热处理对9Ni钢焊接接头低温性能的影响

针对天然气罐用9Ni钢及其焊接接头在低温条件下塑韧性恶化问题,研究9Ni钢经手工电弧焊后,调质热处理(QT)和两相区热处理(QLT)工艺对焊接接头低温性能的影响规律。结果表明:QT热处理优化方案为淬火温度800℃、回火温度570℃,其热处理过程淬火温度对9Ni钢低温性能的作用主要是由裂纹扩展功完成,回火温度对9 Ni钢接头低温性能的作用是由裂纹形成功来完成;QLT优化方案为淬火温度800℃、中间淬火温度670℃、回火温度570℃,其淬火温度对9Ni钢低温性能影响很少,中间淬火温度对9Ni钢材焊接接头低温性能影响主要由裂纹扩展功完成,回火温度对9Ni钢接头低温性能的作用主要是由裂纹扩展功完成。

两相区保温时间对QLT处理9Ni钢组织及性能的影响

将淬火态9Ni钢加热至670℃保温不同时间后水冷并回火。然后采用XRD法测定了实验钢中的逆转变奥氏体含量,进而分析了两相区保温时间对最终组织及性能的影响。结果表明：两相区保温时间为5min时,其淬火组织特征与QT工艺较为接近;保温时间在10~30min时,获得的组织与QT淬火后的组织产生明显的差异,组织中的大角度晶界显著增加,促进了回火过程中逆转变奥氏体的形成及钢低温韧性的改善;保温超过30min后两相区淬火的特征逐渐减弱,钢的组织和性能再次趋近于QT处理,但当两相区保温时间更长时钢的低温韧性略有增加,这可能是由于钢中Ni元素的分布更加不均匀,促进了富Ni区形成更加稳定的逆转变奥氏体。

5NiCrMo低温钢QLT热处理工艺研究

研究了5NiCrMo低温钢的淬火+临界淬火+回火(QLT)热处理工艺,分析了回火温度对该钢组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢经QLT热处理后,形成了回火马氏体、-铁素体与逆转变奥氏体的混合组织。560-640℃回火时,随温度提高,屈服强度降低,100℃冲击功先升高、在620℃回火时达到峰值后降低。深冷后保留的逆转变奥氏体显著影响试验钢的低温韧性。拉伸和冲击性能均满足要求的回火温度是600-620℃。

QLT处理9%Ni钢中奥氏体稳定性对加工硬化行为的影响（英文）

通过淬火+两相区淬火+回火(QLT)工艺处理使9%Ni钢组织中获得了较多含量的逆转变奥氏体。为了探究奥氏体对9%Ni钢优良低温力学性能的影响机理,设计了三种不同温度条件的拉伸实验,分别是室温拉伸(RT),于液氮浸泡20min后在室温拉伸(LRT)以及液氮温度下拉伸(LT)。主要采用原位电子背散射衍射分析技术分析逆转变奥氏体的稳定性同时采用磁性法测量材料中奥氏体的含量。采用DCJ(differential Crussard-Jaoul)模型分析逆转变奥氏体稳定性对9%Ni钢加工硬化行为的影响。结果表明低温拉伸下9%Ni钢良好的强度和塑性来源于变形过程中奥氏体持续且充分的相变。

QLT工艺对新型车轴钢显微组织与性能的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验以及冲击试验等方法,研究了QLT工艺对高铁用车轴钢组织和性能的影响。结果表明,随着两相区保温时间的增加,试样钢屈服强度呈现先下降后上升,延伸率呈现先上升后下降的趋势。当两相区保温时间一定时,随着回火温度的升高试样钢屈服强度和延伸率也呈现相似的变化规律。在QLT工艺下两相区700℃保温1 h水淬至室温,后加热至550℃保温30 min水冷后,试样钢具有较多的稳定逆转变奥氏体,表现出最佳的低温韧性,室温下冲击韧性高达1325 kJ/m^(2),屈服强度为797 MPa,延伸率达到20.25%,在-80℃环境下冲击韧性仍达到1149 kJ/m^(2)。

9Ni钢自保护药芯焊丝的研制及分析

研制了以Fe-Ni-Mn-Si系为合金系的9Ni钢自保护药芯焊丝.采用FCAW法在不加保护气体的条件下施焊,并对焊件进行了QLT(淬火+亚温淬火+回火)处理.通过拉伸试验、低温冲击试验、金相分析、断口扫描等方法研究了焊接接头的力学性能、显微组织和断口形貌.结果表明,所研制的药芯焊丝焊接接头抗拉强度为709MPa,屈服强度为580 MPa,断后伸长率为26%,断面收缩率为47%.力学性能满足9Ni钢的使用要求.焊缝的组织为细晶铁素体+针状铁素体.QLT处理使焊缝的低温冲击吸收功从48 J/cm2提升至100 J/cm2,能够明显提高焊缝的低温韧性.

Q550D低碳贝氏体钢特厚板热处理工艺研究

国内传统的特厚板热处理方式为调质处理,钢板表面为索氏体组织,心部为索氏体、贝氏体组织,可以获得较为理想的强度,但由于特厚板厚度较大,厚度方向组织不均匀,无法获得优良的韧性。采用Q550D低碳贝氏体钢的化学成分设计并采用QLT(淬火+两相区亚温淬火+回火)热处理工艺,引入未溶铁素体相,使钢板获得贝氏体+铁素体的均匀混合组织,在保证强度的基础上进一步提高了韧性,进而获得优良的综合性能。研究了不同单相区淬火温度、两相区亚温淬火温度及回火温度下试样的组织与性能,得出Q550D特厚板最佳的热处理工艺:925℃淬火+830℃两相区亚温淬火+640℃回火。

QLT处理9%Ni钢低温拉伸性能的研究

对QLT处理后的9%Ni钢在室温和低温下进行拉伸试验,采用X射线法对拉伸前后样品中的奥氏体含量进行了测试,利用透射分析拉伸试样断口附近的显微组织,研究了低温拉伸过程中逆转变奥氏体/马氏体对QLT处理9%Ni钢拉伸变形行为的影响。研究表明:QLT处理9%Ni钢在20～-196℃系列温度拉伸时,随试验温度的降低,强度和均匀伸长率均提高、屈强比降低。逆转变奥氏体在拉伸时发生相变而改善了9%Ni钢的低温塑性。

热处理工艺对高强度含铜9Ni钢组织和性能的影响

随着液化天然气(LNG)储罐朝着大型化发展,在不增加容器壁厚的情况下,必须提高钢板强度。在传统9Ni钢中添加Cu,通过析出强化,使其强度水平得到显著提高。提出一种新型含1.25%Cu(质量分数)9Ni钢。试验钢经过控轧直接淬火(DQ);研究了DQ材料分别经过1)QLT(奥氏体(γ)单相区淬火(Q)+两相区(α+γ)淬火(L)+回火(T))和2)DQ-LT(直接两相区淬火+回火)热处理时的显微组织和性能;考察了QLT处理试验钢在单道和双道次焊接条件下粗晶热影响区(CGHAZ)的性能和断口形貌。采用光镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和XRD鉴定了材料的组织特征。测试了室温拉伸性能和深冷条件下(-196℃)夏比冲击吸收能量(AKV)。试验钢经QLT(tL=635℃)处理,奥氏体体积分数为13.5%,屈服强度Rp0.2=718 MPa,总延伸率23%,-196℃下AKV为130 J;CGHAZ在-196℃时的AKV达到66 J。