透射-电子背散射衍射技术表征双相钢中马氏体-奥氏体岛的相结构及晶粒取向

为研究高强度低屈强比双相钢中马氏体-奥氏体岛(M-A岛)的精细结构及晶粒取向差关系,利用自制的透射-电子背散射衍射(T-EBSD)样品台和透射电镜样品,在扫描电镜上完成了纳米级高分辨电子背散射衍射(EBSD)表征。通过优化工作电压、倾转角度、工作距离、探头距离、步长等参数,确定了最佳实验条件:工作电压为30kV,倾转角度为30°~38°,步长为15nm,最终获得了高质量的透射菊池花样,实现了微观组织的精细表征,将常规EBSD的分辨率提升了一个数量级。同时,利用透射电镜的高分辨透射电子显微术(HRTEM)进行了验证。EBSD分析结果表明,LYR690钢中M-A岛内部存在超细铁素体、铁素体与奥氏体混合相、残余奥氏体和马氏体等4种结构。残余奥氏体主要以两种形态存在:一种为数百纳米级别的独立晶粒,其与周边铁素体存在超过15°的大角度取向差;另一种为铁素体晶粒中分布的细微奥氏体结构,其与铁素体晶粒的取向差小于10°。

Mo含量及冷却工艺对低碳贝氏体钢组织与M/A岛的影响

为考察冷却工艺参数对低碳贝氏体钢组织和马氏体/奥氏体(M/A)岛的影响,利用热模拟试验机对不同Mo含量的低碳贝氏体钢进行研究。结果表明,随Mo含量增加,组织中板条贝氏体和M/A岛含量增多;增大冷速、降低终冷温度均能够细化组织,提高组织中板条贝氏体的含量及显微硬度;随着冷速的升高,M/A岛含量减少,由大颗粒的球形向细小的针状转变;终冷温度在410~350℃时,M/A岛含量和尺寸随终冷温度的降低逐渐减小,终冷温度降为330℃时,组织中短棒状M/A岛数量增多,M/A岛含量也开始增多。组织中的粒状贝氏体+板条贝氏体和其上分布的尺寸细小、形状规则的M/A岛是获得实验钢强度和韧性良好匹配的最佳组织类型。

X100管线钢中马奥岛精细结构表征及逆转变TEM原位分析

采用透射电镜(TEM)对X100高钢级管线钢中马奥岛(MA)组织的精细结构进行了分析,并采用原位观察的方法研究了加热过程中MA岛的逆转变行为。结果表明,X100管线钢中MA组织中的马氏体(M)由块状马氏体和孪晶马氏体组成,而残留奥氏体则由块状奥氏体和沿MA晶界分布的薄膜状奥氏体组成,两种组织在MA中交叉弥散分布。MA岛在加热过程中具有较高的稳定性,在400℃以下仅发生孪晶马氏体向马氏体的转变和MA内部碳元素的扩散。当加热温度在A_(c1)以上时,MA中的马氏体开始向奥氏体转变,在低于A_(c3)温度约30℃附近,MA岛完全转变为逆转变奥氏体组织。

回火对非调质SG钢组织和性能的影响

采用低频力学谱仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜并结合JMatPro软件分析了贝氏体型非调质SG钢在350°C回火后的组织及强韧化机制,分析其内耗与温度的关系曲线中Snoek峰、SKK峰及其微观形貌,探讨了贝氏体中铁素体的碳原子分布及析出行为、粒状贝氏体中岛状马氏体/奥氏体的分解规律.结果表明:未回火SG钢的Snoek峰强度极低,且贝氏体中铁素体的固溶碳原子含量较低;经350°C回火2 h后,SG钢的屈服强度最高.这是由于析出强化和位错强化共同作用的结果,其中分解出现的弥散碳化物Cr7C3相起到了主要作用.

合金钢中复相组织的彩色金相浸蚀方法

针对使用Lepera试剂进行合金钢彩色金相浸蚀容易失败的情况,对其具体操作步骤和注意事项进行了介绍和试验研究。结果表明:与普通金相浸蚀方法相比,该彩色金相浸蚀方法可以将合金钢中的马氏体/奥氏体岛组元、贝氏体组织和马氏体组织特征更为明显地显示出来,从而实现合金钢中复相组织的有效辨别。

轧制工艺和终冷温度对X100管线钢静态应变时效行为的影响

研究了轧制工艺和终冷温度对静态应变时效的X100管线钢组织和力学性能的影响。研究发现,采用控轧控冷(TMCP)的管线钢比弛豫析出控制(RPC)具有更好的应变时效抗性。这是因为控轧控冷比弛豫析出控制的管线钢在基体中存在更多的马氏体-奥氏体岛(M/A),使其拥有更多的可动位错,从而导致控轧控冷管线钢具有更高的应变时效抗性。

热轧双相钢动态连续冷却转变及微观取向分析

采用Gleeble1500热力模拟试验机对马氏体双相钢的形变奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)进行了测定,利用光学显微镜对组织进行了观察,利用电子背散射对微观取向进行了统计分析。结果表明,当冷速大于5℃/s时,有马氏体生成,随着冷却速度的增加,马氏体的含量增多,同时出现少量的贝氏体组织;当冷速为30℃/s时,其组织细小,岛状马氏体分布均匀,{111}纤维织构的体积分数异常增加。

贝氏体钢等温淬火和淬火-配分复合工艺

为了研究等温淬火和淬火-配分复合工艺对中碳高强贝氏体钢组织和力学性能的影响,采用组织观察、热模拟试验、X射线衍射分析和拉伸试验等手段,阐明等温淬火和淬火-配分复合工艺处理下的组织演变和性能变化。结果表明,等温淬火结合淬火-配分工艺可以细化粗大的块状马氏体/奥氏体岛,将粗大的马奥岛组织转化为薄膜状奥氏体和贫碳马氏体。与单独贝氏体相变或单独淬火-配分处理工艺相比,等温淬火结合淬火-配分复合工艺提高了中碳钢的力学性能。此外,与单独贝氏体相变或淬火-配分工艺相比,通过等温淬火和淬火-配分复合工艺可以获得更多碳含量较高的残余奥氏体。

回火温度对2.25Cr-1Mo-0.25V钢粒状贝氏体显微组织和力学性能的影响

利用纳米压痕仪,OM,SEM,TEM,XRD,EPMA等设备研究了加氢反应器用2.25Cr-1Mo-0.25V钢正火态粒状贝氏体组织及力学性能随回火温度的变化.结果表明,2.25Cr-1Mo-0.25V钢正火后得到由贝氏体铁素体、马氏体和残余奥氏体岛(M-A岛)组成的粒状贝氏体组织.纳米压痕测量结果表明,由于M-A岛中富集C,其硬度显著高于贝氏体铁素体.在回火过程中,M-A岛分解和贝氏体铁素体软化的综合作用导致了2.25Cr-1Mo-0.25V钢在-18℃的冲击功随着回火温度的升高先增加后减少.除了铁素体基体回复再结晶软化效应外,粒状贝氏体组织中硬相M-A岛回火转变程度以及析出碳化物形貌、尺寸和分布是影响2.25Cr-1Mo-0.25V钢冲击韧性的关键因素.