Ti-Mg脱氧钢复合夹杂物诱导针状铁素体原位观察

以Ti-Mg脱氧钢为研究对象,采用热模拟和高温激光共聚焦显微镜(CLSM)研究了不同冷速对组织相变的影响以及连续冷却条件下原位观察晶内夹杂物诱导针状铁素(AF)体形成过程。结果表明:随着冷速的增加,AF含量先增加后降低,冷速为5℃/s时,AF含量最多;高温原位观察发现,614℃时AF开始在夹杂物处形核,553℃时形核长大结束。电子探针面扫夹杂物内层以MgO-Al_(2)O_(3)为主体,外层覆盖TiOx-MnO。贫Mn区的形成是诱导含Ti-Mg复合夹杂物诱导生成AF的主要原因。

超低碳针状铁素体管线钢的显微特征及强韧性行为

利用力学实验及微观分析手段,研究了超低碳针状铁素体管线钢的显微特征及其对强韧性的影响.结果表明,通过纯净化和热加工工艺优化,可在超低碳管线钢中获得具有以针状铁素体为主的显微组织,并在其铁素体晶界上发现有马氏体薄膜的存在,这些微观特征成为大幅度提高超低碳针状铁素体管线钢强韧性的重要因素.

管线钢中针状铁素体的形成及其强韧性的分析

通过对一种商业用管线钢连续冷却相变曲线 (CCT)的测定 ,研究了过冷奥氏体的相变规律 .在分析显微组织形成规律的基础上 ,确定了能够在实验用钢中获得针状铁素体组织的控制热加工工艺 (TMCP)制度 ,即制定两阶段多道次控制轧制和冷却速度为 30℃ /s控制冷却的工艺制度 ,并利用力学试验及微观分析手段 ,进一步分析了针状铁素体组织的微观结构特征和力学性能 .结果表明 ,针状铁素体组织中彼此咬合的细小针状片条束。

低合金高强度钢药芯焊丝焊缝中夹杂物诱导针状铁素体形核的作用

测量了HSLA钢药芯焊丝焊缝中夹杂物尺寸大小 ,分布状况 ,用透射电镜和能谱仪观测了焊缝中夹杂物的形态和化学成分 ,系统研究了焊缝中AF的形核机理。在药芯焊丝焊缝中 ,适量的Ni、Mn和Mo有利于提高焊缝显微组织中的AF质量分数 ,Ni、Mn和Mo的质量分数和焊接线能量对夹杂物的尺寸大小、化学成分影响不大 ,诱导AF形核、长大的夹杂物是Ti、Mn、Si、Al、Cu形成的氧硫复合物。夹杂物有高能惰性界面 ,以及夹杂物附近存在很高的应变能 。

控制热加工下管线钢中针状铁素体的形成

通过对一种商业用管线钢连续冷却相变曲线（ＣＣＴ）的测定和热模拟实验，研究了过冷奥氏体的相变规律 在此基础上，提出了一种能够获得以针状铁素体为主的混合组织的控制热加工工艺制度，并分析了针状铁素体的微观特征 结果表明：在实验条件下，增加冷却速度，可明显提高管线钢最终组织中针状铁素体的含量．

X70针状铁素体管线钢析出相

用透射电镜研究了 X70针状铁素体管线钢中的析出相．一种是以 TiN 为主、尺寸较大 (50nm～1μm)、外形规则、几乎呈立方体的 Ti(Nb)NC 复合析出相,其中 Ti／Nb 比值处于5～12之间．另一种是以 NbC 为主、尺寸十分细小(小于20nm)、形态为圆形或椭圆形的 Nb(Ti)C 复合析出相,Nb／Ti 比值处于1～6．37之间,衍射分析结果表明其为多晶粒构成．分析表明,尺寸较大的方形析出相在1150℃的温度时已经存在,并且在热模拟过程中变化不大．细小圆形析出相绝大部分是在1100～900℃之间析出,而且与基体保持共格或半共格的关系．V 的析出不明显,其作用相对较弱．高温热塑性曲线的测量结果显示,在没有变形情况下,1050℃时析出相开始析出,900～850 ℃之间析出量达到最大．

铁素体／贝氏体双相钢的变形和断裂特性

对一种低碳硅锰钢进行TMCP实验，获得了不同铁素体形态的铁素体／贝氏体双相钢（FB钢）．研究了FB钢在单轴拉伸下的变形行为及断裂特性，结果表明：在均匀塑性变形阶段，FB钢的瞬时加工硬化指数n＊值与真应变ε的关系曲线可分为n＊值较高、n＊值随ε缓慢下降以及n＊值随ε迅速下降三个阶段．与等轴铁素体／贝氏体双相钢相比，准多边形铁素体／贝氏体双相钢的强度和低应变区的n＊值均比较高．FB钢拉伸试样颈缩区的孔洞或微裂纹产生在F—B相界面附近和铁素体内，有助于减弱裂纹尖端附近的局部应力集中，改善钢材的抗裂纹扩展性能．

超低碳微合金管线钢中针状铁素体的组成对强度的影响

利用控轧控冷工艺,在超低碳微合金管线钢中获得了不同组成比的针状铁素体复相组织,并对其复杂的组织进行了定量金相研究,探讨了组织组成比与材料强度的关系,研究结果表明,降低终轧温度,提高冷却速度均导致管线钢强度的显著提高,归功于针状铁素体复相组织中的粒状铁索体、贝氏体铁索体等低温组织含量的增加;低温组织含量的增加比提高卷取温度导致的沉淀析出增多对强度提高的贡献更大．

X70针状铁素体管线钢包辛格效应研究

利用拉伸试验机、扫描电镜和透射电镜研究了TMCP工艺生产的Nb微合金化X70针状铁素体管线钢板的包辛格效应。实验结果表明:此钢板的包辛格效应比较小,当预压变形量为1.2%时,包辛格效应的值最大,约为17MPa。该钢的包辛格效应较小主要是由于钢中有多种具有不同屈服强度的相存在,其屈服行为不同时。

高扩孔型铁素体/贝氏体双相钢组织性能研究

对540MPa级铁素体/贝氏体双相钢的组织性能进行分析研究。结果表明,试验钢的显微组织为85%左右的铁素体加上15%左右的贝氏体;铁素体晶粒尺寸细小,基体中有较高的位错密度和大量细小弥散的析出物;贝氏体在铁素体基体上分布均匀,以板条状为主,板条间分布有较多碳化物颗粒。通过合适的成分设计和控轧控冷手段获得的铁素体/贝氏体双相钢组织形态,可较好地保证材料所需的强度-拉伸凸缘性能匹配。

一种针状铁素体钢热轧板材的结构与力学性能

在透射电镜(TEM)下观测了一种管线用针状铁素体钢热轧板材的显微组织并研究了力学性能.结果表明,这种管线用针状铁素体钢热轧板材具有较优良的强韧性能,其显微组织与焊接组织在形态上有很大的差异.管线用针状铁素体钢热轧板材中有明显界面的板条束或针状片条束;没有明显界面的板条束或针状片条束,可根据条状物或岛状物的有方向性的线状分布依稀辨别界面的存在;板条或针状片条与非等轴晶共存等多种不同形态,并不象焊接组织那样通常是单一的针状片条束或板条束形态.

大线能量焊接条件下低合金高强度钢针状铁素体形核影响因素及形核机理研究

综述了大线能量焊接条件下低合金高强度钢中针状铁素体形成的研究进展,概述了针状铁素体显微组织结构特点及其在低合金高强度钢中的主要性能,具体讨论了针状铁素体具有良好强韧性和抗断裂性等力学性能的原因,重点分析了大线能量焊接条件下影响焊接热影响区中针状铁素体形核长大的因素,包括合金元素及夹杂物的种类和尺寸,得出针状铁素体的形核机理是多种机理联合作用的结果。

时效处理对针状铁素体管线钢力学性能和抗硫化氢行为的影响

在600℃左右进行时效处理,可使针状铁素体管线钢强度水平大幅度提高而基本不降低韧性和延性.在600℃保温10 h,针状铁素体管线钢在保持塑、韧性的基础上,强度水平提升到接近X 100级别要求,且明显改善了其抗H2S开裂性能.有利作用主要归因于时效处理促进了针状铁素体中微合金碳氮化物的进一步沉淀析出,马氏体/奥氏体(M/A)岛转变成回火马氏体,以及组织更加均匀化.时效处理为发展高强度级别针状铁索体管线钢提供了新的思路.

铁素体/贝氏体双相钢的延伸凸缘性能研究

采用多功能板料成形机,研究了铁素体/贝氏体双相钢的延伸凸缘性能与铁素体晶粒尺寸、贝氏体体积分数、制样工艺、扩孔工艺之间的关系,并与铁素体/马氏体双相钢的试验结果进行对比分析。结果表明,钢的组织形态和制样工艺对延伸凸缘性能影响显著,减少钢中各相强度差和改善孔缘状态可有效提高延伸凸缘性能。

X70针状铁素体管线钢中M/A岛的工艺控制

利用Gleeble-1500热模拟机研究了变形量和冷却速度2个工艺参数对X70针状铁素体管线钢中M/A岛状组织的形貌、尺寸及分布的影响,结果表明,在保证再结晶区合适变形量基础上,提高未再结晶区的变形量,或在合理范围内提高冷却速度,都可以均匀、细化M/A岛组织。最后,结合现场实际,给出了获得理想M/A岛组织的变形量和冷却速度的范围。

分段冷却工艺对微合金铁素体-贝氏体双相钢组织和性能的影响

利用Gleeble-1500型热模拟试验机测定了微合金铁素体-贝氏体双相钢变形后的连续冷却转变曲线;根据试验钢相变规律,研究了单道次变形后分(两)段水冷工艺的保温时间和保温温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着保温温度的升高(630～700℃),试验钢铁素体尺寸略微增大,强度和伸长率先增大后减小,在保温温度为680℃时性能最佳;680℃时随着保温时间的延长(5～10 s),铁素体晶粒尺寸逐渐增大,均为等轴状,其强度和伸长率呈下降趋势,在保温时间为5 s时综合性能最佳。

低合金高强度钢焊缝金属中针状铁素体的微观组织

利用光学显微镜,扫描电子显微镜及EBSD(electron backscattering diffraction)分析技术对800MPa级低碳微合金高强度钢的焊缝金属进行了分析.结果表明,焊缝金属组织主要为针状铁素体和贝氏体.针状铁素体以夹杂物为核心形核,该夹杂物主要是以Al2O3为核心形成的钛氧化物.针状铁素体以夹杂物为核心多维形核呈放射状生长,仅某些方向的针状铁素体晶核迅速长大,生长方向存在取向择优.EBSD分析同样表明针状铁素体晶粒存在取向择优.观察到由同一夹杂物生长,沿同一直线方向背向生长的针状铁素体取向相同,沿不同方向生长的针状铁素体取向不同,说明其沿原奥氏体惯习面生长,并非与夹杂物共格.

部分奥氏体化和完全奥氏体化铁素体/马氏体双相钢的CCT曲线

采用Formaster热膨胀仪分别测定了部分奥氏体化与完全奥氏体化冷轧热镀锌Fe-CMn-Cr-Nb-Ti系双相钢的CCT曲线,分析了连续冷却过程中的相变规律,从动力学角度分析了部分奥氏体化与完全奥氏体化试验钢CCT曲线的区别。结果表明：在冷速分别为1,3,5℃·s^-1时,部分奥氏体化试验钢的铁素体开始转变温度比完全奥氏体化试验钢的分别高36,25,44℃;与完全奥氏体化试验钢相比,部分奥氏体化试验钢的贝氏体转变在向低冷速区推移的同时,也向高冷速区推移,贝氏体转变冷速范围变宽,为1~40℃·s^-1;当冷速为1~10℃·s^-1时,部分奥氏体化试验钢的贝氏体开始转变温度要低于完全奥氏体化试验钢的,而当冷速为15~20℃·s^-1时,情况则相反;为了保证冷轧热镀锌钢的最终淬火组织为铁素体/马氏体双相组织,冷速需大于40℃·s^-1。

工艺参数对600MPa热轧双相钢铁素体转变的影响

通过Gleeble-1500热模拟机研究了终轧变形60%时,终轧温度(840℃和860℃),快冷至不同温度(730～630℃)及保温时间(5～10 s)对DP600热轧双相钢(%:≤0.1C、≤1.5Si、≤1.5Mn、≤0.10Als、≤0.50Cr)铁素体转变的影响。结果表明,延长保温时间,降低终轧温度可明显促进铁素体转变,提高铁素体体积分数;第一段快冷后保温温度从730℃降至630℃,铁素体体积增加约20%,抗拉强度降低约60 MPa。

16MnR钢中针状铁素体+马氏体双相组织的研究

研究了铁索体+马化体双相组织对16MnR钢机械性能的影响,试验结果表明,具有魏氏组织的16MnR钢,经760～780℃亚温淬火后,强度显著提高,抗拉强度可达900MPa,而塑性降低不多,延伸率仍在18%左右,同时消除了魏氏组织的不利影响。