铝脱氧25Mn钢圆坯中夹杂物的分布规律

针对铝脱氧25Mn钢圆铸坯中夹杂物的分布特征,通过配备夹杂物自动分析仪的扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)检测了圆坯不同径向位置处夹杂物的二维形貌、成分及数量密度。对钢中夹杂物进行非水电解提取及三维形貌、成分的观察,并结合FactSage 8.0软件进行了计算分析。结果表明,在钢液的凝固冷却过程中,随着温度的降低,夹杂物中Al_(2)O_(3)含量逐渐增加,CaS含量先增加后减少,CaO及SiO_(2)含量逐渐减少。随着钢中氧含量的增加,单相钢液的稳定区域逐渐缩小,液相氧化物稳定区域增加。钢中夹杂物主要可分为含SiO_(2)的S类、含Al_(2)O_(3)的A类、含MgO的M类及以CaO或CaS为基础的C类。随着靠近圆铸坯中心位置,夹杂物的总数量密度呈现小幅增加态势,S类、A类及M类夹杂物数量密度小幅增加,C类夹杂物数量密度小幅减少。在靠近圆铸坯表面附近,大部分CaO-Al_(2)O_(3)-MgO类夹杂物处于液相区附近,随着逐渐靠近圆铸坯中心处,CaO-Al_(2)O_(3)-MgO类夹杂物组成逐渐远离液相区域,其平均成分由液相区域逐渐转移至固相区域,夹杂物中MgO含量增加。非水电解提取到的夹杂物与夹杂物自动分析所观察到的夹杂物种类基本一致。

25MnV钢矿用圆环链热浸镀铝及其力学性能的研究

采用扩散热浸镀铝对25MnV钢矿用圆环链进行处理,对热浸镀铝层的显微组织、显微硬度以及圆环链的拉伸性能和破断性能进行研究。结果表明:热浸镀铝后表面为铝层和Fe-Al合金层,合金层主要相为Fe_(2)Al_(5)和FeAl_(3),合金层内高硬度区域比例较高。经850℃、4 h的扩散处理后,铝层全部转变为合金层,且分为外扩散层与内扩散层,外扩散层主要相为FeAl,内扩散层主要相为Fe_(3)Al,合金层内高硬度区比例明显降低,且内扩散层的显微硬度小于基体。扩散后由于高温抗氧化性的Fe-Al合金层的形成,降低了淬火和回火过程中表面氧化程度,从而提高了其抗拉强度和屈服强度。由于Fe-Al合金层的硬度较高,使得扩散热浸镀铝拉伸件的伸长率和收缩率有所降低。与链条原件相比,热浸镀铝和扩散对破断强度变化不大,而两者的伸长率出现了下降,但两者性能均满足国标对C级别圆环链要求。

基于铸辗复合成形的25Mn钢法兰热处理工艺的试验研究

以铸辗复合成形的25Mn钢法兰为研究对象,研究热处理工艺参数对25Mn钢法兰微观组织及力学性能的影响;通过扫描电镜观察分析,揭示25Mn钢法兰件经不同回火温度处理后拉伸与冲击断口的断裂机理。试验结果表明,辗扩后法兰件内存在残余应力,组织不均匀,拉伸与冲击断裂形式主要为准解理和脆性断裂。在220~660℃回火时,晶粒得到细化,组织均匀;低温回火后,断口形貌为河流状花样和撕裂棱,韧窝少而浅,断裂形式为剪切和解理断裂;且随着回火温度的升高,强度总体呈下降趋势;经620℃回火析出细粒状碳化物,塑性达到峰值,伸长率和断面收缩率分别约为29%和65.32%,此时韧窝密度大,深度变深,冲击吸收能量最大（约103 J）,塑韧性最好。回火温度大于620℃,碳化物发生球化,塑韧性降低。为获得优良的综合力学性能,制定25Mn钢法兰的最佳热处理工艺为880℃淬火保温2 h,在10%NaCl水溶液中冷却后620℃回火10 h。

铸辗成形大口径25Mn钢环件微织构及力学性能

根据铸辗复合成形工艺对大口径25Mn钢环件进行离心铸造和热辗扩工业试验以及对其调质处理,运用金相显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射技术分析组织与织构,并采用拉伸与冲击试验等手段检测其力学性能。结果表明,辗扩件外形尺寸精确,组织相对均匀,个别区域伴有不规则晶粒;微观织构组态主要为沿着<111>//ND取向线分布的黄铜R织构{111}<112>和取向密度为6.0的高斯织构{110}<001>,力学性能较好,但塑性稍微偏低;揭示拉伸和冲击断裂机理为解理与韧窝共存形式。调质后回火析出弥散分布的细小碳化物颗粒,晶粒更加细小均匀,大角度晶界所占比例为3/4;揭示织构演化表现为高斯织构沿着?-取向线逐渐向旋转立方织构{110}<110>聚集转变,塑性性能得到明显提高,呈现典型的韧窝断裂。研究揭示通过离心铸造25Mn钢环坯直接热辗扩成形大口径环件是切实可行的,达到了环件成形/成性的双重目的。

25Mn钢Φ185mm×13mm冷拔管内表面麻点状缺陷的分析和控制工艺

25Mn钢(/%:0.24C,0.25Si,0.87Mn,0.016P,0.011S)冷拔管的生产流程为铁水预处理-90tEAF-LFVD-Φ250 mm圆坯HCC-穿孔-热轧至Φ197 mm×17 mm管-冷拔至Φ185 mm×13 mm管。采用光学、扫描电子显微镜、能谱仪和电子探针分析了25Mn钢冷拔管内表面麻点状缺陷。结果表明,麻点状缺陷呈翘皮状和凹坑状,翘皮状缺陷成因是CaO-Al_2O_3-(MgO)复合夹杂与钢基体变形量不一,凹坑状缺陷成因是Al_2O_3-MnS-CaS复合夹杂聚集长大后磨削加工过程中脱落。通过将原铝脱氧精炼工艺优化成硅钙合金脱氧工艺,使精炼渣碱度由原6.76降至2.26,精炼渣中(MgO)由原5.33%提高至7.23%,(Al_2O_3)由26.05%降低至12.76%,使钢中的硬脆性夹杂转变为延展性优良的硅酸盐类夹杂,消除了25Mn钢冷拔管内表面麻点状缺陷。

25Mn和27SiMn材料焊接性对比研究

根据焊接理论对25Mn和27SiMn的碳当量、冷裂纹指数、热裂纹指数、再热裂纹指数以及层状撕裂敏感指数等焊接性进行了充分的分析对比。针对2种材料拟定了焊接方法,利用该方法对材料进行了焊接评定比较试验,结果表明采用合理的焊接工艺方案,能使焊接合格率达100%。

高锰无磁钢ZG25Mn18Cr4的加工硬化机理

在应力作用下快速加工硬化是高锰无磁钢ZG25Mn18Cr4的一个重要特征.通过X衍射和电子显微分析证明,变形前和变形后的基体组织都是奥氏体基体加上碳化物,变形前后的基体中均存在条纹状组织,且变形后基体中的条纹数量明显高于变形前基体中的条纹数量.电子衍射分析表明这些出现在粗大奥氏体晶粒内部的条纹组织是高密度层错.由塑性变形产生的大量层错分割了奥氏体基体,缩短了位错运动的自由程,导致了ZG25Mn18Cr4的迅速加工硬化.

Fe-25Mn合金的力学性能和电子结构的第一性原理计算

以Fe-25Mn合金为基础添加不同的合金元素,可获得具有优良力学性能的孪晶诱导塑性钢。通过基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法计算了Fe-25Mn合金的晶格常数、力学性能、电子结构。结果表明:Fe-25Mn合金满足力学稳定性条件,可稳定存在;该合金具有微弱的磁性,总磁距为1.192 hbar。电荷密度则主要集中在Mn原子和离Mn原子最近的Fe原子,Fe原子和Mn原子的分波态密度有明显共振,这说明了Fe-Mn原子之间结合较好。

辗后再加热温度对25Mn钢环件组织及织构的影响

对25Mn钢铸坯辗扩后环件进行不同温度的再加热,借助光学显微镜观察组织以及利用扫描电镜和电子背散射衍射技术分析晶粒取向差角分布、织构演化过程和拉伸与冲击试样断口形貌。结果表明,加热温度升高,晶粒尺寸增大趋势明显,660℃时大约2/3的晶粒平均直径为16-28μm,但基本呈正态分布特征;高温条件下,亚晶界通过回复作用不断吸收位错,晶界取向差角向大角度晶界迁移的比例增加。反极图结果表明织构形态主要为{001}〈110〉,600℃时织构强度高,伴有{112}〈110〉组分织构;随着再加热温度升高织构强度明显减弱。所测定试样力学性能均较高,拉伸断口韧窝明显,且在660℃时韧窝直径大、塑性最好,断面收缩率达到了58.3%,呈韧窝断裂形式。冲击试样断口具有少量解理平台和撕裂棱。

Fe-25Mn-6Si-7Cr形状记忆合金在含沙多相流中的损伤行为

测量Fe-25Mn-6Si-7Cr形状记忆合金在含沙多相流中的损伤抗力,研究了失效机制和损伤抗力的控制因素,并与水轮机叶片用不锈钢0Cr13Ni5Mo进行了对比.结果表明,Fe-25Mn-6Si-7Cr形状记忆合金在含沙多相流中的失效机制主要是泥沙犁削,其损伤抗力因高的局域弹性和高的犁削抗力而优于不锈钢0Cr13Ni5Mo,局域弹性高是其损伤破坏速度效应低和空蚀与泥沙冲刷磨损交互作用小的根本原因.

淬火温度对25Mn2V钢组织与性能的影响

采用拉伸试验、硬度试验和金相分析等方法,研究了25Mn2V钢在不同温度(850,880,910,950,1 000,1 050℃)淬火+600℃回火后的力学性能和显微组织。结果表明:25Mn2V钢调质处理淬火温度为910℃时,其力学性能最高;但当淬火温度达到950℃时,钢材淬火组织明显粗化,力学性能下降。

25Mn2钢热处理工艺的优化

探讨了25Mn2钢热处理工艺的优化。实验结果表明,25Mn2钢的最佳热处理工艺为：淬火温度880～910℃,保温时间45～50 min（壁厚为10～12 mm）;回火温度580～600℃,回火保温时间60min。

高锰无磁钢ZG25Mn18Cr4中的层错组织

通过光学金相、X射线衍射及透射电镜观察,发现ZG25Mn18Cr4钢形变强化后的组织由奥氏体基体和叠加层错组成。形变量对这些层错的数量及形态有很大影响,其中一些层错形变后会由于相互叠加而使表现层错的条纹特征不明显,其形貌很类似于ε马氏体组织。讨论了这种常被误认为ε马氏体的层错组织的形貌特征及形成机理。

25Mn钢冲击性能的研究

为研究25Mn钢不同状态的冲击性能的差异,采用示波冲击试验、硬度测定、显微组织观察和冲击断口的SEM形貌分析等方法,分别对轧制态、正火和淬火+回火的试样进行了测定。结果表明,用示波冲击试验能得到不同变形和断裂阶段载荷、变形及能量消耗的变化。如淬火+回火态的变形抗力和变形能力都较高,但其总冲击功仅比正火态平均高6J,可却使其材料的裂纹扩展功平均提高16．78J。分析冲击试样的裂纹形成功和裂纹扩展功,以及断口形貌可以判断材料的韧脆性。

回火温度对25Mn2钢组织与力学性能的影响

通过对25Mn2钢进行淬火+回火的调质处理,研究了油井钢管采用淬火+不同回火温度的调质处理后的力学性能及金相组织的变化,为确定25Mn2油井钢管的合理的热处理工艺提供重要依据。

热处理保温时间对25Mn2钢力学性能和显微组织的影响

对25Mn2钢进行了不同工艺的热处理,研究了淬火保温时间和回火保温时间对其力学性能和显微组织的影响,以探讨优化其热处理工艺的可能性。结果表明:回火保温时间对力学性能的影响是显著的,而淬火保温时间对力学性能的影响并不显著;在淬火温度为900℃,回火温度为615℃的条件下,回火保温20 min是必要且足够的;经优化后工艺热处理25Mn2钢的力学性能能较好地满足API 5CT标准要求。

铸态25Mn钢热变形行为及流变应力本构模型研究

为实现铸态25Mn钢热辗扩的数值模拟与制定合理的热成形工艺参数,基于Gleeble-3500热模拟试验机进行了单道次热压缩试验,系统地分析了各变形参数(变形温度、变形速率、初始晶粒尺寸)对铸态25Mn钢热变形及流变应力的影响,通过对实验数据进行线性分析推导出铸态25Mn钢的热压缩本构方程。研究结果表明:当变形温度越高、应变速率越小、初始晶粒越细小时,越容易发生动态再结晶;流变应力的预测值与实验值较吻合,且预测值最大误差仅为5.9%。

淬火温度对25Mn2钢组织与硬度的影响

通过对25Mn2钢进行不同温度淬火+600℃回火的热处理,研究淬火温度对其力学性能和显微组织的影响,以探讨优化其热处理工艺的可能性。结果表明:25Mn2钢合适的淬火温度为880℃,淬火后的主要组织为板条马氏体,600℃回火后的组织主要为多边形铁素体+颗粒状渗碳体。通过研究,为确定25Mn2油套钢管合理的热处理工艺提供了重要依据。

25Mn去应力退火态微观组织及性能分析

借助宏观形貌、力学试验、金相显微镜及扫描电镜对冷拔25Mn去应力退火态下的微观组织及性能进行了分析。结果表明,退火态材料的塑性和韧性比未退火时有较大提高,获得较好的综合性能。金相显示未退火态组织中存在大量的破碎小晶粒,而退火态铁素体晶粒均匀,形貌圆钝。拉伸断口形貌均是准解理断裂,残余应力表现为拉应力,退火态的明显低于未退火态。

奥氏体化温度对25Mn2V钢形变强化影响的研究

介绍了２５Ｍｎ２Ｖ钢形变强化的试验结果。研究了不同奥氏体化淬火温度对材料的组织与性能的影响，通过显微组织与断口的观察分析和内耗测量，认为形变时效初期的碳原子偏聚是引起强化的主要原因，在一定温度范围内，提高低碳合金钢淬火加热温度有利于强度和塑性的增加并可改善焊接件焊缝组织和性能，防止脆断。