合,提高了耐晶间腐蚀性能。

Y对镁合金AZ81的细晶强化作用

采用组织观察、拉伸试验和理论计算,研究了Y对镁合金AZ81的晶粒细化作用以及由此产生的细晶强化作用。结果表明,Y加入镁合金AZ81后可生成高熔点的Al2Y相,Al2Y相可成为α-Mg基体和β-Mg17Al12相的有效异质形核核心,从而细化合金的晶粒尺寸,改善β-Mg17Al12相的形貌,起到有效的细晶强化作用,提高合金的室温强度。

形变强化和逆相变细晶强化对Fe-18Cr-8Ni钢组织和性能的影响

奥氏体不锈钢较低的屈服强度限制了它在结构件中的使用。采用形变和相逆转变方法分别制备出了高屈服强度的奥氏体不锈钢。利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子背散射衍射技术和万能试验机分别对奥氏体钢进行组织表征和力学性能测试,结果表明粗大的奥氏体晶粒在形变过程中形成位错、剪切带、应变诱导马氏体等组织,相逆转变方法获得了超细的无缺陷等轴奥氏体晶粒。形变强化和细晶强化均能明显提高奥氏体不锈钢屈服强度(280 MPa提升至550 MPa)的同时保持较好的塑性(伸长率46%和55%)。

基于细晶强化理论对耐磨钢球热处理工艺的研究

本文基于细晶强化理论研究了锻造B6材质Φ140 mm耐磨钢球的晶粒尺寸对硬度和冲击韧性的影响,分析了最佳热处理工艺下钢球的金相组织和残余奥氏体含量。研究表明,采用二次加热能够解决冲击韧性低的问题,锻造成形后钢球的冷却方式对冲击韧性影响较大,钢球的原始奥氏体晶粒尺寸将会遗传于淬火钢球。空冷、风冷、水冷+风冷三种冷却方式下晶粒尺寸逐渐减小,冲击韧性逐渐提高。钢球的平均残余奥氏体含量为7.7%,符合残余奥氏体含量<15%的要求。

TA15钛合金等温多向锻造晶粒细化机理与力学性能

在600℃条件下,对近α型TA15钛合金进行等温多向锻造实验,分别利用金相显微镜(OM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、准静态拉伸测试和扫描电子显微镜(SEM),对其晶粒细化机理、力学性能和断口形貌进行分析。结果表明:经3道次变形后,TA15钛合金晶粒细化显著,初生等轴α相晶粒直径由9.8μm细化至5.1μm,次生片状α相晶粒厚度由4.6μm降至2.3μm;晶粒细化机理为交滑移主导的应变诱导连续动态再结晶和机械几何破碎的共同作用;材料的综合性能提升显著,极限抗拉强度升高至1782 MPa,较初始态增幅达54%,而伸长率仅下降5.8%;通过定量分析发现细晶强化和位错强化共同导致拉伸强度的提高,且晶粒细化对应的贡献更为显著。

超细晶粒Q235钢板力学性能和强韧化机理研究

通过添加合金元素Nb和Ti及配以合理的控轧控冷工艺,得到了强韧性配合良好的超细晶粒Q235钢板。在对钢的力学性能测试和显微组织观察的基础上,研究了超细晶粒钢组织结构与性能之间的关系。结果表明,超细晶粒Q235钢的组织为铁素体加珠光体;但其性能较传统Q235钢翻了一番;强度改善是控轧控冷工艺和加入微合金化元素Nb和Ti综合作用的结果。超细晶粒Q235钢板的强韧化机制主要是细晶强化,其次为沉淀强化。

超重力下燃烧合成TiC-TiB_2细晶复合陶瓷

采用超重力下燃烧合成工艺,以快速凝固方式制备出TiB2系列含量的TiC-TiB2细晶复合陶瓷。XRD、FESEM与EDS分析表明,随TiB2含量的增加,TiC-TiB2复合陶瓷基体从TiC微米球晶组织逐渐转化为TiB2小尺寸片晶组织,且对于TiB2含量为50%的TiC-TiB2复合陶瓷,可获得TiB2小尺寸片晶均匀镶嵌于TiC基体上的共晶组织。力学性能测试结果表明,TiB2的摩尔分数为50%的TiC-TiB2复合陶瓷因在凝固过程中发生共晶反应,陶瓷相对密度和硬度均达到最高值(分别为98.6%和18.4GPa),并且因TiB2小尺寸片晶在裂纹扩展时所诱发的裂纹偏转、桥接及片晶拔出增韧机制的协同作用,TiB2的含量为66.7%的TiC-TiB2复合陶瓷具有最高的断裂韧度(13.4MPa·m0.5)。

细晶金属铝的制备及力学性能

从99.7%的金属铝粉出发,通过机械球磨制粉及快速压锻烧结技术制备得到了高强金属铝块,拉伸性能测试表明,金属铝的抗拉强度为537 MPa,屈服强度为495 MPa。电子显微镜分析表明,金属铝具有0.5~5μm的显微组织。高强金属铝的主要强化机制是细晶强化。较低的制备成本适合大规模工业化生产。

晶粒细化技术实现钢材品种的升级

21世纪中国钢铁行业进入了技术进步和产业升级的全新阶段,推进钢铁工业转变其增长方式实现钢铁产品升级势在必行。本文结合相变理论分析了现行的晶粒细化技术机械微合金化细化和控轧控冷细化工艺,表明细晶强化能实现材料高强度和高韧性的良好匹配,同时指出高性能钢材的发展方向。