大焊接线能量下RE对C—Mn钢熔敷金属低温韧性的影响

对稀土元素加入粘结焊剂，在大线能量下焊接Ｃ－Ｍｎ钢熔敷金属的低温韧性进行了研究，利用混料优化设计理论分析了焊剂组分与熔敷金属低温韧性间的关系，得到描述定量关系的回归方程和交互作用曲线，研究了ＲＥ对熔敷金属中夹杂物的影响，探讨了熔敷金属低温韧性的变化规律与其中夹杂物的对应关系。     

Fe－Mn－Ni－Al系铸造合金的低温机械性能研究

本文研究了用于深冷条件下的Ｆｅ－Ｍｎ－Ｎｉ－Ａｌ系合金的化学成分、金相组织和低温机械性能．结果表明，Ｆｅ－２２Ｍｎ－３．５Ｎｉ－２．５Ａｌ－０．１Ｃ合金具有稳定的奥氏体组织和良好的机械性能，可用于－１９６℃下工作的低温铸件结构．试验中还发现，夹杂物的含量对降低低温冲击韧性具有显著的影响     

焊后热处理对奥氏体不锈钢焊条熔敷金属韧性的影响

本文研究了焊后热处理对异种钢焊接用的Cr—Ni奥氏体不锈钢焊条熔敷金属韧性的影响,探讨了脆化行为及机理。结果表明,焊后热处理时,显微组织中碳化物和σ相的析出是冲击韧性急剧下降的主要原因。焊条合金系统不同时,脆性相析出的数量及分布不同,金属的脆化倾向各异。Cr20—Ni10—Mn6合金系统对σ相的转变有一定的抑制作用,熔敷金属的脆化倾向较小。     

C－Mn焊缝裂纹试样低温解理断裂机理

在系列低温下，对Ｃ－Ｍｎ焊缝进行了裂纹张开位移（ＣＯＤ）试验，测量了力学性能和断口微观参数，对疲劳裂纹前端形核并长大的微孔和解理微裂改进行了观察。根据实验结果对Ｃ－Ｍｎ焊缝ＣＯＤ试样的低温解理断裂机理进行了分析，发现在低温区，Ｃ－Ｍｎ焊缝的解理断裂临界事件随温度升高发生由起裂控制，第二相、夹杂物尺寸微裂纹扩展控制和铁素体晶粒尺寸微裂纹扩展控制的转变，并对发生这种转变的微观机制进行了分析。     

自保护药芯焊丝熔敷金属中O、N的控制及其对显微组织和韧性的影响

采用氧氮分析仪、光学显微镜、电子显微镜及电子能谱仪研究了自保护药芯焊丝熔敷金属中O、N含量对夹杂物类型、显微组织及低温冲击韧性的影响规律.结果表明,对于BaF_2-Al-Mg渣系自保护药芯焊丝,药芯中不低于4%的LiF,可有效改善电弧稳定性;同时在电弧区生成Li_3N,降低熔覆金属中的N含量.通过向药芯中加入10%的Fe_2O_3和5%的MnO_2,可将熔敷金属中Al质量分数降低至0.84%,而氧质量分数提高到85×10~(-6),得到以Al_2O_3为主的圆形夹杂,增加晶内异质形核核心,焊缝组织得到细化.通过对O、N含量的有效控制可显著提高熔敷金属的低温韧性.     

Ti微合金化对3.5Ni钢低温韧性的影响

利用光学显微镜和透射电镜观察不同Ti含量3.5Ni钢试样的组织及析出物,并通过测定其-80～-120℃的夏比冲击功来研究Ti微合金化对3.5Ni钢低温韧性的影响。结果表明,与0.042Ti试样相比,0.079Ti试样在热轧态和正火+回火态时晶粒大小相同,但其热轧态组织中珠光体细化,且正火+回火态组织中TiN数量增多,平均尺寸约为150nm;正火+回火处理后,0.079Ti试样在-80～-120℃的夏比冲击功为233～23J,均低于0.042Ti试样相应值(234～66J);对于正火+回火态试样,较粗大TiN粒子的析出是造成其低温韧性降低的主要原因。     

合金元素对X80管线钢熔敷金属组织和性能的影响

为了研究Ni、Cr、Mo、Ti、V元素对X80管线钢熔敷金属显微组织和力学性能的影响,设计了5种化学成分的实心焊丝,并用其对X80管线钢进行MIG焊焊接．经过光学显微镜、电子扫描显微镜分析及力学性能试验,对熔敷金属的显微组织、力学性能进行了研究．结果表明：随着碳当量的增加,熔敷金属的拉伸性能不断提升;Ni含量低于1.0%时,随着Ni含量的增加,针状铁素体比例略增加,而先共析铁素体尺寸发生粗化;Ti、V微合金元素含量的增加,可增加熔敷金属针状铁素体的长宽比,使M-A组元尺寸显著减小,从而屈服强度保持在612 MPa,-20℃下冲击吸收功可达141 J;当Cr、Mo元素含量提高至0.57%时,等轴铁素体被成排的贝氏体取代,且包含大量原奥氏体晶界,使得冲击韧性急剧恶化．     

稀土铈对铸态Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢热变形行为的影响

通过热压缩试验研究了Mn18Cr18N和Mn18Cr18N+Ce高氮奥氏体不锈钢在1173–1473 K和0.01–1 s–1下的热变形行为。并通过含Ce夹杂物和Ce元素偏析两个方面分析了Ce元素对合金热变形行为的影响机理。结果表明,添加Ce元素后,大尺寸、有棱角、硬且脆的夹杂物（TiN–Al₂O₃、TiN和Al₂O₃）可被变质为细小弥散的含Ce夹杂物（Ce–Al–O–S和TiN–Ce–Al–O–S）。在凝固过程中,含Ce夹杂物可作为非均匀形核点细化铸态晶粒。在热变形过程中,含Ce夹杂物可以抑制位错运动和晶界迁移,诱导动态再结晶（DRX）形核,避免显微裂纹和孔隙的形成和扩展。此外,在凝固过程中,Ce原子在固液界面前沿富集,导致成分过冷并细化二次枝晶。类似地,在热变形过程中,Ce原子倾向于在DRX晶粒的边界处偏析并抑制晶粒的生长。在含Ce夹杂物和Ce元素偏析的协同作用下,虽然合金的热变形抗力和热变形活化能升高,但更容易发生DRX且DRX晶粒尺寸明显细化,还可以缓解热变形开裂问题。最后,测量了样品的显微硬度。结果表明,与铸态试样相比,热变形试样的显微硬度显著提高,并且随着DRX程度的增加,显微硬度不断降低。此外,Ce元素也可以通过影响铸态组织和热变形组织来影响合金的显微硬度。     

焊接热循环对P460NL1高强正火容器钢微观组织及低温冲击韧性的影响

采用焊接热模拟技术,结合OM、SEM、TEM及-40℃低温冲击韧性实验,研究了焊接热循环(不同峰值温度和t_(8/5)参数)对P460NL1高强正火容器钢热影响区组织和低温韧性的影响,重点分析了不同焊接热循环中强化相V(C,N)粒子的演变。结果显示,当t_(8/5)同为45 s时,P460NL1钢模拟热影响区的低温冲击韧性随峰值温度的升高大致呈降低趋势,且温度超过1200℃后冲击韧性急剧降低。峰值温度为1350、1200℃且t_(8/5)在15～100 s范围时,模拟的是P460NL1钢焊接热影响区粗晶区,组织主要为铁素体和贝氏体混合组织,此条件下P460NL1钢的低温冲击韧性较低且基本不随t_(8/5)的变化而变化;t_(8/5)为45 s时,峰值温度1100、950℃对应的是焊接热影响区细晶区,此时组织为铁素体+贝氏体+珠光体混合组织,峰值温度870℃模拟的是两相区,主要为铁素体和珠光体组织。利用Thermal-Calc软件计算得到P460NL1钢中V(C,N)溶解温度为1160℃,故当峰值温度超过1200℃时,V(C,N)粒子完全溶解且未再析出,基体中存在的游离N会降低P460NL1钢的低温冲击韧性,且当峰值温度为1350℃时,随着t_(8/5)增加,晶粒尺寸逐渐增大,但冲击韧性却没有因此而降低,表明游离氮是热影响区粗晶区冲击韧性的关键因素。     

c-Mn钢和焊缝金属韧性数据分散的原因

通过同一温度下的多试样COD和Charpy V 韧性试验,结合宏观微观力学参数测量、断口及金相观察和微观断裂过程分析,对C-Mn钢及其焊缝金属韧性数据分散的本质原因进行了研究。发现分散的本质原因是组织中可作为起裂源的薄弱组织相对于裂纹或缺口前端的位置以及薄弱组织的解理强度σ_f,其中前者是主要原因。有薄弱组织存在的多层焊缝不均匀组织的韧性数据分散度大于组织较为均匀的母材。试样几何尺寸、切口位置和实验温度的不同是引起韧性数据分散的宏观因素。     

焊接热输入对低合金高强钢焊缝组织和韧性的影响

摘要： 针对海上钻井平台桩腿用厚板低合金高强钢Q690E,研究不同焊接热输入对接头焊缝显微组织及冲击韧性的影响.结果表明,当热输入从1.376 MJ/m提高到2.248 MJ/m时,焊缝区冲击韧性先升高再降低.当焊接热输入为1.56 MJ/m时,焊缝区微观组织以针状铁素体为主,低温韧性最好;采用小电流低速焊焊缝区组织更加均匀,冲击断口韧窝区所占比例更大,低温韧性更高;在热输入相同的条件下,单丝熔化极活性气体保护焊焊缝区以针状铁素体和粒状贝氏体为主,低温韧性优于双丝焊.     

Cu-P耐候钢中稀土对夹杂物和耐蚀性的影响

通过金相光学显微镜、JSM 6400扫描电镜及能谱仪对洁净度较好的两组试验耐候钢板坯进行分析观察,采用非水电解分离夹杂和ICP方法分析钢中固溶稀土含量·采用干 湿周浸室内加速试验方法对试验钢和对比A3钢进行了研究,测得了试验钢的腐蚀率·并用电化学方法测得了带锈样的极化曲线·研究得出试验稀土耐候钢中全氧在～0 002%,硫在～0 004%的水平时,稀土总含量为0 0065%～0 016%,可以保证长条硫化物基本变质,且随着稀土含量的增加钢的耐腐蚀性能逐步提高·全氧在0 002%～0 007%,硫在～0 008%的水平时,稀土总含量为0 005%～0 025%,可以保证长条硫化物基本变质·     

稀土对2Cr13不锈钢夹杂物形态和耐腐蚀性能的影响

设计了不同含量的稀土2Cr13不锈钢,采用扫描电子显微镜观察了不锈钢中稀土夹杂物的形态,并用动电位扫描法对其进行了极化曲线的测试。     

焊后热处理对管线钢粗晶区韧性的影响

利用焊接热模拟技术,获取粗晶区组织,经过不同的热处理工艺,测定其冲击韧性和硬度,进行了显微组织分析,探讨了焊后热处理对 X52管线钢粗晶区韧性的影响.试验结果表明,X52管线钢粗晶区的韧性随焊后热处理温度的升高呈上升趋势,但低于母材,其硬度随焊后热处理温度的升高略呈下降趋势,但均高于母材.     

高韧性耐磨钢（W2）的研制

良好的耐磨性能与韧性通常很难兼之，采用高合金风生产成本较高，W2钢则两种特性兼优，且合金成份成本较低，采用合理的化学成分，冶炼工艺，锻造方法和热处理条件，得到了洛氏硬度60．2，冲击韧性σk115J/cm^2的W2钢，其合金元素总量（W＋Mo V Cr)为M2高速工具钢的40％左右，洛氏硬度和耐磨性能达到M2水平，冲击韧性σk则比M2高1．5倍，W2钢性能亦优于日本新研制开发的ES钢，其吨钢生产成本约为M2钢的35％－40％左右。     

机车车辆高强韧薄壁铸钢件选材的探讨

为满足铁路现代化建设的需要,现已着手进行机车车辆低合金高强度铸钢系列化研究.本文是在分析这类铸钢件特点的基础上,参考国内外的一些成功经验,根据自己的试验结果,对系列化中的高强韧性钢种选择及其薄壁铸件的生产,在分析强韧化途径的基础上,提出了一些基本原则与建议.     

新型高强韧钢成分设计的经验公式

根据固体与分子经验电子理论,计算了17组新型高强韧钢的实验数据所对应的结构形成因子S值,用其中12组数据,建立了结构形成因子S与抗拉强度关系的经验公式,应用其余5组数据进行检验,结果与实验数据基本吻合,其最大误差为56%·     

960MPa高强度钢材轴压柱局部稳定性能及设计方法

为研究960 MPa(屈服强度标准值)高强度钢材轴心受压构件的局部稳定受力性能,本文使用ANSYS软件建立有限元模型,对4个箱形截面和4个工字形截面轴心受压构件进行了有限元分析.模型考虑了几何初始缺陷及焊接残余应力的影响,提取构件的极限承载力和局部屈曲临界承载力的有限元计算结果与试验实测结果进行对比,验证了模型的有效性.利用这种建模方法,对960 MPa高强度钢材箱形和工字形轴心受压构件的局部稳定受力性能进行了有限元参数分析,并将有限元计算结果,以及本文汇总的已有试验结果,与中国、美国和欧洲的钢结构设计规范中轴心受压构件的设计曲线进行了对比,并提出了新的设计公式.结果表明,本文使用的有限元建模方法能够准确地分析计算960 MPa高强度钢材轴心受压构件的局部屈曲受力性能;几何初始缺陷和残余应力对构件的极限应力的影响很小,但是对板件宽厚比较大构件的局部屈曲应力的影响相对较大;相对于中美欧现行钢结构设计规范中的设计方法,本文提出的设计公式更适用于960 MPa高强度钢材轴心受压构件的局部屈曲应力和屈曲后极限应力的设计计算.