Microstructure and mechanical properties of friction-stir welded St52 steel joints

The aim of this work is to investigate the mechanical properties and microstructures of friction-stir welded(FSWed) St52 structural steel joints. In this study, St52 steel plates with a thickness of 4 mm were butt-welded by friction-stir welding(FSW) using a tungsten carbide tool having a conical pin. The microstructure of the welded zone consists of equiaxed fine ferrite, grain boundary ferrite, Widmanstatten ferrite, and aggregates of ferrite + cementite. The microhardness measurements showed that the hardness of the welded zone was significantly higher than that of the base metal. The FSWed St52 joint exhibited a significant strength overmatching in the weld region and a strength performance similar to or slightly higher than that of the base plate.

St52-3直缝埋弧焊管用钢板质量缺陷分析

针对St52-3直缝埋弧焊管用钢板出现的异常情况,采用低倍、金相、扫描电镜等手段进行了全面分析。结果表明,负偏析带内贝氏体组织和夹杂物导致钢板中心出现裂纹,从而产生质量缺陷。在实际操作中,通过提高钢液纯净度、轧制后缓冷等措施,可以有效地避免这一问题。

大截面ST52-3钢阀块锻件热处理工艺优化

针对大截面ST52-3阀块锻件调质热处理过程中出现的夏比冲击吸收能量不合格现象,通过断口宏观形貌和金相组织观察,分析不合格原因。研究了淬火温度、冷却速率、回火温度对夏比冲击吸收能量的影响,并对热处理工艺进行优化。结果表明,优化后的热处理工艺明显改善了夏比冲击吸收能量,且不降低拉伸性能指标。

地铁列车转向架构架开裂的失效分析

地铁列车转向架构架由St52-3钢板焊接而成,在列车运行大约5a后转向架构架发生了开裂;利用光学显微镜、扫描电子显微镜、万能材料试验机等对开裂件进行了宏微观形貌、化学成分、拉伸和疲劳性能分析,以找到其失效的原因。结果表明:转向架构架发生了疲劳开裂,开裂起源于焊接连接部位的焊接缺陷处;提出了提高焊接质量和改变转向架构架结构的措施,经过近10a的实际运行,再也没有出现过开裂现象。

ST52-3G钢CCT曲线的测定与分析

在Gleeble-1500D热模拟试验机上,测定了ST52-3G钢在不同冷却速率下过冷奥氏体连续冷却的膨胀曲线,利用膨胀法结合金相-硬度法,绘制了试验钢过冷奥氏体连续冷却相转变曲线(CCT曲线),研究了试验钢组织及硬度与冷却速率之间的影响规律。结果表明,试验钢的Ac_1和Ac_3分别为760℃和940℃;微观组织主要有铁素体、珠光体和贝氏体。较慢冷却速率时发生铁素体和珠光体转变,其中铁素体含量较多;当冷却速率大于20℃/s时发生贝氏体转变;随着冷却速率的提高,各组织或晶粒变细,试验钢的硬度随着冷却速率的增加呈先快后慢趋势。

ST52-3G钢等温退火的组织演变

以冷轧低碳ST52-3G钢薄板为研究对象,借助Gleeble-1500D热模拟试验机测定试验钢快速加热过程中的相变临界点Ac_1和Ac_3,研究了等温退火过程中不同退火温度和保温时间对试验钢微观组织演化规律的影响,并在此基础上建立了铁素体静态再结晶晶粒尺寸的数学模型。结果表明：ST52-3G试验钢在快速加热过程中的相变临界点Ac_1为841℃、Ac_3为887℃,在等温退火温度为500~550℃区间,其微观组织发生了铁素体回复;在600~850℃时发生了铁素体的再结晶,铁素体再结晶所形成的等轴晶粒随着退火温度的升高和保温时间的增加而增大;建立了试验钢等温退火过程中铁素体静态再结晶晶粒尺寸的幂函数经验模型,该模型具有较好的精度。