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直接淬火对EH690钢组织与性能的影响

材料热处理学报 2022年第3期43卷 72-80页

作者：宫晓兰朱拓阚立烨叶其斌肖大恒罗登东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411102

对比离线淬火(RQ)工艺,研究了在线直接淬火(DQ)对EH690钢组织与性能的影响。对经两种工艺淬火及回火后的试样,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)分析其微观组织,采用X射线衍射法分析了织构,并测试了室温拉伸曲线... 详细信息

对比离线淬火(RQ)工艺,研究了在线直接淬火(DQ)对EH690钢组织与性能的影响。对经两种工艺淬火及回火后的试样,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)分析其微观组织,采用X射线衍射法分析了织构,并测试了室温拉伸曲线和-40℃夏比冲击吸收能量。结果表明:直接淬火回火(DQT)后钢的屈服强度、抗拉强度和冲击吸收能量分别为1011 MPa、1073 MPa和52 J,而再加热淬火回火(RQT)后分别为883 MPa、921 MPa和108 J。DQT钢的位错密度更高,位错强化和微合金析出强化是强度的主要增量贡献。但DQT钢的冲击韧性低,这主要是其因为原始奥氏体晶粒尺寸(PAGS)粗大,导致相变后马氏体亚结构有效晶粒尺寸粗大。此外,DQT钢还存在对韧性不利的{001}旋转立方织构,同时大角度晶界(HAGBs)比例也较低。

关键词： EH690钢直接淬火强度冲击韧性原始奥氏体

富Ni奥氏体对1 GPa级超高强海工钢强度与韧性的影响

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材料与冶金学报 2022年第3期21卷 216-219页

作者：阚立烨朱拓叶其斌周成东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819 江苏省(沙钢)钢铁研究院江苏张家港215625

采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射(XRD),研究了Ni-Cr-Mo-V系超高强钢经过淬火-两相区淬火-两相区回火(QLT)处理后的组织与性能.结果表明:经过QLT处理后,基体的组织为临界铁素体、回火马氏体和12.4%富Ni奥氏体... 详细信息

采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射(XRD),研究了Ni-Cr-Mo-V系超高强钢经过淬火-两相区淬火-两相区回火(QLT)处理后的组织与性能.结果表明:经过QLT处理后,基体的组织为临界铁素体、回火马氏体和12.4%富Ni奥氏体的混合组织;同时,在基体上形成了纳米级析出相,可以起到析出强化的作用;实验钢的屈服强度为925 MPa,-196℃冲击功为185 J,屈强比为0.87.

关键词：富Ni奥氏体两相区淬火超高强钢低屈强比

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Cu-NiAl纳米复合析出强化钢回火工艺

钢铁 2021年第2期56卷 105-109页

作者：阚立烨叶其斌田勇王昭东王国栋东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

为了研究不同回火工艺下Cu-NiAl纳米复合析出强化钢的组织和力学性能,采用OM、TEM对在300~650℃范围内回火后的试验钢组织进行分析并对其力学性能进行讨论。结果表明,在300~550℃回火时,贝氏体铁素体板条逐渐粗化为等轴铁素体,并且在基... 详细信息

为了研究不同回火工艺下Cu-NiAl纳米复合析出强化钢的组织和力学性能,采用OM、TEM对在300~650℃范围内回火后的试验钢组织进行分析并对其力学性能进行讨论。结果表明,在300~550℃回火时,贝氏体铁素体板条逐渐粗化为等轴铁素体,并且在基体上形成纳米级析出相;在600~650℃回火时,基体完全转变为等轴铁素体,纳米级析出相逐渐粗化。采用回火工艺制备Cu-NiAl纳米复合析出强化钢的最佳回火温度区间为550~600℃,此时屈服强度为855~917MPa,-40℃冲击功为77~86J,具有较好的综合力学性能。

关键词： Cu-NiAl纳米复合析出回火温度超高强钢板条贝氏体再结晶冲击性能

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高强高韧特厚齿条钢板工业化生产及应用

钢铁研究学报 2022年第12期34卷 1476-1484页

作者：叶其斌王庆海王红涛阚立烨田勇王昭东江苏省(沙钢)钢铁研究院江苏张家港215625 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

通过电渣重熔-辊式淬火工艺工业化生产了全厚度显微组织和力学性能均匀性优异的210 mm厚齿条钢,钢板全厚度马氏体分布均匀,心部马氏体体积分数为39%,比模铸-浸入式淬火工艺生产的178 mm齿条钢板提高了34%,心部650℃回火后的-60℃冲击功... 详细信息

通过电渣重熔-辊式淬火工艺工业化生产了全厚度显微组织和力学性能均匀性优异的210 mm厚齿条钢,钢板全厚度马氏体分布均匀,心部马氏体体积分数为39%,比模铸-浸入式淬火工艺生产的178 mm齿条钢板提高了34%,心部650℃回火后的-60℃冲击功和600℃回火后的屈服强度比178 mm齿条钢板分别提高了150 J(278%)和137 MPa(18%)。电渣重熔-辊式淬火工艺显著提高钢板全厚度奥氏体晶粒均匀性,细化有效晶粒尺寸,降低心部元素偏析,提高齿条钢心部强韧性匹配。该210 mm厚高强高韧齿条钢板通过船级社认证并实现示范性应用。

关键词：特厚齿条钢显微组织全厚度均匀性电渣重熔辊式淬火

回火工艺对TMCP低合金海工钢Nb微合金化效果的影响

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材料热处理学报 2023年第3期44卷 125-135页

作者：朱拓李慧杰阚立烨叶其斌肖大恒东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 江苏省(沙钢)钢铁研究院江苏张家港215625 湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411102

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机等研究了含Nb和无Nb两种成分低合金海工钢经控轧控冷(TMCP)及回火工艺处理后的组织与性能,研究了回火工艺对Nb微合金化效果的影响。结果表明:经TMCP工艺和回火工艺处理后,含Nb钢平... 详细信息

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机等研究了含Nb和无Nb两种成分低合金海工钢经控轧控冷(TMCP)及回火工艺处理后的组织与性能,研究了回火工艺对Nb微合金化效果的影响。结果表明:经TMCP工艺和回火工艺处理后,含Nb钢平均屈服强度分别为448 MPa和491 MPa,-40℃冲击吸收能量分别为272 J和289 J,而无Nb钢平均屈服强度分别为379 MPa和470 MPa,-40℃冲击吸收能量分别为118 J和300 J。回火后,无Nb钢屈服强度提高了91 MPa,而冲击韧性更是提高了1.5倍,与含Nb钢强度和韧性的差距均得到明显缩小。因此,回火工艺对无Nb钢强韧性的提高效果更明显,而对含Nb钢强韧性的提高较小。

关键词：低合金海工钢控轧控冷回火 Nb微合金化强韧化

时效温度对890MPa级含铜钢组织与性能的影响

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东北大学学报（自然科学版） 2020年第4期41卷 499-504页

作者：阚立烨叶其斌王益民王昭东东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

根据纳米析出强化机制,设计了一种屈服强度为890 MPa的超高强海洋工程用钢——NEU890钢.在相同固溶条件下,研究了时效温度对NEU890钢显微组织、室温拉伸性能、-40℃Charpy冲击功的影响.用透射电子显微镜分析纳米级析出相分布,并计算出... 详细信息

根据纳米析出强化机制,设计了一种屈服强度为890 MPa的超高强海洋工程用钢——NEU890钢.在相同固溶条件下,研究了时效温度对NEU890钢显微组织、室温拉伸性能、-40℃Charpy冲击功的影响.用透射电子显微镜分析纳米级析出相分布,并计算出其强度贡献值.结果表明,固溶态试样屈服强度为852 MPa,500℃时效屈服强度达到峰值1026 MPa,呈现典型时效析出强化特征.NEU890钢的脆性时效温度区间为300~500℃.当时效温度为550~600℃时,NEU890钢的屈服强度为994~910 MPa,-40℃冲击功为108~166 J,可满足EQ91钢拉伸和冲击性能指标要求.

关键词：时效温度纳米析出强化超高强海洋工程用钢 EQ91 890MPa级

奥氏体变形状态对EH960海工钢组织与性能的影响

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轧钢 2022年第5期39卷 13-19,26页

作者：肖大恒宫晓兰杨建华高海亮阚立烨叶其斌湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411101 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

控制轧制中未再结晶区变形量是调控DQ-T钢板组织与性能的关键参数。针对EH960钢板,将3块60 mm厚钢坯热轧至40 mm厚度中间坯,待温至850℃后再轧至10、15、30 mm厚度,随后进行直接淬火(DQ10、DQ15和DQ30)和620℃回火(DQ10-T、DQ15-T和DQ30... 详细信息

控制轧制中未再结晶区变形量是调控DQ-T钢板组织与性能的关键参数。针对EH960钢板,将3块60 mm厚钢坯热轧至40 mm厚度中间坯,待温至850℃后再轧至10、15、30 mm厚度,随后进行直接淬火(DQ10、DQ15和DQ30)和620℃回火(DQ10-T、DQ15-T和DQ30-T)热处理,研究了控制轧制中未再结晶区变形量对DQ钢板及DQ-T钢板组织与性能的影响。结果表明:提高未再结晶区变形量,可以有效地细化直接淬火后DQ钢板的马氏体板条组织。高温回火后的DQ-T钢板中遗传自马氏体板条的高密度晶体缺陷促进了碳化物的析出,提高了屈服强度;由于其原始奥氏体变形而呈现压扁形态,在冲击过程中产生断口分层扩大了纤维区,从而提高了低温韧性。但是,奥氏体变形量过大会导致淬火时马氏体相变偏向于某一取向,不利于马氏体区块等亚结构的形成,从而减少了大角度晶界的密度,不利于钢板低温冲击韧性。DQ15-T钢板具有较好的综合力学性能,其屈服强度为1070 MPa,抗拉强度为1098 MPa,-40℃冲击功为100 J。

关键词： EH960海工钢未再结晶区变形量变形奥氏体调质处理直接淬火显微组织力学性能

不同回火温度下Nb、Ti对785 MPa级特厚齿条钢板组织性能的影响

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轧钢 2021年第5期38卷 12-17页

作者：王庆海叶其斌田勇阚立烨王文博王昭东东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

针对特厚齿条用钢板的开发,通过微合金化设计、控制轧制、调质热处理等工艺,制备了两种不同成分的785 MPa级别高强韧特厚齿条钢,研究了不同回火温度下Nb、Ti对钢板微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,试验钢板屈服... 详细信息

针对特厚齿条用钢板的开发,通过微合金化设计、控制轧制、调质热处理等工艺,制备了两种不同成分的785 MPa级别高强韧特厚齿条钢,研究了不同回火温度下Nb、Ti对钢板微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,试验钢板屈服强度、抗拉强度、硬度逐渐降低。NbTi钢板回火脆性区间为300~500℃,3Ni钢板回火脆性区间为200~550℃。Nb、Ti微合金化可显著细化奥氏体晶粒,增加了大角度晶界的比例和密度,从而提高了钢板的强度和冲击韧性。NbTi钢板在650℃回火时获得最优强韧性匹配,其屈服强度和-60℃冲击功分别为805 MPa和200 J;3Ni钢板在600℃回火时获得最优强韧性匹配,其屈服强度和-60℃冲击功分别为881 MPa和140 J。

关键词：特厚齿条钢板回火温度回火脆性低温韧性大角度晶界

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动态相变制备超细晶钢理论研究进展

轧钢 2021年第3期38卷 64-69页

作者：叶其斌王益民阚立烨王红涛田勇王昭东东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

晶粒细化能够同时提高钢铁材料的强度和韧性,但工业应用最广泛的TMCP技术对显微组织的细化存在极限,通常仅能将晶粒细化至5μm。利用动态相变(DT)技术能够制备出晶粒尺寸小于2μm的超细晶钢,对于满足工业发展需求具有重要意义。介绍了... 详细信息

晶粒细化能够同时提高钢铁材料的强度和韧性,但工业应用最广泛的TMCP技术对显微组织的细化存在极限,通常仅能将晶粒细化至5μm。利用动态相变(DT)技术能够制备出晶粒尺寸小于2μm的超细晶钢,对于满足工业发展需求具有重要意义。介绍了动态相变理论的研究进展,主要综述了动态相变形核驱动力、形核方式以及流变应力等方面的研究,以及变形参数、原奥氏体晶粒尺寸和化学成分等因素对超细晶铁素体形成影响的研究。最后指出,利用动态相变技术可以解决TMCP轧制过程中晶粒尺寸细化程度受限、轧制负荷偏大的难题并降低形成超细晶所需的应变,是TMCP技术新的发展方向之一。

关键词：动态相变超细晶钢铁素体动态再结晶 TMCP 轧制负荷应变