超壁厚12CrNi5MoV钢锻件组织与力学性能研究

通过调整生产工艺并按上限成分试制,研究了230mm超壁厚12CrNi5MoV钢锻件的组织和力学性能。结果表明,超壁厚12CrNi5MoV钢锻件具有良好的淬透性,调质后可获得细小的回火马氏体及贝氏体回火组织,其各项力学性能完全满足技术指标要求,并且低温韧性良好,截面性能优良。

高强度螺栓用钢40CrNiMoA和12CrNi9MoV的氢脆敏感性

通过对高强度螺栓用12CrNi9MoV钢进行淬火+二次淬火+回火(QQ’T)工艺的热处理,研究了氢在其中的扩散和陷阱行为以及该钢的氢脆敏感性,并与一般工程用钢40CrNiMoA进行了对比。结果表明,低碳高镍的12CrNi9MoV钢经QQ’T后具有良好的综合性能;相比于相同强度级别的40CrNiMoA钢,氢在12CrNi9MoV中具有较低的扩散系数;12CrNi9MoV钢抵抗氢致断裂的能力更强,该钢中存在的氢陷阱类型为位错和晶界;且在海水环境中,12CrNi9MoV钢的析氢倾向性更弱。

10CrNi5MoV钢厚板窄间隙熔化极气保焊研究

以10CrNi5MoV钢为研究对象,进行了窄间隙熔化极气保焊对接试验,并对焊接接头的力学性能、金相组织和显微硬度进行了分析。结果表明,焊接接头具有良好的综合力学性能,焊缝组织以贝氏体为主,并有少量的针状铁素体和粒状贝氏体,过热区组织主要是贝氏体,最高硬度出现在焊接热影响区。

微量硼在12CrNi3MoV调质低合金高强度钢中的作用

本文研究不同硼含量对12CrNi3MoV钢力学性能的影响及其作用机制。如酸溶硼含量B_(sol)<0.001％时,钢的韧性有所改善;而B_(sol)>0.001％时,钢的韧性随硼含量的增加而逐渐下降,这是由于Fe_(23)(CB)_6等碳硼化物的析出而引起的。

高强度10CrNi5MoV钢热处理开裂分析

10CrNi5MoV钢板试样在调质处理过程中产生裂纹。通过组织观察和能谱分析确定了产生裂纹的主要原因,给出了改进措施,为生产提供了必要的技术支持和理论指导。

W6Mo5Cr4V2/Cr12MoV钢冲头热处理工艺研究

基于冲头的设计使用要求,为了降低成本,依据选材经济性的原则,采用摩擦焊技术将W6Mo5Cr4V2和Cr12MoV两种材料进行对焊。运用正交试验设计优化满足要求的热处理工艺,达到提高冲头的使用寿命。

消应力热处理对12CrNi5MoV锻钢组织与性能影响研究

研究了原始态和消应力热处理态12CrNi5MoV锻钢的组织与性能,结果表明,经消应力热处理后,12CrNi5MoV锻钢的强度和塑性与原始态试样的相比变化不大,而冲击韧性明显降低,锻钢发生明显脆化。试验用12CrNi5MoV锻钢含有一定量的P及易引发回火脆性的Ni、Cr、Si、Mn等元素,是发生脆化的根本原因。

12CrNi5MoV锻钢应变补偿型高温本构模型

为优化12CrNi5MoV锻钢的锻造工艺和组织调控,使用Gleeble-3500热力模拟试验机,采用单道次压缩试验对12CrNi5MoV锻钢在变形温度为850~1 200℃,应变速率为0.1~0.001 s^(-1)下的热变形行为进行研究并建立高温本构模型。结果表明:在较高的温度和较低的应变速率下,12CrNi5MoV锻钢发生动态再结晶;在较低的温度和较高的应变速率下,12CrNi5MoV锻钢只部分发生或未发生再结晶。根据压缩曲线,建立了12CrNi5MoV锻钢的Arrhenius高温本构模型,其平均绝对相对误差为14.8%;而考虑应变补偿建立的12CrNi5MoV锻钢的Arrhenius高温本构模型精度较高,其平均绝对相对误差为6.1%,相关系数为0.991。

12CrNi5MoV锻钢的回火脆特性研究

研究了系列温度回火处理的12CrNi5MoV锻钢的夏比冲击试验,并采用扫描电镜对冲击断口形貌进行了分析。结果表明,12CrNi5MoV锻钢存在两个回火脆温度,分别为400℃和570℃。与原始调质态相比,400℃回火和570℃回火分别使-20℃冲击功下降了52%和47%。

12CrNi5MoV锻钢焊接热影响区组织与性能研究

采用热模拟技术研究了12CrNi5MoV锻钢焊接热影响区粗晶区的组织与性能。结果表明,经历一次焊接热循环后,材料粗晶区的抗拉强度与原始态试样相比显著升高,而冲击韧性明显降低;冷却过程中冷却速度加快引起材料组织中孪晶马氏体与残余奥氏体含量的增加是其粗晶区力学性能变化的主要原因。

800MPa级低合金高强度钢的循环软硬化特性

在不同应变级别控制下，研究了800MPa级低合金高强度钢10CrNiSMoV轴向加载低周循环软硬化特性，研究结果表明：应变加载级别不同，材料表现出不同的循环软硬化特性，当应变幅在0．4％～1．0％范围变化时，材料表现出循环软化的特性，且应变幅越大，循环软化速率越高；当应变幅在0．30％-0．40％范围变化时，材料表现出先硬化，再趋于循环饱和，再轻微循环软化直至断裂的特性。采用透射电镜观察了不同应变级别下试样断口的位错形态，用位错理论解释了产生上述现象的原因。

10CrNi5MoV钢板尾端强韧性偏低原因分析

针对10CrNi5MoV钢板尾端板厚中心强韧性偏低问题,采用重新热处理、金相组织观察及断口扫描等方法,进行了原因分析。结果表明,尾端钢板中的氧化铝夹杂聚集分布是强韧性偏低的原因,由此推断钢板尾端心部强韧性偏低可能为钢锭开坯时冒口端未完全切净导致。在尾端向头端方向移动0.5 m位置重新取样进行性能试验,因钢锭冒口影响程度减弱,其屈服强度与头端相比仅相差10 MPa,这一试验结果进一步证实了上述观点。

系泊链用10CrNi5MoV钢的力学及耐腐蚀性能

通过静态全浸腐蚀试验研究了人工海水条件下10CrNi5MoV钢的耐腐蚀性能并与传统R3级钢进行了对比,通过慢应变速率拉伸试验对比研究了系泊链用10CrNi5MoV钢在不同回火温度热处理后的应力腐蚀断裂敏感性。结果表明：10CrNi5MoV钢在640~660℃回火热处理具有低的应力腐蚀断裂敏感性,且常规力学性能较好;随回火温度进一步升高,组织中出现大量的MA（马氏体-奥氏体）岛,断口的韧窝由等轴韧窝变为剪切韧窝,应力腐蚀断裂敏感性较高。10CrNi5MoV钢常规力学性能以及在人工海水中的耐蚀性都优于R3级钢。

道间温度对10CrNi5MoV钢气体保护焊接头力学性能的影响

通过屈服强度和冲击韧性测试、组织分析,研究了两种焊接热输入条件下道间温度对10CrNi5MoV钢气体保护焊接头力学性能的影响。结果表明,随着道间温度从40℃提高到300℃,焊接热输入为8 kJ/cm和18 kJ/cm的焊缝金属屈服强度分别从868 MPa和855 MPa单调下降至728 MPa和693 MPa,-50℃冲击韧性分别从70 J和69 J升高至117 J和72 J(道间温度分别为200℃和100℃),然后降低至67 J和43 J;焊缝金属的组织差异是不同道间温度下焊接接头力学性能不同的原因。随着道间温度从40℃提高到300℃,焊缝金属中马氏体组织逐渐消失,粒状贝氏体组织逐渐增多,针状铁素体组织比例先增加再减少,含量最高时的道间温度与冲击韧性峰值水平相一致。

冷成型10CrNi5MoV钢拉伸性能恢复热处理工艺研究

采用不同的热处理工艺参数对冷成型10CrNi5MoV钢进行性能恢复热处理试验,并对比热处理前后拉伸性能及显微组织变化情况。结果表明,由于包申格效应,冷成型10CrNi5MoV钢的拉伸性能发生了显著的变化,受压侧拉伸屈服强度降低,受拉侧拉伸屈服强度上升;冷成型10CrNi5MoV钢在250℃~620℃温度范围内进行性能恢复热处理时,加热温度对钢板拉伸性能恢复程度影响显著,而保温时间和升温速率则对其影响不明显;性能恢复热处理后的冷成型10CrNi5MoV钢金相组织及晶粒度未发生明显变化,而位错密度减小。

冷却速度对10CrNi5MoV钢焊缝金属相变的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机测量了10CrNi5MoV钢焊缝金属在不同冷却速率下奥氏体连续冷却过程中的温度-膨胀曲线,利用杠杆定律,得到了不同冷却速率下相变动力学曲线,分析了冷却速率对焊缝金属相变的影响。结果表明,不同冷却速率下焊缝金属的奥氏体转变动力学曲线均呈S型,冷却速率为60℃/s、30℃/s、15℃/s时,奥氏体转变速率与温度的曲线呈单峰状,冷却速率为6℃/s,奥氏体转变速率与温度的曲线表现为贝氏体、粒状贝氏体相变的双峰转变。

回火工艺对Cr-Ni-Mo-V高强钢组织和力学性能的影响

利用力学性能测试、金相观察、TEM、SEM和XRD等分析手段,研究了回火温度对40CrNi3MoV和50CrNi5MoV钢组织与力学性能的影响。结果表明,40CrNi3MoV钢和50CrNi5MoV钢回火后的组织具有板条马氏体特征,在板条马氏体的边界分布着高密度位错。试验钢在500~650℃范围内回火时,随着回火温度的增加,碳化物析出并长大;硬度、强度呈下降趋势;而冲击吸收能量、伸长率、断面收缩率呈上升的趋势。由于C、Mo和Ni含量的增加,在500~550℃范围内回火后,50CrNi5MoV钢的屈服强度能够达到1400MPa级,比40CrNi3MoV钢高170MPa左右,且塑韧性较好。