热处理对40CrMnSiB低合金超高强度钢组织和性能的影响

采用OM、SEM、JMatPro7.0分析技术,研究了热处理工艺(860~950℃淬火+200~400℃回火)对新型中碳40CrMnSiB低合金超高强度钢(0.41C,0.84Cr,0.76Mn,1.44Si,0.006B)微观组织及力学性能的影响。结果表明:920℃淬火和300℃回火钢的力学性能达到最佳强韧性匹配,即抗拉强度为1 943 MPa、屈服强度为1 931 MPa、延伸率为9%、断面收缩率为39.5%、冲击吸收功为44J、HRC硬度值为52.7。

低合金超高强度钢的研究进展

低合金超高强度钢因强度高、热加工工艺性好及生产成本低而广受重视。但其韧性较低,成了制约其大规模生产和应用的关键因素。简要阐述了低合金超高强度钢的国内外研究动态,重点分析了合金元素、冶炼方法及热处理工艺对其强韧性的影响,并提出了改善其韧性的方法及今后的研究方向。

2200MPa级超高强度低合金钢的组织和力学性能

研究了两种不同硅含量超高强度低合金钢在不同热处理下的力学性能,分析了硅对2200MPa级超高强度钢力学性能的影响。结果表明,试验钢经淬火及低温回火后得到板条马氏体、ε碳化物和少量残余奥氏体组织。碳的质量分数为0.5%能使钢的强度达到2200MPa。添加1.75%质量分数的硅使钢的强度提高约100MPa,其抗回火稳定性高,在270℃回火下其抗拉强度仍在2200MPa以上。

热处理对DT300低合金超高强度钢组织和性能的影响

试验和分析了840-960℃油淬的DT300钢(％:0．33C、1．78Si、0．76Mn、5．78Ni、1．10Cr、0．65Mo、0．12V)的马氏体转变和ε-碳化物的析出以及淬火温度对300℃回火后钢的机械性能的影响。结果表明,DT300钢经860-920℃1 h油淬+300℃2 h回火可获得较完全的板条马氏体和优良的强韧性(Rm 1 860 MPa,Rp0.2 1 500 MPa,A 12％,AKU2 58 J)。

低合金超高强度钢的晶界性质对应力腐蚀断裂行为的影响

在３０Ｃｒ３ＳｉＮｉＭｏＶ、３７ＳｉＭｎＣｒＭｏＶ和４２ＣｒＭｏ三种钢上用俄歇能谱等方法研究了原奥氏体晶界的性质对应力腐蚀断裂行为的影响。结果表明在淬火或低温回火马氏体组织中的原奥氏体晶界上，存在着一个用电镜也难以观察到的碳化物薄层，它是导致钢容易发生应力腐蚀沿晶脆断的主要原因。高温回火后，晶界碳化物聚集粗化以及晶内碳化物的大量析出。

32SiMnMoVA低合金超高强度钢激光相变硬化机理

研究了32SiMnMoVA低合金超高强度钢激光相变硬化后淬硬层的显微硬度分布和组织结构,探讨了其激光相变硬化机理。结果表明,激光淬硬层显微硬度分布主要与激光加热时所产生的温度场分布有关,激光相变硬化机理主要是马氏体强化和晶粒细化。

超高强度钢与低合金钢的激光搭接焊性能

采用Yb:YAG激光器对超高强度钢EN10292 TL4225和低合金钢H340LAD进行了激光焊接试验,分析了不同焊接参数对接头质量的影响。利用光学显微镜观察了接头的微观组织,并通过硬度测试及拉剪试验对接头的力学性能进行了测试,最后采用扫描电镜(SEM,HITACHS-4300)对拉伸断口进行了研究。结果表明,采用优化的焊接参数获得的接头具有良好的接头组织和力学性能,焊接质量能够满足实际生产中的需要。

Si对低合金高强度钢和超高强度钢抗延迟断裂性能的影响

综述了合金元素Si对低合金高强度钢和超高强度钢抗延迟断裂性能的影响,结合延迟断裂的氢脆机制分析了Si改善钢的抗延迟断裂性能的原因,指出开发无碳化物贝氏体钢是提高钢的抗延迟断裂性能的途径。

V(C,N)中间合金对低合金超高强度钢组织及力学性能的影响

将含纳米V(C,N)粉体的中间合金加入到低碳低合金超高强度钢中,采用普通淬火与等温淬火获得不同的组织。结果表明,加入0.36%纳米V(C,N)粉体的中间合金可以有效细化晶粒到3μm,260℃等温淬火可以得到下贝氏体组织,有效提高钢的力学性能。

V(C,N)中间合金对低合金超高强度钢组织及力学性能的影响

将含纳米V(C,N)粉体的中间合金加入到低碳低合金超高强度钢中,采用普通淬火与等温淬火获得不同的组织。结果表明,加入0.36%纳米V(C,N)粉体的中间合金可以有效细化晶粒到3μm,260℃等温淬火可以得到下贝氏体组织,有效提高钢的力学性能。

激光增材制造低合金超高强度钢的组织与力学性能研究进展

激光增材制造技术可以实现超高强度钢大型复杂关键重载构件的高性能精确成形,同时还可用于损伤零件的快速修复,在航空航天等领域的应用日益广泛。介绍了激光增材制造低合金超高强度钢的成形特性,评述了激光增材制造过程中热累积对低合金超高强度钢显微组织的影响规律,探讨了显微组织和热处理对激光增材制造低合金超高强度钢力学性能的作用机理,简述了激光增材制造在超高强度钢修复方面的应用,并对激光增材制造超高强度钢的发展趋势进行了预测。

超高强度低合金TRIP钢的氢脆

研究了三种不同基体组织的超高强度低合金相变诱发塑性(TRIP)钢中充入的氢量及其对韧性的影响。这些TRIP钢,特别是具有贝氏体铁素体基体组织的TPIP钢,充入的氢量比常规回火马氏体钢要多。这主要与残余奥氏体吸收多量氢溶质有关。TRIP钢、特别是退火马氏体基体组织TRIP钢的氢脆被大大地抑制。可以认为,导致钢中氢脆性低的原因是大量的氢进入了残余奥氏体,均匀细小的组织,残余奥氏体的TRIP效应和出现准韧窝断口。

30CrMnSiNi2A低合金超高强度钢无缝冷轧管工艺探讨

30CrMnSiNi2A低合金超高强度钢是航空结构用管材,在我公司属首次试制,根据30CrMnSiNi2A钢及钢管技术条件要求,对30CrMnSiNi2A低合金超高强钢的冷、热加工工艺流程、工艺制度及性能控制方面进行深入探讨,总结出生产30CrMnSiNi2A低合金超高强钢无缝管的合理工艺制度。试制结果表明,该产品的性能及表面质量都达到了用户要求,得到了用户的肯定,同时也打开了航空结构用低合金超高强钢无缝管的市场。

超高强度钢40CrNi2Si2MoVA激光焊接组织和性能研究

为了改善超高强度钢40CrNi2Si2MoVA的焊接性能,采用CO2激光对其进行了焊接处理。利用光学显微镜、显微硬度仪、电子万能试验机、电子扫描显微镜和X射线应力测定仪等对焊接接头的显微组织、硬度、拉伸强度、拉伸断口和残余应力进行了研究。结果表明,焊缝中心区组织为等轴晶,近中心区为小柱状晶,边缘区为柱状树枝晶与粗大柱状晶,熔合区为柱状晶、胞状晶。热影响区(HAZ)主要组织为板条马氏体、岛状马氏体、贝氏体及少量残余奥氏体;焊缝区平均硬度595HV,硬度最大值在HAZ,其值为637HV;从HAZ到基材硬度值下降显著;接头拉伸断裂部位发生在靠近焊缝基材区,拉伸断口为韧窝断口,其抗拉强度值和母材拉伸强度值相当,平均值为1607.8MPa,接头冲击韧度为54.5J/cm2;从焊缝中心区到基材区,焊接残余应力先增大,后减小,变化显著。

稀土对超高强度钢耐海洋大气腐蚀性能的影响

目的提高超高强度钢耐海洋大气腐蚀的性能。方法采用周期浸润腐蚀试验箱模拟一般条件下海洋大气腐蚀试验,通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察低合金超高强度钢的组织和夹杂物的形貌,采用失重法和电化学阻抗技术分析腐蚀动力学规律及电化学行为规律。结果稀土在低合金超高强度钢中具有细化组织和变质夹杂物的作用,稀土增强了锈层的致密性,使得低合金超高强度钢的耐蚀性能显著提高,且随着稀土含量的增加,锈层电阻值逐渐增大,即稀土提高了锈层对基体的保护能力。结论在低合金超高强度钢中添加稀土能够细化组织、变质夹杂物。稀土低合金超高强度钢的夹杂物主要为球形稀土复合氧硫化物。稀土质量分数为0.08%的低合金超高强度钢的耐腐蚀性能最好。

CrNiMo-CrNi3Mo-CrNiMo三层复合超高强度钢板开发

为了开发同时具有超高强度和良好韧性的低合金超高强度钢板,采用30MnCrNiMo连铸坯和33MnCrNi3Mo钢锭,经过真空复合焊接,高温轧制,淬火+低温回火热处理工艺研制出15 mm CrNiMo-CrNi3MoCrNiMo三层复合超高强度钢板;利用探伤、拉伸、冷弯、冲击、硬度等试验检验其结合度和力学性能;利用光学显微镜、扫描电镜等分析三层复合超高强度钢的组织和冲击断口形貌。结果表明,采用该工艺生产的三层复合超高强度钢板结合性良好,能够满足GB/T 7734-2015Ⅰ级探伤要求;复合钢板的综合力学性能良好,结合面处硬度值存在明显的过渡区域;结合面组织和基体组织均为回火马氏体组织。