铌对高碳钢连续冷却过程中相变和珠光体片层间距的影响

通过Gleeble 1500型热模拟试验机和显微镜,研究了铌对高碳钢连续冷却过程中相变和珠光体片层间距的影响。结果表明:高碳钢中加入0.04%的铌后能使CCT曲线明显向右下方移动,降低了珠光体的相变温度;铌对珠光体晶核的长大速度具有双重影响,使得加入铌后珠光体晶核的平均长大速度不变,转变温度区间宽度变化不大;铌能通过增大高碳钢的过冷度来减小珠光体的片层间距。

轧制变形对U75V重轨钢珠光体片层间距的影响

U75V重轨钢铸坯尺寸为280 mm×380 mm,重轨轧材经14道次粗轧(BD1)、中轧(BD2)和CCS 6道次精轧(UR_1、ER、UR_2、UR_3、EF、UF)而成。用扫描电镜测量了重轨钢各道次珠光体片层间距。结果表明,随重轨钢BD1E、BD2B、UR和UF道次变形量(面积压缩比)增加,重轨头部、腰部、底部和腿部的珠光体组织片层间距分别由0.512,0.414,0.493,0.452μm降至0.293,0.269,0.253,0.229μm,从而明显地提高重轨的力学性能。

应用图象仪测量珠光体层片平均真间距

本文依据体视学理论论述了测量珠光体层片平均真间距的原理,并在IBAS图象分析系统上运用不同方法进行测量对比试验。认为图象仪测定珠光体层片间距是简便可行的,圆周相截法更具有适用性和随机性。

珠光体片层腐蚀形态与机理

通过场发射扫描电子显微镜,对不同腐蚀程度的65Mn珠光体片层进行大量观察实验。结果表明:其珠光体片层之间的铁素体和晶粒之间的先共析铁素体的腐蚀行为是以U型凹坑的方式被腐蚀,进而不断加深,直到整个晶粒的铁素体被腐蚀掉;在此期间渗碳体不会被腐蚀。研究结果与某些教材和专业书籍所述存在较大差异。

极细珠光体片层的超声振动抛光显示方法

高强度高碳钢丝的显微组织为变形珠光体,组织极细,片层间距为纳米级,采用常规的制样方法难以将其清晰表征。笔者在国内首次采用超声振动抛光技术来显示极细珠光体的显微组织,主要流程包括常规金相制样、机械磨抛、精细抛光和超声振动抛光等,经制样后在场发射扫描电镜下可以对高碳钢丝盘条及其大变形(真应变ε=1.79)钢丝的组织结构细节进行全面而深入的表征。结果表明:采用超声波振动抛光技术,不仅可以清晰地显示极细珠光体片层,还能显示出珠光体中渗碳体的形态,进而深入研究其显微组织的演化规律。

回火温度对厚截面含钒中碳珠光体钢强韧性的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、硬度及断裂韧性实验等研究了回火温度对含钒中碳珠光体钢的显微组织及强韧性的影响。结果表明,距离喷水端不同距离处,实验钢的冷却速度差异较大,距离喷水端5 mm处冷速4~5℃/s,距离喷水端50 mm以上冷速约1℃/s。冷却未回火状态下,实验钢近喷水端的上表面组织中未发现第二相粒子,而离喷水端较远的下表面有少量V(C,N)粒子析出,且珠光体片层间距较大。420~520℃回火,实验钢的硬度随回火温度的提高而逐渐降低,断裂韧性呈现先增加后降低的趋势,在460℃回火时获得最大值83.5 MPa·m^(1/2)。当回火温度超过480℃后,组织中V(C,N)粒子逐渐粗化,硬度和韧性随之下降。

珠光体共析转变对碳化物粒状倾向的影响

采用热模拟技术研究GCr15轴承钢经不同温度共析转变,得到不同片层间距珠光体组织对接下来的保温过程中碳化物粒状倾向的影响。结果表明:通过降低共析转变温度得到了细小的珠光体组织,随着珠光体球团直径和片层间距的减小,经过相同保温处理后试样显微硬度减小,碳化物呈粒状倾向增大,在500℃共析转变后得到碳化物片层熔断的退化状态珠光体,碳化物的粒状倾向最大。

控轧控冷工艺参数对60Si2MnA线材中珠光体形态的影响

研究了60Si2MnA线材控轧控冷工艺参数对所析出的珠光体的影响.结果表明:在其他工艺参数相同的情况下,珠光体平均片层间距主要取决于吐丝到集卷过程的冷却,这一过程冷速越快,珠光体平均片层间距越小;珠光体平均片层间距随着吐丝温度或终轧温度的升高呈下降的趋势;终轧后快冷容易出现退化珠光体,并巨其含量随相变区冷速的加快而明显增多;较低的终轧温度使珠光体球团直径明显减小.

T12钢中珠光体片层间距的概率分布测量法

对观测到的T12钢珠光体组织片层间距数据分别进行了正态分布、对数正态分布、三参数威布尔分布和三参数对数正态分布的参数估计,并利用相关系数,K-S检验法,相关指数及概率分布P-P图对估计结果进行了拟合优度检验,结果表明钢中珠光体组织层片的观测间距的最优概率分布函数为三参数对数正态分布。通过概率密度曲线的对比,指出了基于"半球模型"测定钢中珠光体真实平均片层间距的诸方法在原理上存在的不足,并提出了利用三参数对数正态分布函数来测定珠光体片层间距的方法。

层片状珠光体组织奥氏体化速率的计算

层片状珠光体奥氏体化过程相对于球化珠光体的奥氏体化更复杂,由于沿垂直片层方向和沿片层方向的长大速率不同,需将奥氏体长大沿这2个方向分别处理.利用Thermo Calc软件计算初始组织的平衡成分,建立单片层模型.通过DICTRA软件模拟垂直片层方向长大的规律,对比垂直方向长大的抛物线规律,推算Fe-C-M(M=Mn,Cr)合金体系奥氏体化的抛物线生长速率系数.在沿片层方向,通过简化近似,并基于组织形貌观察结果,按照抛物线状界面假设构建长大模型.针对Fe-C二元合金推导了沿片层方向长大的一般式,并对界面形状进行修正.当假定界面形状达到稳定抛物线形状,可以通过观察组织形貌得到抛物线因子p和片层厚度λ,代入一般式确定沿片层长大速率.此外综合考虑界面能的影响,定性阐释了对称抛物线状界面的形成原因.

珠光体层片取向对冷拔珠光体钢丝形变的影响

利用TEM,SEM和纳米压痕仪研究了珠光体钢丝在冷拉拔形变过程中,珠光体层片取向对其形变及力学性能的影响.结果表明:与拉拔轴向夹角较小的珠光体层片,通过珠光体团旋转,使珠光体层片转向平行于拉拔轴向,并率先形成铁素体<110>丝织构;铁素体中位错由单滑移到多滑移,最终变成同一滑移系的单滑移,位错分布较均匀,渗碳体与铁素体保持协调变形.与拉拔轴向夹角较大的珠光体层片,通过弯折转向接近平行拉拔轴向,渗碳体发生断裂碎化、铁素体中形成位错胞,造成后续形变困难,层片缓慢减薄.经拉拔形变后,平直珠光体的显微硬度高于弯折珠光体,表明接近平行于拉拔轴向的珠光体层片加工硬化率较高,有利于形变强化.

金相照片的偏光效应及其在金相研究中的应用

用正交偏振光照明,可以在显微镜上把金相照片上拍摄的组织图象重新加以放大。利用此效应,可以提高第二相质点尺寸、珠光体片层间距等的测量精度,有利于进行微细质点的观察研究。一、金相照片的偏光效应洗印好的金相照片,在显微镜的明视场中,只能看到相纸本身表面的微观形貌,而看不到照片上所拍摄的组织图象。但是,当我们使用正交偏振光照明时。

淬火冷速对过共析轨钢中珠光体组织的影响

采用OM、SEM以及硬度测试等方法研究了淬火工艺中冷却速率对过共析轨钢珠光体组织特征的影响规律。结果表明,随着冷却速率的提高,珠光体片层间距和渗碳体厚度均逐渐减小,分别由302 nm和43.6 nm减小到205 nm和29.2 nm。珠光体片层间距的细化对硬度提高起到了一定作用,使其由286 HV提高到了348 HV。

卷曲温度对中碳钢组织及力学性能的影响

在中碳钢轧制变形过程中,卷曲温度对其显微组织和力学性能有较大影响。利用拉伸试验、维氏硬度测试、金相检验及扫描电镜分析等方法对不同卷曲温度下的中碳钢进行分析。结果表明:随着卷曲温度的降低,铁素体和珠光体分布更加均匀,珠光体片层间距减小,带状级别变小,材料的强度、韧性、硬度明显变大,塑性变差。

超快冷终冷温度对轴承钢棒材组织性能影响

以GCr15轴承钢棒材为研究对象,研究了超快速冷却终冷温度对其组织性能的影响.研究发现:高温终轧后以大于100℃/s的冷却速度超快速冷却到一定温度后缓冷到室温,随着超快冷段终冷温度降低,珠光体球团直径和片层间距减小;终冷温度过高只能使晶界碳化物厚度减薄但不能抑制其呈网状析出,降低终冷温度到715℃以下就可以得到抑制了网状碳化物析出的细片层珠光体型组织;随着终冷温度继续降低显微硬度增加并有退化珠光体产生,其显微硬度可达到426 HV.

加热温度和冷却速度对亚共晶高铬铸铁微观组织的影响

采用淬火变形膨胀仪测量高铬铸铁在不同冷却速度下的膨胀曲线,研究了加热温度和冷却速度对高铬铸铁热处理冷却过程中其微观组织转变的影响规律。结果表明,在较低冷速下微观组织为典型的亚共晶白口铸铁组织形态,由初生奥氏体的低温转变组织和共晶体组成;在冷却速度为3℃/s时开始出现马氏体组织,并优先在共晶奥氏体区域大量形成;随着冷却速度的增加,马氏体量逐步增多,在10℃/s冷速下为连续的马氏体基体组织和共晶碳化物。二次碳化物在初生奥氏体区大量弥散析出,而在共晶奥氏体区近共晶碳化物周边位置没有二次碳化物生成,远离共晶碳化物的区域有少量二次碳化物的析出。随着加热温度的升高和冷却速度的增加,初生奥氏体和共晶奥氏体区的珠光体片层间距均逐渐减小。

热加工工艺对C-Mn钢组织结构的影响

研究了热加工工艺制度对0.23%C-0.60%Si-1.50%Mn-0.44Ceq中低碳钢亚晶组织结构的影响规律。验证了晶内先共析铁素体的析出条件,测定了不同变形温度下试样的应力-应变曲线及动态CCT曲线。分析了变形温度对试样软化率、动态再结晶率、相变温度点、珠光体片间距、铁素体晶粒度,位错密度的影响。

冷却速度对高铬铸铁热处理过程中组织转变的影响

研究了冷却速度对高铬铸铁热处理冷却过程中其微观组织转变的影响,并观察其微观组织。结果表明,在较低冷速下微观组织为典型的亚共晶白口铸铁组织形态,由初生奥氏体的低温转变组织和共晶体组成;在冷却速度为3℃/s时开始出现马氏体组织,并优先在共晶奥氏体区域大量形成;随着冷却速度的增加,马氏体量逐步增多,在10℃/s冷速下为连续的马氏体基体组织和共晶碳化物。二次碳化物在初生奥氏体区大量弥散析出,而在共晶奥氏体区没有二次碳化物生成。随着冷速的增加,初生奥氏体和共晶奥氏体区的珠光体片层间距均逐渐减小。

帘线钢丝新型干拉工艺研究

新型干拉润滑粉配合常规的钠基干拉润滑粉进行直接拉拔,可省去常规干拉过程的中间热处理工序。通过SEM、拉伸试验机、扭转试验机和平板硫化机等检测设备对采用新型干拉工艺所生产的光面钢丝、镀铜钢丝、湿拉单丝以及成品帘线各项性能指标进行分析,验证该新型干拉工艺的可行性。分析结果表明:采用新型干拉工艺能够改善光面钢丝表面粗糙度,提高光面钢丝表面带粉量;由于干拉总压缩率不同,2种中拉钢丝扭转性能存在差异,但镀铜钢丝、湿拉单丝扭转性能无差异;新型干拉工艺生产所得镀铜钢丝珠光体片层间距减小,导致镀铜钢丝的破断强度和断面收缩率上升;由于镀铜钢丝破断强度的升高,使得单丝平均破断力上升;新型干拉工艺对镀铜钢丝镀层,湿拉、合股捻制成品率以及成品钢帘线的黏合性能无影响。

拉拔大变形对共析钢力学性能的影响

通过力学性能测试以及SEM观察,对拉拔大变形共析钢在不同应变量下的力学性能及微观组织演化进行分析,结果表明:共析钢优越的力学性能缘于其特有的珠光体层片结构。随着应变量增加,共析钢抗拉强度以及名义屈服强度随之增加,渗碳体层片的细化,并获得优越的珠光体形变织构,提高了共析钢的强度。