• 700 MPa级高塑低碳低合金钢的多相组织调控及性能

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 通过临界退火、临界回火以及回火的多步热处理方式, 研究了低碳低合金钢的组织演变与力学性能. 结果表明, 临界退火后的组织为板条状的临界铁素体及贝氏体/马氏体的双相组织. 经临界回火后, 为临界铁素体、回火贝氏体/马氏体以及残余奥氏体的多相组织. 残余奥氏体呈粒状和条状, 分布在铁素体/贝氏体(马氏体)相界面及贝氏体/马氏体板条之间, 含量高达29%, 并在回火后保持稳定, 主要通过C, Mn, Ni 和Cu在逆转奥氏体中的富集来稳定. 临界退火及回火过程中, NbC在铁素体及贝氏体/马氏体中析出, 呈球状、椭圆形或不规则形状, 平均尺寸为10 nm; 富Cu 的析出相在临界回火及回火过程中形成, 呈球状分布于铁素体及残余奥氏体中, 尺寸在10~30 nm 之间. 通过残余奥氏体的应变诱导塑性(TRIP)效应及纳米析出相的析出强化作用, 实验钢具有优异的力学性能: 屈服强度高于700 MPa, 抗拉强度高于900 MPa, 均匀延伸率高于20%, 总延伸率高于30%.

  • 700MPa级高强高塑低碳低合金钢的多相组织调控及性能

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 本文通过三步的连续热处理方式,即临界退火,临界回火以及回火工艺,研究了低碳低合金钢的组织演变与力学性能。结果表明,临界退火后的组织为板条状的临界铁素体及贝氏体的双相组织,经临界回火后,为临界铁素体,回火贝氏体以及残余奥氏体的多相组织。残余奥氏体呈粒状和条状,分布在铁素体/贝氏体相界面及贝氏体板条之间,含量高达29%,并在回火后保持稳定,主要通过C,Mn,Ni和Cu在逆转奥氏体中的富集来稳定。临界退火及回火过程中,NbC在铁素体及贝氏体中析出,呈球状或不规则形状,平均尺寸为10 nm;富Cu的析出相在临界回火及回火过程中形成,呈球状分布于铁素体及残余奥氏体中,尺寸在10~30 nm 之间。通过残余奥氏体的应变诱导塑性(TRIP效应)及纳米析出相的析出强化作用,实验钢具有优异的力学性能:屈服强度高于700 MPa,抗拉强度高于900 MPa,均匀延伸率高于20%,总延伸率高于30%。

  • 大变形管线钢中F/B多相组织应变硬化行为和应力比研究

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》

    摘要: 采用TMCP工艺获得了5种不同贝氏体体积分数的铁素体/贝氏体(F/B)多相钢。通过纵向力学性能分析,并结合修正C-J分析方法研究了以F/B多相组织为特征的大变形管线钢的应变硬化行为,获得了F/B多相钢中贝氏体体积分数与应力比、屈强比的关系,并通过修正C-J分析对此现象的机理进行了合理的阐释。结果表明,大变形管线钢的弹性形变阶段主要对应修正C-J分析中的第I阶段,塑性形变阶段包括修正C-J分析第II和第III阶段,屈服点(应变0.5%)附近阶段可跨越第I和第II阶段。F/B多相钢中各阶段的应变硬化能力存在显著差异,并且其应变硬化行为呈现出与贝氏体体积分数相关的特性。通过适宜的组织调控可以实现管线钢强度和塑性的最佳匹配。应力比Rt1.5/Rt0.5适宜用于表征管材屈服点附近的应变硬化能力,应力比Rt2/Rt1、Rt5/Rt1均适宜用于表征X70级管线钢塑性阶段应变硬化能力,Rt2/Rt1较适宜用于表征X80级管线钢塑性阶段应变硬化能力。

  • Mn/Ni/Mo含量对热煨弯管焊缝组织转变和低温韧性的影响

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 以Mn-Ni-Mo为主要合金体系,研制了K65热煨弯管用高强高韧埋弧焊丝。采用该焊丝制得的直缝管焊缝金属抗拉强度达741-768MPa,显微硬度为231-250HV10,-40℃冲击功均为90-185J;直缝管焊缝经热处理工序后,-40℃冲击功均值为65-124J,相比直缝管焊缝出现较大幅度的下降。本文通过OM、LePera、SEM(EBSD)及TEM对焊缝进行组织观察,研究焊缝中Mn-Ni-Mo含量对K65热煨弯管组织转变和低温韧性的影响,结果表明:直缝管焊缝中Mn、Ni的增加会促进针状铁素体的形成,适当增Mo降Mn/Ni能使焊缝达到最佳强韧性能;经过热处理后,焊缝中针状铁素含量降低,上贝氏体含量增加,以及大尺寸沿晶分布渗碳体是焊缝金属低温韧性下降的原因,但Mo含量为0.2%时仍能保证大角度晶界比例达67.1%,使焊缝金属的-40℃低温韧性达124J。