Effect of Rare Earths on Tempered Martensite Embrittlement of Steel

The mechanical properties of SiMnCr and SiMnMo steels tempered in lowtemperature range were studied. The results show that there is no notable effect of RE on material strength during lowtemperature tempering. There are toughness troughs of tempered martensite embrittlement(TME) at 350 ℃ and 400 ℃ for steel SiMnCr and SiMnMo respectively. RE raises the toughness of TME troughs to some extent by refining grains and restraining embrittlment of austenite grain boundary, although it does not change TME temperature.

淬火-配分-回火工艺处理钢的三体冲击磨损性能研究

研究了"淬火-配分-回火"(Q-P-T)工艺对20Si2Ni3钢三体冲击磨料磨损性能的影响。结果表明,随试验冲击能量从0.5 J增加到3.5 J,试样的磨损失重量先增大后减小,在2.5 J时出现峰;试样经Q-P-T工艺处理后的磨损失重量低于传统淬火回火(Q-T)工艺处理的试样,其主要磨损机制由犁削向应变疲劳转变;经Q-P-T处理的样品在磨损试验后的表面加工硬化层厚度明显高于经Q-T处理的样品。分析认为基体的高塑韧性及其在磨损过程中的形变强化和残余奥氏体的相变强化是Q-P-T工艺处理钢具有较好的抗冲击磨料磨损性能的原因。

G115钢CMT+P焊接工艺及组织和性能

基于冷金属过渡加脉冲(CMT+P)的焊接方法,研究了新型回火马氏体耐热钢G115的焊接性以及焊接接头组织和性能.结果表明,焊接接头经热处理后为回火马氏体组织,焊缝晶粒呈现出等轴晶和柱状晶两种不同的形貌,而焊接热影响区和母材晶粒均为等轴晶.与焊条电弧焊(SMAW)相比,CMT+P焊接方法有效降低了热输入,大幅度减小了热影响区宽度,提高了焊接接头的拉伸性能和热影响区冲击韧性,焊接接头焊缝冲击韧性略有降低.焊接接头的室温和高温拉伸断裂机理均为韧性断裂,室温拉伸断口的韧窝内存在一定量的析出相.

含硅型高铬马氏体耐热钢的回火脆性研究

采用冲击试验、X射线衍射分析、断口和显微组织观察，研究了回火温度和冷却速度对含硅型高铬马氏体耐热钢冲击韧性的影响。研究结果表明，含硅型高铬马氏体耐热钢在400℃以下回火时组织中存在少量残余奥氏体，在450～600℃区间存在高温回火脆性，硬度达到峰值，产生沿晶和准解理混合断裂。分析认为，沿晶界生成的链状碳化D物降低晶界结合强度，以及基体组织中析出的大量细小弥散的碳化物产生二次硬化，两者是回火脆性产生的主要原因。冷却速度通过碳化物析出差异影响基体强度，进而影响钢的冲击韧性。

砷、锡、锑对30CrMnSiA钢回火脆性的影响

研究了３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢中复合加入不同量的砷、锡、锑对低温回火脆性及高温回火脆性的影响。证实该钢的低温回火脆性是马氏体板条间碳化物析出产生的准解理断裂所致，有害元素的存在会加剧这种脆性的发展。高温回火脆性是有害元素偏聚到晶界，助长沿晶断裂所致。这些元素在钢中的含量必须加以限制。

砷锑对30CrMnSiA钢低温回火脆性的影响

在３０ＣｒＭｎＳｌＡ钢中加入了不同量的砷（Ａｓ）和锑（Ｓｂ），应用扫描电镜、透射电镜及俄歇能谱研究了这些元素对低温回火脆性的影响规律。结果表明该钢的低温回火脆性是马氏体条间碳化物析出而产生准解理断裂所致，杂质元素的存在则会增加脆性的程度，且Ｓｂ的作用明显强于Ａｓ的作用。

马氏体冷轧-回火制备超细晶钢及其热稳定性

在低碳钢和低碳加铌、钒、钛微合金钢中,通过马氏体冷轧-回火的方法获得了尺寸为数百纳米的超细晶粒铁素体组织,研究了超细晶粒组的形成机制和热稳定性.通过马氏体相变在这些钢中引入了大量高密度位错,马氏体冷轧后位错进一步增殖,形成大量位错胞状结构;在500-600℃进行的60 min回火将上述胞状结构转变成具有清晰大角晶界的超细晶粒.在回火过程中形成的微合金元素碳化物对位错运动和晶界移动具有有效的"钉扎"作用,有助于获得超细晶组织并明显提高其热稳定性.

稀土对SiMnCr和SiMnMo结构钢回火脆性的影响

研究了ＳｉＭｎＣｒ钢和ＳｉＭｎＭｏ钢低温回火过程中机械性能的变化。稀土对低温回火时的材料强度没有明显的影响。ＳｉＭｎＣｒ钢和ＳｉＭｎＭｏ钢分别在３５０和４００℃存在ＴＭＥ谷底值；稀土对谷底值的温度虽然没有影响，却可以在一定程度上改善其数值。稀土改善回火脆性是细化晶粒和抑制奥氏体晶界脆化作用的结果。

A508-3钢回火焊道接头组织和性能

文中针对A508-3钢,采用镍基合金焊条Ni690在其表面实施了异种材料的回火焊道焊接技术,分析了异种材料回火焊道焊接接头组织和性能,并与常规焊接工艺+590℃×2 h焊后热处理的焊接接头进行了对比。试验结果表明,常规焊接工艺+焊后热处理的接头硬度虽然粗晶区硬度明显降低,但是马氏体带的硬度降低不明显,而采用回火焊道焊接技术的焊接接头粗晶区和马氏体带的硬度均明显降低;回火焊道技术可以同时软化粗晶区和熔合区,其中粗晶区硬度约为热处理效果的73%~89%,但是获得的接头硬度均匀性更佳。从试验结果来看,能够免除焊后热处理的回火焊道焊接技术是大型结构部件焊接修复或制造时理想的焊接方法。

低碳高强度钢的组织结构与回火马氏体脆化

低碳高强度钢25Si2Mn2CrNiMoV在450℃回火状态下产生回火马氏体脆性.本文重点研究了这种钢回火马氏体脆化与钢的组织结构间的关系,提出了碳化物——残余奥氏体——杂质元素交互作用引起回火马氏体脆化的简单模型.

不同热处理条件下30CrMnSiNi2A钢的组织性能研究

为考察热处理工艺对材料性能的影响,对不同回火温度下三种碳含量的30Cr Mn Si Ni2A钢的性能进行实验研究,并分析其组织和断口形貌.研究结果表明:低温回火时30Cr Mn Si Ni2A钢具有较高的强度和硬度,其内部组织为回火马氏体,断口形貌为韧窝断口;当碳含量增大,30Cr Mn Si Ni2A钢的强度也增大;随着回火温度升高,30Cr Mn Si Ni2A钢的强度和硬度逐渐下降,伸长率和断面收缩率却总体呈上升趋势,其组织向索氏体转变,断口形貌变为解理和沿晶断口,回火脆性与其内部形核有关.

回火温度对CB2钢的含硼M23C6相析出及力学性能的影响

为了研究含硼的M23C6相的析出行为对CB2钢力学性能的影响,对含硼的CB2钢分别进行了690℃、710℃、730℃、750℃、770℃和790℃的回火处理。通过OM、SEM和TEM等观察含硼的M23C6相在690—790℃回火温度中的析出行为,借助Thermo-Calc阐明回火温度对M23C6相析出行为的影响机制,结合硬度和室温拉伸等性能测试研究CB2钢中M23C6相析出行为对其性能的影响规律,确定最佳回火温度。研究发现:随着回火温度的升高,CB2钢中马氏体板条逐渐变宽,板条马氏体转变为多边形铁素体;M23C6相的平均尺寸从132.19nm增加到197.62nm,当回火温度超过750℃时,M23C6相的增大速度明显加快;CB2钢的强度和硬度降低,伸长率和断面收缩率增加;当回火温度为730℃时CB2钢的综合性能较好。

热处理工艺对Cr17含Ni马氏体不锈钢组织及性能的影响

通过对Cr17含Ni马氏体不锈钢热处理工艺试验,研究了不同的淬火和回火温度对Cr17含Ni马氏体不锈钢(低、高倍)组织和力学性能的影响。试验结果表明:经过淬火+高温回火处理后,材料晶粒明显细化,材料的综合力学性能得到最大提高。同时,在中温回火时,材料的强度和硬度有所提高,塑性和韧性略有降低,出现明显的中温回火脆性倾向。Cr17含Ni马氏体不锈钢的使用状态组织为索氏体,具有良好的耐蚀性能,又具有较高的强度和韧性配合。

低中碳Si－Mn－V钢回火马氏体脆性机理与稀土元素的作用

通过冲击试验并利用透射电镜，扫描电镜和Ｘ射线衍射仪等测试设备研究了低中碳Ｓｉ－Ｍｎ－Ｖ钢回火马氏体脆性机理及稀土元素的作用，结果表明：回火碳化物的析出和粗化是导致试验钢回火马氏体脆性断裂的本质因素，回火马氏体脆性断裂方式强烈取决于钢中含碳量；稀土元素对试验钢回火马氏体脆性的影响与钢中含碳量有关．

两种不同T/P92钢焊条熔敷金属组织性能的对比分析

通过化学成分分析、硬度试验、力学性能试验、金相显微镜及透射电镜(TEM)组织观察等手段,对两种不同品牌T/P92钢焊条熔敷金属的组织性能进行了对比。结果表明:A(常用品牌)和B(新开发品牌)两种焊条熔敷金属热处理后的室温组织均为回火马氏体,B熔敷金属在金相显微镜下极少数视场内存在"夹钨"缺陷,TEM下观察存在圆形超显微氧化夹杂物。A和B两种熔敷金属室温力学性能相当,随着试验温度升高,B熔敷金属的强度降低,塑性急剧升高,这主要与析出相的数量与分布有关。

药皮合金元素对碱性焊条焊缝组织及性能的影响

通过药皮过渡合金元素,设计了四种碱性焊条,并利用焊接试验、金相分析、力学性能及断口扫描测试等方法,研究了药皮中合金元素对碱性焊条焊缝组织及性能的影响。结果表明,随着药皮合金元素含量的升高:试样焊缝组织相变化不大,均以回火索氏体和板条马氏体为主,并伴有少量的残余奥氏体和二次析出相,但组织逐渐由板条状变为细条状,且交错密度增大;焊缝强度变化不大,但冲击韧性大幅度提高,冲击断口的韧窝变得多而深;药皮中合金元素对焊缝组织及性能的影响是一个相辅相成又相互制约的过程,3#焊条合金配比使得碱性焊条焊缝组织和强韧性达到了较好的匹配。

回火时间对马氏体钢氢脆敏感性的影响

采用慢应变速率拉伸及氢渗透试验研究了回火热处理时间对一种马氏体钢氢脆敏感性的影响。试验结果表明:随着回火时间的延长,试样的氢脆敏感性先降低后增加,当回火时间为4 h时,材料的氢脆敏感性指数达到最低值。其主要原因是当回火时间小于4 h时,大量碳化物的析出有效捕获了氢原子,使有效氢扩散系数及氢脆敏感性均降低;但当回火时间大于4 h时,碳化物粗化长大,其对氢原子的捕获作用减弱,导致有效氢扩散系数增加,氢脆敏感性增强。

焊后回火温度对G115钢熔敷金属组织及室温力学性能的影响

采用G115钢焊条焊接了熔敷金属试板,然后分别在760、780、800、820℃下进行了焊后回火热处理,并对不同回火温度下试样的力学性能和显微组织进行了分析。结果表明,G115钢熔敷金属的最佳回火温度为800℃,随着回火温度的升高,析出相M_(23)C_(6)有长大的趋势。760~820℃回火后的冲击断口表现为韧窝断裂和准解理断裂特征,在韧窝内存在焊接冶金脱氧过程中形成的球形第二相粒子。