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高钢级厚壁管线钢低温断裂韧性控制技术研究 预览
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作者 刘清友 贾书君 任毅 《焊管》 2019年第7期39-47,54共10页
针对厚规格X80管线钢低温断裂韧性控制难题,从理论层面揭示了DWTT断裂韧性的影响机制,并通过实验室轧钢试验和工业试验证实了相变前奥氏体晶粒尺寸和室温组织中的马奥岛是影响厚规格X80管线钢DWTT性能的两大主要因素。借助热模拟试验研... 针对厚规格X80管线钢低温断裂韧性控制难题,从理论层面揭示了DWTT断裂韧性的影响机制,并通过实验室轧钢试验和工业试验证实了相变前奥氏体晶粒尺寸和室温组织中的马奥岛是影响厚规格X80管线钢DWTT性能的两大主要因素。借助热模拟试验研究得出了细化奥氏体晶粒尺寸和马奥岛的主要技术措施。结果表明,尽量避免粗轧高温区在5%~8%变形、适当提高Nb含量、提高粗轧最后两道次变形量和缩短间隔时间,可以使奥氏体再结晶晶粒尺寸控制在20μm以下;适当降低终轧温度、提高冷却速率、选择合理的终冷温度,可以将组织中马奥岛体积分数降低到10%以下,平均颗粒尺寸减小到1μm以下。 展开更多
关键词 管线钢 厚壁 低温 DWTT断裂韧性 奥氏体晶粒尺寸 马奥岛
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终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织演变和硬度的影响
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作者 张可 赵时雨 +5 位作者 隋凤利 李昭东 叶晓瑜 孙新军 黄贞益 雍岐龙 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期191-198,共8页
采用Gleeble3800热模拟试验机、OM、EBSD、TEM及Vickers硬度计等研究终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢的组织转变、析出相和硬度的影响,并阐明了组织演变和硬度变化的原因。结果表明,不同终轧温度的Ti-V-Mo钢其组织均为多边形铁素体;随着... 采用Gleeble3800热模拟试验机、OM、EBSD、TEM及Vickers硬度计等研究终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢的组织转变、析出相和硬度的影响,并阐明了组织演变和硬度变化的原因。结果表明,不同终轧温度的Ti-V-Mo钢其组织均为多边形铁素体;随着终轧温度由1000℃降低到800℃,Ti-V-Mo钢的硬度由400HV提高到427HV;铁素体晶粒的平均尺寸由3.44μm减小到3.05μm;(Ti,V,Mo)C粒子的析出数量增加,其平均尺寸由8.38 nm减小到6.25 nm。随着终轧温度的降低,铁素体平均晶粒尺寸的减小和纳米级(Ti,V,Mo)C粒子的增多及细化是硬度增大的主要因素。在980℃以下,降低终轧温度(Ti,V,Mo)C在奥氏体中的形核率不断减小,使得其在铁素体中析出的10 nm以下的(Ti,V,Mo)C粒子不断增多,促进了硬度的提高。 展开更多
关键词 金属材料 Ti-V-Mo复合微合金钢 终轧温度 硬度 铁素体 (Ti V Mo)C
系泊链用10CrNi5MoV钢的力学及耐腐蚀性能
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作者 王鑫 李昭东 +4 位作者 周世同 左越 黄涛 陈颖 代建清 《金属热处理》 CSCD 北大核心 2018年第2期51-56,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 系泊链 10CrNi5MoV钢 R3级钢 力学性能 耐腐蚀性
抗大变形管线钢热影响区软化问题的研究 预览 被引量:1
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作者 贾璐 刘意春 +2 位作者 贾书君 李拔 刘清友 《材料科学与工艺》 CSCD 北大核心 2018年第3期37-44,共8页
为了研究抗大变形管线钢热影响区出现软化区的具体原因,本文采用焊接热模拟实验研究了X80级抗大变形管线钢的焊接热循环过程,结合金相显微镜、扫描电镜、EBSD、透射电镜和冲击实验,分析了热影响区软化区的组织变化、晶体学特征和冲击韧... 为了研究抗大变形管线钢热影响区出现软化区的具体原因,本文采用焊接热模拟实验研究了X80级抗大变形管线钢的焊接热循环过程,结合金相显微镜、扫描电镜、EBSD、透射电镜和冲击实验,分析了热影响区软化区的组织变化、晶体学特征和冲击韧性.结果表明:当母材组织为多边形铁素体+贝氏体时,焊接热影响区的软化区出现在峰值温度600~700℃的高温回火区,此时组织转变成硬度较低的粗大铁素体+回火贝氏体,并且回复过程加快,组织中亚结构的大幅度减少和位错密度的显著降低是产生软化区的主要原因;软化区的韧性较好,但是在800℃的临界区,M/A组元发生了聚集和粗化,并且大角度晶界比例降低,导致了韧性低谷的出现. 展开更多
关键词 抗大变形管线钢 软化区 焊接热模拟 位错密度 韧性
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Cr、Nb复合对高碳钢连续冷却时组织转变的影响
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作者 王凯 杨忠民 +1 位作者 陈颖 王慧敏 《金属热处理》 CSCD 北大核心 2018年第8期17-22,共6页
针对82B盘条钢实际生产中常出现的组织不均以及心部异常组织等问题,设计了一种Cr、Nb复合作用的高碳盘条钢,用Formastor全自动相变仪模拟连续加热和冷却试验,研究了连续冷却条件下调整Cr、Nb(0.51Cr-0.027Nb)含量与原合金含量对高碳... 针对82B盘条钢实际生产中常出现的组织不均以及心部异常组织等问题,设计了一种Cr、Nb复合作用的高碳盘条钢,用Formastor全自动相变仪模拟连续加热和冷却试验,研究了连续冷却条件下调整Cr、Nb(0.51Cr-0.027Nb)含量与原合金含量对高碳钢组织转变的影响。结果表明:随着Cr含量的提高以及Nb的加入,试验钢强韧性提高,对比试验钢的CCT曲线可以发现,Cr、Nb的复合化作用可以使高碳钢CCT曲线在较低冷速下实现"扁平化",扩大工艺区间,解决实际生产中高碳钢线材的组织不均匀以及异常组织问题。 展开更多
关键词 CR NB 高碳钢 CCT曲线
Al及Ca处理对低合金钢在上甲板环境中锈层的影响
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作者 刘健 李灏 《连铸》 2018年第3期11-17,共7页
采用模拟油船货油舱上甲板腐蚀试验装置,研究了Al元素及Ca处理对低合金钢在模拟上甲板环境中腐蚀行为的影响。试验结果显示,钢中添加Al并进行Ca处理后,有效改善了钢在上甲板环境下内锈层的致密性。Al元素促进钢内锈层中Al2O3层的形成,... 采用模拟油船货油舱上甲板腐蚀试验装置,研究了Al元素及Ca处理对低合金钢在模拟上甲板环境中腐蚀行为的影响。试验结果显示,钢中添加Al并进行Ca处理后,有效改善了钢在上甲板环境下内锈层的致密性。Al元素促进钢内锈层中Al2O3层的形成,而Ca处理后钢中的夹杂物以球化的CaS-Al2O3-MnS复合杂物为主。在添加Al元素和CaS-Al2O3-MnS复合夹杂物的共同作用下,在耐蚀钢基体的表面形成了Al和Ca的富集的致密内锈层,其中Al主要以致密的块状Al2O3的形式存在,而Ca元素主要以CaO、CaS和CaCO3的形式存在。 展开更多
关键词 货油舱上甲板 低合金钢 AL元素 Ca处理 内锈层
Sb对低合金钢在上甲板环境下耐蚀性的影响
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作者 刘健 李灏 《物理测试》 CAS 2018年第5期8-14,共7页
采用模拟油船货油舱上甲板环境的腐蚀试验装置,研究了Sb元素对低合金钢在含CO2-SO2-O2-H2S气体的干湿交替环境中的耐蚀性的影响。结果表明,Sb元素可以有效降低钢在上甲板环境中的腐蚀减薄量。扫描电镜的观察结果显示,含Sb钢内锈层中的... 采用模拟油船货油舱上甲板环境的腐蚀试验装置,研究了Sb元素对低合金钢在含CO2-SO2-O2-H2S气体的干湿交替环境中的耐蚀性的影响。结果表明,Sb元素可以有效降低钢在上甲板环境中的腐蚀减薄量。扫描电镜的观察结果显示,含Sb钢内锈层中的裂纹少于普碳钢;拉曼光谱的测试结果显示钢中加入Sb元素后,内锈层中的α-FeOOH含量增大;电子探针测试的结果显示,Sb在内锈层中与基体接触的区域内富集;X射线能谱分析结果显示,在内锈层中Sb元素以保护性较好的氧化物(Sb2O5)的形式存在。 展开更多
关键词 货油舱 上甲板 低合金钢 Sb元素 耐蚀性
临界区变形致低碳微合金钢晶粒的超细化 被引量:1
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作者 李拔 刘清友 +1 位作者 贾书君 陈健 《金属热处理》 CSCD 北大核心 2018年第5期133-138,共6页
通过热模拟试验对临界区变形实现低碳微合金钢的晶粒超细化进行了研究,并结合SEM、应力应变曲线和EBSD对超细晶组织进行了表征和分析。结果表明,采用临界区变形工艺制备了有效晶粒尺寸约1μm的超细组织,该组织由超细晶铁素体和细晶粒状... 通过热模拟试验对临界区变形实现低碳微合金钢的晶粒超细化进行了研究,并结合SEM、应力应变曲线和EBSD对超细晶组织进行了表征和分析。结果表明,采用临界区变形工艺制备了有效晶粒尺寸约1μm的超细组织,该组织由超细晶铁素体和细晶粒状贝氏体组成。本试验中,随着临界区变形温度的降低,晶粒细化的程度在670℃时达到极限。此晶粒细化是变形诱导铁素体相变和先共析铁素体动态再结晶共同作用的结果,其中变形诱导铁素体相变起主要作用。 展开更多
关键词 低碳微合金钢 临界区变形 晶粒超细化 形变诱导铁素体相变 动态再结晶
高锰奥氏体低温钢力学性能及Hall-Petch关系的研究 预览 被引量:1
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作者 陈欢 孙新军 +1 位作者 王小江 肖书洋 《材料科学与工艺》 CSCD 北大核心 2018年第5期11-18,共8页
高锰奥氏体低温钢作为一种经济型低温钢材料,具有非常巨大的发展空间.为进一步研究晶粒尺寸对高锰奥氏体低温钢的影响,本文对其进行了不同工艺的固溶处理,测试了不同晶粒尺寸实验钢的室温拉伸及低温冲击性能,通过扫描电镜(SEM)、背散... 高锰奥氏体低温钢作为一种经济型低温钢材料,具有非常巨大的发展空间.为进一步研究晶粒尺寸对高锰奥氏体低温钢的影响,本文对其进行了不同工艺的固溶处理,测试了不同晶粒尺寸实验钢的室温拉伸及低温冲击性能,通过扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)等方法进行表征并计算其Hall-Petch关系式.-196℃冲击实验结果表明,高锰奥氏体低温钢拥有良好而稳定的超低温冲击性能,且其超低温冲击性能不随晶粒尺寸的增加而发生变化.经计算实验钢屈服强度所对应的Hall-Petch常数Ky为7. 27 MPa·mm~(0. 5),明显小于其他被研究的奥氏体高锰钢.进一步计算拉伸过程中不同真应变ε对应的Hall-Petch常数K(ε),发现在拉伸过程中,受TWIP效应产生的变形孪晶影响,K(ε)值随应变量的增加而增加;当真应变达到0. 3时,组织内变形孪晶不再继续生成,加工硬化过程不再进行,K(ε)也达到极大值. 展开更多
关键词 HALL-PETCH关系 高锰奥氏体低温钢 晶粒尺寸 TWIP效应 形变孪晶 低温韧性
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低碳马氏体钢中多尺度板条结构界面的强化效果
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作者 王鑫 李昭东 +2 位作者 周世同 邓灿明 代建清 《金属热处理》 CSCD 北大核心 2018年第3期50-56,共7页
理论计算了马氏体变体滑移面{110}的取向差,探讨了低碳马氏体板条束界与板条块界的强化效应,利用纳米压痕、维氏硬度、布氏硬度以及背散射电子衍射(EBSD)等试验手段表征了0.2C-2Mn马氏体钢中原奥氏体晶界、板条束界、板条块界的强化... 理论计算了马氏体变体滑移面{110}的取向差,探讨了低碳马氏体板条束界与板条块界的强化效应,利用纳米压痕、维氏硬度、布氏硬度以及背散射电子衍射(EBSD)等试验手段表征了0.2C-2Mn马氏体钢中原奥氏体晶界、板条束界、板条块界的强化效果。结果表明,0.2C-2Mn马氏体钢的大角度界面均具有显著的强化作用,板条块是低碳马氏体钢强度的晶粒结构控制单元。 展开更多
关键词 低碳钢 板条马氏体 强化效果 纳米压痕 板条块
晶粒尺寸与应变量对高锰奥氏体钢加工硬化行为的影响 被引量:1
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作者 陈欢 孙新军 王小江 《金属热处理》 CSCD 北大核心 2018年第11期31-37,共7页
选用冷轧后的高锰奥氏体钢,进行不同时间的固溶处理,以得到不同晶粒尺寸的试验钢。测试其力学性能,计算其加工硬化指数n,通过背散射电子衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法表征其微观组织。试验结果表明,随着晶粒尺... 选用冷轧后的高锰奥氏体钢,进行不同时间的固溶处理,以得到不同晶粒尺寸的试验钢。测试其力学性能,计算其加工硬化指数n,通过背散射电子衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法表征其微观组织。试验结果表明,随着晶粒尺寸的增加,试验钢的强度有所降低,其伸长率以及n值明显提高,证明晶粒尺寸增大可明显提高试验钢的加工硬化能力。进一步研究试验钢中的真应变量对加工硬化机制的影响,发现在应变量较小(ε〈0. 096)时,形变孪晶并未生成,位错强化是加工硬化的主要机制。随着应变量提高,形变孪晶量逐渐增加,且增殖速度不断加快,孪晶强化机制成为主导。直至ε〉 0. 300后,形变孪晶的增殖速度不在加快,n值也不再上升,加工硬化行为在位错强化与孪晶强化的共同作用下平稳进行,直至断裂。 展开更多
关键词 高锰奥氏体钢 TWIP钢 晶粒尺寸 加工硬化
Ti-V-Mo复合微合金钢中(Ti,V,Mo)C在γ/α中沉淀析出的动力学 被引量:1
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作者 张可 孙新军 +5 位作者 张明亚 李昭东 叶晓瑜 朱正海 黄贞益 雍岐龙 《金属学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期1122-1130,共9页
根据多元复合析出相的固溶析出理论和经典形核长大动力学理论,计算了Ti-V-Mo复合微合金钢中(Ti,V,Mo)C在奥氏体(γ)和铁素体(α)中沉淀析出的形核参量、析出-时间-温度(PTT)曲线、形核率-温度(Nr T)曲线,并探讨了奥氏体中形... 根据多元复合析出相的固溶析出理论和经典形核长大动力学理论,计算了Ti-V-Mo复合微合金钢中(Ti,V,Mo)C在奥氏体(γ)和铁素体(α)中沉淀析出的形核参量、析出-时间-温度(PTT)曲线、形核率-温度(Nr T)曲线,并探讨了奥氏体中形变储能和形变诱导析出量对(Ti,V,Mo)C在γ/α中沉淀析出动力学的影响。结果表明,复合析出相(Ti,V,Mo)C在γ/α中沉淀析出的PTT曲线呈典型的"C"曲线形状,而Nr T曲线表现为典型的反"C"曲线形状,(Ti,V,Mo)C在γ中的最快析出温度为1020~1050℃。增加γ的形变储能,使(Ti,V,Mo)C在γ中沉淀析出的PTT曲线向左上方移动。增加γ中(Ti,V,Mo)C沉淀析出的形变诱导析出量,使(Ti,V,Mo)C在α中沉淀析出的Nr T曲线向右下方移动,经计算可知,(Ti,V,Mo)C在α中的最大形核率温度在630~650℃,理论计算结果和实验结果吻合较好。 展开更多
关键词 (Ti V Mo)C PTT曲线 NrT曲线 动力学 理论计算
连续冷却过程中低碳微合金化钢的组织转变特征
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作者 李拔 刘清友 +1 位作者 贾书君 陈健 《金属热处理》 CSCD 北大核心 2018年第12期18-24,共7页
通过连续冷却试验研究了一种商业用低碳微合金化钢在未变形和压缩变形条件下,显微组织随冷却速度的变化,并结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和背散射电子衍射系统对不同冷速下的组织特征进行了表征与分析。结果表明,形变在细化整体... 通过连续冷却试验研究了一种商业用低碳微合金化钢在未变形和压缩变形条件下,显微组织随冷却速度的变化,并结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和背散射电子衍射系统对不同冷速下的组织特征进行了表征与分析。结果表明,形变在细化整体组织的同时,可以显著抑制贝氏体铁素体和珠光体,并且促进针状铁素体(acicular ferrite,AF)和粒状贝氏体(granular bainite,GB)的形成。两阶段变形后,在快冷速(70~40℃/s),中等冷速(20~10℃/s)和相对较慢冷速(2~0. 5℃/s)下,组织分别以AF、GB和准多边形铁素体为主。AF组织具有不规则的板条形貌,板条内含有高密度的位错。随着冷速降低,板条内形成亚结构包括取向差接近5°的胞状结构和取向差接近10°的亚晶。此外,AF组织中还存在板条束和板条簇结构。GB组织在较快冷速时由等轴的铁素体基体和分布在晶内和晶界的粒状马奥组元构成,而在中等冷速时,基体转变成无规则形状的、随机分布的铁素体。 展开更多
关键词 组织转变 微合金化钢 连续冷却 针状铁素体 粒状贝氏体
铌钛与铌钒微合金化钢的高温塑性 被引量:1
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作者 樊超 杨忠民 +2 位作者 陈颖 王慧敏 张斌 《金属热处理》 CSCD 北大核心 2018年第1期28-32,共5页
在Gleeble-1500热模拟试验机上进行了Nb-Ti与Nb-V复合微合金化钢的高温拉伸试验,并用Thermo-Calc软件计算了两种试验钢不同析出相的析出温度,结合断口形貌对比分析了两种钢的高温塑性特点。结果表明:根据断面收缩率的变化规律,可以将Nb... 在Gleeble-1500热模拟试验机上进行了Nb-Ti与Nb-V复合微合金化钢的高温拉伸试验,并用Thermo-Calc软件计算了两种试验钢不同析出相的析出温度,结合断口形貌对比分析了两种钢的高温塑性特点。结果表明:根据断面收缩率的变化规律,可以将Nb-Ti与Nb-V复合微合金化钢的整个塑性温度区间分为第Ⅰ脆性区、高塑性区和第Ⅲ脆性区,其中Nb-Ti钢的塑性区间温度范围分别为1320℃~熔点,880~1320℃和715~880℃;Nb-V钢塑性区间温度范围是1310℃~熔点,905~1310℃和705~905℃。Thermo-Calc软件计算结果表明钛元素对Al N的析出有较强的抑制作用,同时也抑制了微细Nb(C,N)的析出,能够改善含铌微合金钢的高温塑性;Nb-V钢第Ⅲ脆性区温度范围较Nb-Ti钢更宽,整体断面收缩率更差。 展开更多
关键词 复合微合金化钢 高温塑性 断口形貌
冷却速率对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变及力学性能的影响 被引量:3
15
作者 张可 李昭东 +5 位作者 隋凤利 朱正海 章小峰 孙新军 黄贞益 雍岐龙 《金属学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期31-38,共8页
利用OM、EBSD、HRTEM和Vickers硬度计等手段研究了冷却速率对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变、析出相及硬度的影响,阐明了(Ti,V,Mo)C在不同冷却速率下的析出规律及其对显微组织和硬度的作用机理。结果表明,当冷却速率低于20℃/s时,随着... 利用OM、EBSD、HRTEM和Vickers硬度计等手段研究了冷却速率对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变、析出相及硬度的影响,阐明了(Ti,V,Mo)C在不同冷却速率下的析出规律及其对显微组织和硬度的作用机理。结果表明,当冷却速率低于20℃/s时,随着冷却速率的增加,析出相平均尺寸由13.2 nm逐渐减小至6.9 nm,铁素体平均晶粒尺寸由5.06 mm逐渐细化至2.97 mm,硬度呈先快速增大而后缓慢增大的趋势,铁素体的细晶强化和(Ti,V,Mo)C的沉淀强化是硬度升高的主要因素;冷却速率为20~30℃/s,其对晶粒细化和沉淀强化的影响效果已趋于饱和,硬度基本保持不变,此时Ti-V-Mo复合微合金钢的硬度具有最大值410 HV,屈服强度高达1090 MPa。Ti-V-Mo复合微合金钢的硬度y与冷却速率x符合指数衰减关系:y=-229exp(-x/5)+412。 展开更多
关键词 冷却速率 Ti-V-Mo 硬度 析出相 铁素体
中厚板表层超细晶对止裂性能的影响
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作者 马江南 王瑞珍 +2 位作者 杨才福 查小琴 张利娟 《金属学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期549-558,共10页
研究了返温轧制(TRRP)中厚钢板表层的组织特征及其对止裂性能的影响。力学性能测试结果表明,与传统的控轧控冷(TMCP)钢相比,TRRP钢表层的韧、塑性较好,韧脆转变温度低至-100℃,而在1/4厚度处,两者性能差异不大。显微组织分析表明,T... 研究了返温轧制(TRRP)中厚钢板表层的组织特征及其对止裂性能的影响。力学性能测试结果表明,与传统的控轧控冷(TMCP)钢相比,TRRP钢表层的韧、塑性较好,韧脆转变温度低至-100℃,而在1/4厚度处,两者性能差异不大。显微组织分析表明,TRRP钢表层组织为等轴状铁素体晶粒+弥散分布的马氏体-奥氏体(MA)组元,晶粒等效直径约2 mm。通过数值模拟分析了TRRP工艺中间坯温度场的变化,发现中间坯冷却时,表层被冷却到相变温度以下,形成以贝氏体为主的组织,返温后轧制,表层组织发生动态再结晶形成超细晶。示波冲击测试表明,TRRP钢表层试样启裂后,载荷-位移曲线斜率绝对值(|k|)由0.66降低到0.27,与止裂相关的冲击吸收功达到44.3 J,断口表层组织有明显的塑性变形,吸收了裂纹扩展的能量,有效地抑制了裂纹扩展。晶粒取向分析表明,TRRP钢表层超细晶粒取向呈随机分布,晶界角度平均值和大角度晶界(〉15°)比例分别达到32.8°和69.8%,能够有效阻碍裂纹扩展。使用纳米压痕分析了实验钢的硬度,TRRP钢表层的纳米压痕硬度统计分布集中在2.0 GPa以下,组织特征为少量的硬质相弥散分布在较软的铁素体基体上,相界面处萌生的裂纹在基体中不易扩展。 展开更多
关键词 中厚板 返温轧制 表层超细晶 止裂 示波冲击
Cr-Ni-Cu系低合金铸钢在海洋大气环境中的腐蚀行为 被引量:4
17
作者 张飘飘 杨忠民 +1 位作者 陈颖 王慧敏 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期128-136,共9页
为满足桥梁支座用铸钢在海洋大气环境下的耐蚀性要求,设计了2种成分的Cr-Ni-Cu系耐腐蚀低合金铸钢。采用周浸加速腐蚀试验、实地大气暴露试验考察试验钢在海洋大气环境中的腐蚀行为,并结合扫描电镜、XRD、电化学手段分析了合金元素对锈... 为满足桥梁支座用铸钢在海洋大气环境下的耐蚀性要求,设计了2种成分的Cr-Ni-Cu系耐腐蚀低合金铸钢。采用周浸加速腐蚀试验、实地大气暴露试验考察试验钢在海洋大气环境中的腐蚀行为,并结合扫描电镜、XRD、电化学手段分析了合金元素对锈层和电化学行为的影响。结果表明,2种成分的Cr-Ni-Cu系低合金铸钢的耐蚀性均较好,随着时间延长,耐蚀铸钢腐蚀率下降并达到稳定,而对比钢种20MnSi腐蚀率保持下降趋势,未达到稳定状态。周浸腐蚀316h后耐蚀铸钢与20MnSi腐蚀率差距变小;Cr元素在内锈层中呈条带状富集,有效阻碍了Cl-的扩散,Ni的加入提高钢的自腐蚀电位,促进γ-FeOOH向α-FeOOH的转化,增加锈层稳定性;Cr、Ni、Cu的复合加入增大了铸钢的电荷传递电阻,提高了耐蚀性。 展开更多
关键词 低合金铸钢 耐蚀性 海洋大气环境 合金元素富集
含铬耐候钢在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为 被引量:4
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作者 张飘飘 杨忠民 +1 位作者 陈颖 王慧敏 《中国腐蚀与防护学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期93-100,共8页
设计了1Cr-0.5Al-0.3Mo,5Cr-0.4Ni-0.3Cu和10Cr-0.3Ni3种不同成分的实验钢,以20MnSi钢为对比钢种,采用周期浸润加速腐蚀实验、电化学测试方法,结合SEM和XRD等手段研究了实验钢种在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为。结果表明:实验钢的腐... 设计了1Cr-0.5Al-0.3Mo,5Cr-0.4Ni-0.3Cu和10Cr-0.3Ni3种不同成分的实验钢,以20MnSi钢为对比钢种,采用周期浸润加速腐蚀实验、电化学测试方法,结合SEM和XRD等手段研究了实验钢种在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为。结果表明:实验钢的腐蚀速率随Cr含量增加而降低,1Cr钢和5Cr钢锈层为双层结构,内锈层为富铬层与贫铬层交替带状结构,10Cr钢表面出现钝化现象;随着腐蚀时间延长,5Cr钢腐蚀率先增加后趋平稳,10Cr钢腐蚀率一直稳定在较低水平,20MnSi钢腐蚀率降低;Cr可提高基体自腐蚀电位和电荷传递电阻,同时增大锈层电阻。 展开更多
关键词 耐候钢 CR含量 耐蚀性 海洋大气环境
硫质量分数对船体钢诱发点蚀行为的影响研究 被引量:2
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作者 李丽 罗小兵 +1 位作者 柴锋 苏航 《连铸》 2017年第2期7-16,共10页
采用腐蚀浸泡的方法研究了酸性氯离子环境下S质量分数对低合金船板钢耐蚀性的影响,探讨了非金属夹杂物诱发点蚀形核的机理。结果表明,杂质元素S对钢的耐蚀性具有不利影响。随着S质量分数的增加,钢的耐点蚀性能恶化。S元素损害耐蚀性主... 采用腐蚀浸泡的方法研究了酸性氯离子环境下S质量分数对低合金船板钢耐蚀性的影响,探讨了非金属夹杂物诱发点蚀形核的机理。结果表明,杂质元素S对钢的耐蚀性具有不利影响。随着S质量分数的增加,钢的耐点蚀性能恶化。S元素损害耐蚀性主要与钢中的非金属夹杂物有关。不同种类夹杂物诱发点蚀的机理有显著差异。单一Mn S夹杂物与基体间存在缝隙,其诱导点蚀形核包括缝隙腐蚀和夹杂物溶解两个过程,Mn S夹杂物是最敏感的点蚀诱发源;MXS-Al_2O_3复合夹杂物同样能诱发低合金钢的点蚀形核,包裹在Al_2O_3外层的硫化物优先发生溶解,成为腐蚀介质的通道,从而引发局部腐蚀。Mn S-Al_2O_3夹杂物的点蚀形核能力大于Ca S-Al_2O_3夹杂物,Ca S遇到水容易发生水解并在夹杂物周边形成OH-,阻碍了坑内部的酸化,有利于抑制钢的耐局部腐蚀性能。 展开更多
关键词 点蚀 夹杂物 酸性氯离子
模拟货油舱上甲板环境下低合金钢的腐蚀行为 被引量:3
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作者 李灏 柴锋 +2 位作者 罗小兵 苏航 杨才福 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期118-125,共8页
采用模拟油轮货油舱上甲板环境的腐蚀实验装置,研究了低合金船体钢在模拟防爆气体(SO_2+CO_2+O_2+N_2)气、模拟原油挥发气体(H_2S+N_2)以及两者混合存在条件下的腐蚀行为差异。分别研究了实验钢在不同气体中腐蚀速率、基体腐蚀... 采用模拟油轮货油舱上甲板环境的腐蚀实验装置,研究了低合金船体钢在模拟防爆气体(SO_2+CO_2+O_2+N_2)气、模拟原油挥发气体(H_2S+N_2)以及两者混合存在条件下的腐蚀行为差异。分别研究了实验钢在不同气体中腐蚀速率、基体腐蚀形貌、腐蚀产物的形貌及物相组成。结果表明,模拟防爆气体SO_2+CO_2+O_2+N_2造成的腐蚀量远大于模拟原油挥发气体H_2S+N_2,其在整个上甲板腐蚀过程中占主导地位。在H_2S+N_2气体中实验钢的腐蚀产物为单一的FeS,在SO_2+CO_2+O_2+N_2环境下腐蚀产物为α-FeOOH、Fe_2O_3、FeSO_4,而在两种气源混合通入条件下,锈层中除了上述产物外,含有10%的单质硫,表面光滑的块状单质硫大量分布于锈层的剥离面上,能够促进锈层发生剥离。 展开更多
关键词 上甲板 低合金钢 腐蚀速率 腐蚀产物 单质硫
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