高强韧钻杆用低碳高铌钢的动态CCT曲线测定与分析

利用MMS-200热力模拟实验机对高强韧钻杆用低碳高铌钢进行模拟轧制压缩试验,测定绘制低碳高铌钢动态连续冷却转变(CCT)曲线,并研究了冷却速率对显微组织的影响。结果表明,冷速为0.5℃/s时,组织主要由多边形铁素体(PF)和少量珠光体(P)组成,同时观察到极少量的针状铁素体(AF);冷速为1℃/s时,组织以针状铁素体(AF)为主,珠光体消失,但仍可见一定比例的多边形铁素体(PF);冷速升高到2℃/s时,转变组织完全为粒状贝氏体(GB);冷速升高到5℃/s时,转变组织以粒状贝氏体(GB)为主,同时出现少量的铁素体贝氏体(FB);冷速升高到30℃/s时,转变组织以铁素体贝氏体(FB)为主,同时出现少量的马氏体(M)。

含铌钢板坯角横裂纹的控制

采用金相显微镜和扫描电镜分析了含铌微合金化钢铸坯角部横裂纹的形成原因。发现矫直区铸坯角部温度位于该钢种第Ⅲ脆性温度区间内;拉速波动导致角部温度变化较大;二冷喷嘴状况不好导致两边角部温度相差较大。采用提高拉速、矫直区铸坯角部喷嘴遮挡等“热行”方法后,铸坯角部温度明显提高,铸坯的角横裂纹的发生率大大降低,但铸坯中心偏析恶化。采用增加角部喷嘴的“冷行”方法后,铸坯角部温度明显降低,铸坯的角横裂纹和中心偏析大大改善。

稳恒磁场对低碳锰铌钢晶粒细化的影响

研究了在低碳锰铌钢的奥氏体向铁素体和珠光体转变的过程中外加稳恒磁场的晶粒细化作用。实验结果表明 :稳恒磁场对相变过程中的晶粒细化有影响。在本文的实验条件下 ,随着外加磁场磁通密度的增大 ,晶粒尺寸减小。在磁通密度为 1 .5T时 ,晶粒尺寸为不加磁场时线性尺寸的60 %。强磁场作用于相变时引起的高温钢辐射散热系数的增加是导致晶粒细化的主要原因之一。由于在稳恒磁场中低碳钢的磁导率较大 ,磁场产生的晶粒细化作用使试样组织的均匀度提高。

稀土对含铌钢再结晶动力学的影响

研究了稀土元素对含铌钢动态再结晶的影响。实验结果表明，稀土显著推迟钢动态再结晶的开始时间，还显著提高了钢的再结晶的激活能，稀土对钢的再结晶的推迟作用是由于稀土在晶界的偏聚和固溶阻滞所造成。

低碳微量铌钢形变过程中动态相变的特点

用热模拟变形实验研究了低碳微量铌钢形变中的动态相变以及形变后冷却中的相变行为,透射电镜观察了Nb(CN)的析出及对铁素体晶粒截径和体积转变量的影响。结果表明含Nb钢动态相变中铁素体形核位置依次为原奥氏体晶界、铁素体/奥氏体的相界前沿直至奥氏体晶内,随着细小的应变诱导Nb(CN)析出在基体上弥散分布,铁素体的转变量大幅增加并且其相变长大趋势得到有效抑制,使得铁素体的长大在时间和空间上均受到限制,是一个以形核为主的过程,相变完成后铁素体晶粒截径约为2μm;而形变后冷却相变工艺中铁素体的形核位置主要为奥氏体晶界以及形变带,而大量弥散分布的Nb(CN)析出对细化铁素体晶粒的作用并不明显,是一个形核长大的过程,最终得到的铁素体晶粒截径约为7μm。

稳恒磁场对低碳锰铌钢γ→α相变的影响

用 X— Y记录仪测定了低碳锰铌钢在稳恒磁场下的温降曲线 ,分析标定了奥氏体向铁素体转变的起始相变点 ,通过对空冷至不同温度后淬火试样金相显微组织的分析 ,研究了稳恒磁场对 γ→ α相变的影响。研究结果表明 :在奥氏体化后的空冷过程中加入稳恒磁场 ,可以提高奥氏体向铁素体相变的起始温度。随着磁通密度的增大 ,铁素体相变点也随着提高 ,而且铁素体晶粒得到了显著的细化 ;稳恒磁场下小幅度的冷却速度变化对铁素体相变点的影响不大 。

用交流阻抗法研究铌钢在海水中的腐蚀行为

用交流阻抗谱方法研究了开路电位条件下铌钢和普通碳钢在天然海水及室温时腐蚀电位随时间的变化规律,结果表明:铌钢腐蚀产物比普通碳钢腐蚀产物致密;铌钢的耐腐蚀性能优于普通碳钢.

稀土在含铌钢中的作用规律

研究了稀土对含铌钢组织和性能的影响 ,研究结果表明 ,稀土元素的加入使钢的纵横向强度先下降而后上升 ,钢的延伸率和冲击功则先上升而后下降 ,其对改善钢的强度和 -2 0℃以下冲击功的各向异性不明显 ,而且对细化晶粒度和夹杂物级别影响不显著 ,但稀土元素的加入使铌的析出量略有增加。

含铌钢中NbC/α-Fe界面关系的第一性原理计算

利用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,分别计算了NbC/α-Fe界面模型的几何结构和电子结构,在此基础上,探讨了含铌微合金钢中NbC与α-Fe界面关系及作用机理。结果表明,NbC析出物趋向于以α-Fe的体心Fe原子作为键桥结合;对上述结合方式模型的态密度、电荷密度和重叠布居数的分析表明,界面主要通过NbC顶端的C原子和Nb原子与相邻的体心Fe原子以共价键方式结合,使NbC/α-Fe界面体系在(110)面的结合能力增强,而NbC本身作为硬质点存在,能够阻止滑移进行,最终起到沉淀强化的作用。

未再结晶区控轧控冷工艺对低碳高铌钢组织的影响

利用热模拟试验机研究了低碳高铌钢在不同控轧控冷参数下组织的变化规律。结果表明:随着变形温度的降低和变形量的增加,准多边形铁素体的含量增加,粒状贝氏体的含量减少,贝氏体的形貌逐渐由板条状变为粒状;当冷速低于5℃.s-1时,形成由铁素体和珠光体组成的组织,当冷速高于5℃.s-1时,组织中的贝氏体含量随之增加,晶粒明显更加细小均匀;试样的显微硬度随着冷速的增加而逐渐增大。

低碳高铌钢动态再结晶及组织演变

采用Gleeble-3800热模拟试验机研究了低碳高铌钢在不同变形参数下的动态再结晶行为及奥氏体再结晶晶粒尺寸的变化规律。结果表明:低碳高铌钢在较高温度下变形,越易发生动态再结晶行为,再结晶晶粒尺寸也随之增加至32μm;较低应变速率可显著促进试验钢发生完全再结晶,再结晶晶粒的数量与尺寸随之明显增加。

含铌钢第二相粒子固溶析出规律研究

研究了含铌钢第2相粒子固溶析出的规律,探索了加热温度对原始奥氏体晶粒度的影响,并分析了二相粒子的大小,分布和形貌。

方坯含铌钢连铸工艺优化实践

为降低生产成本,济钢第一炼钢厂方坯铸机以铌铁代替钒铁生产HRB400等含铌钢种,由于铌为裂纹敏感性元素,其铸坯横裂纹发生率远远大于其它钢种。通过采取保护浇注方式和优化冷却制度等措施,解决了铸坯横裂纹缺陷,实现了方坯含铌钢的批量生产。

低碳锰铌钢的工艺制度与组织性能的关系

对低碳锰铌钢的控制轧制和加速冷却工艺制度进行了实验研究，得出终轧温度为７８０±１０℃、终冷温度为６７０±１０℃、冷却速度为１０℃／ｓ的控轧控冷工艺，同时给出加大冷却速度对提高钢屈服强度和抗拉强度的定量影响数据。

含铌钢碳氮化物二相粒子在控轧控冷工艺中析出规律

针对含Nb微合金化钢,模拟安钢中板厂现有生产工艺,利用透射电镜技术,研究在试验室条件下,通过对试样进行单道次及多道次金属再结晶区和未再结晶区的控制轧制,探讨控轧控冷工艺对Nb碳氮化物第二相粒子析出规律的影响,并结合安钢轧制工艺现状,提出建议。

稀土La对高铌钢应变诱导析出行为的影响

在未加镧和添加镧两种成分高铌钢的基础上,应用Gleeble-1500D热模拟试验机进行压缩试验,得到了试验钢在900℃等温弛豫时的应力松弛曲线。运用Thermo Icap6300电感耦合等离子体原子发射光谱仪、ZEISS Supra55型场发射扫描电子显微镜和Tecnai F30场发射透射电子显微镜,研究了试验钢弛豫淬火后铌的固溶量、含铌相析出行为的变化规律。结果表明,La抑制了含铌相在900℃(奥氏体区)的析出动力学过程,延长了含铌相在900℃(奥氏体区)的应变诱导析出开始时间(约14 s)及结束时间(约36 s)。当加热温度为1250℃时,La使加热过程中铌的固溶量百分比提高30.6%。等温弛豫后,La使等温弛豫过程中铌的析出量百分比增加了29.6%,析出物颗粒尺寸有所粗化。

低碳锰铌钢在NaCl溶液中的点蚀敏感性

通过金相及能谱分析 ,详细介绍了试验用钢的化学成分和夹杂物类型、形态等 ;试验用钢在 3%NaCl溶液中进行了阳极极化试验和短时间的自然浸泡试验 ,并用显微镜观察了试样表面。综合分析认为 :MnNb钢的点蚀敏感性与其夹杂物类。

热轧参数对粗奥氏体晶粒铌钢变形抗力的影响

通过Thermecmastor-Z热模拟试验机,在900-1 050℃以变形速率1-20 s-1、真应变0-0．7研究了晶粒尺寸800μm的铌钢(％:0．05C、1．44Mn、0．13Nb)奥氏体控轧过程的变形抗力,并建立了变形抗力的回归方程。试验结果表明,随温度增高,铌钢在奥氏体区变形抗力递减;在同一温度下,随变形程度增加,钢的变形抗力增加;同时在给定变形程度下,变形抗力随变形速率增大而增大;变形抗力回归方程计算值与实测值相差≤5 MPa。

加热温度对含稀土低碳高铌钢相变的影响

利用Gleebe-1500D热模拟机研究了含稀土低碳高铌钢加热温度为950、1200、1250℃条件下对相变行为的影响,比较了在不同加热温度下钢的相变温度、显微组织与硬度的区别。结果表明:在不同加热温度下,含稀土低碳高铌钢在相变温度、连续冷却组织、硬度上均有较大差异。在加热温度为1250℃时,由于钢中铌能充分固溶,使得钢的连续冷却相变开始温度显著降低,易形成贝氏体,硬度也显著提高,因此确定1250℃为今后研究含稀土低碳高铌钢连续冷却相变合理的加热温度。

热轧工艺对低碳锰钼铌钢组织和性能的影响

研究了低碳锰钼铌钢终轧温度及轧后冷却速度对钢的显微组织和力学性能的影响。为了获得 50 0 MPa以上的屈服强度及较理想的综合性能 ,终轧温度以在 82 0～ 90 0℃之间为宜。轧后喷水冷却 ,有利于提高强度。通过用金相法和热磁法相配合测定出了钢的奥氏体等温转变曲线 ,间接地对此钢在各种条件下显微组织的形成规律有了较深入的了解。