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Nb对2000 MPa桥索钢再加热过程中组织变化的影响

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钢铁研究学报 2020年第1期32卷 60-65页

作者：冯路路吴开明李萍萍陈姝敏鲁修宇乔文玮武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心国际钢铁研究院湖北武汉430081 荆楚理工学院机械工程学院湖北荆门448000 江苏华能电缆股份有限公司江苏高邮225613 武汉钢铁(集团)研究院湖北武汉430080

针对不同Nb含量的2种桥索钢,采用热膨胀仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和硬度测试仪对其在箱式电阻炉连续加热过程中的组织演变和水冷淬火后的硬度进行了对比分析。结果表明:Nb元素可以细化桥索钢的原始组织,使其存在大量的铁素体和渗... 详细信息

针对不同Nb含量的2种桥索钢,采用热膨胀仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和硬度测试仪对其在箱式电阻炉连续加热过程中的组织演变和水冷淬火后的硬度进行了对比分析。结果表明:Nb元素可以细化桥索钢的原始组织,使其存在大量的铁素体和渗碳体的晶界,在连续加热过程中的开始阶段提供更多的奥氏体形核位置,使得奥氏体逆共析转变的起始温度降低,而终了温度升高,逆共析转变区域增大。同时,Nb元素形成的碳化物在加热阶段对奥氏体晶粒的长大具有拖拽作用,降低桥索钢在奥氏体形核后的长大速度,使得淬火后得到马氏体的硬度值降低,因此需要较高的温度来溶解合金碳化物使桥索钢充分奥氏体化。

关键词： Nb含量桥索钢加热过程显微组织奥氏体

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奥氏体组织对低碳中锰钢冷弯性能的影响

钢铁研究学报 2020年第11期32卷 990-999页

作者：周松波胡锋吴亚杰万响亮吴开明谢兴武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心国际钢铁研究院湖北武汉430081 中国船舶重工集团公司第七一九研究所湖北武汉430064

采用冷弯直径0~60 mm,弯曲角度180°,研究了20 mm厚度低碳中锰钢的冷弯性能,冷弯后外表均无可见裂纹,判定合格。利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射仪等手段分析了显微组织,尤其是奥氏体组织在冷弯... 详细信息

采用冷弯直径0~60 mm,弯曲角度180°,研究了20 mm厚度低碳中锰钢的冷弯性能,冷弯后外表均无可见裂纹,判定合格。利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射仪等手段分析了显微组织,尤其是奥氏体组织在冷弯过程中对冷弯性能的影响。结果表明,冷弯前显微组织由板条马氏体和奥氏体组成,其中原始奥氏体晶界明显;冷弯直径为0 mm变形后,样品弧顶部分奥氏体的体积分数由12.3%降至1.1%,维氏硬度由295HV1增至364HV1,晶粒尺寸由4.07μm增至4.30μm。主要原因是在冷弯过程在中奥氏体组织发生塑性变形,奥氏体晶界变形消失,沿冷弯方向呈拉伸带状组织形貌,冷弯形变时奥氏体发生TRIP效应显著。

关键词：低碳中锰钢冷弯变形奥氏体塑性变形 TRIP效应

中碳贝氏体钢拉伸变形中裂纹形成及扩展机制分析

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钢铁研究学报 2022年第3期34卷 248-256页

作者：周松波胡锋王坤周雯张志成吴开明武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081 武汉科技大学国际钢铁研究院湖北武汉430081 大冶特殊钢有限公司高品质特殊钢湖北省重点实验室湖北黄石435001 材谷金带(佛山)金属复合材料有限公司广东佛山528000

残余奥氏体对中碳贝氏体钢的塑韧性起到非常重要的作用,采用贝氏体等温淬火工艺对残余奥氏体在拉伸变形作用下与裂纹形成及扩展的相互作用进行了研究。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)等对试验用钢基体... 详细信息

残余奥氏体对中碳贝氏体钢的塑韧性起到非常重要的作用,采用贝氏体等温淬火工艺对残余奥氏体在拉伸变形作用下与裂纹形成及扩展的相互作用进行了研究。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)等对试验用钢基体及拉伸后颈缩区进行表征和分析。结果表明,拉伸过程中残余奥氏体细化明显,拉伸断裂后进行组织观察发现贝氏体板条束位错缠结形成位错网,位错密度增加,颈缩区组织变形明显,残余奥氏体薄膜拉长并破裂,应变塑性的增大导致微孔形核质点的增加,薄膜状残余奥氏体在裂纹扩展过程发生TRIP效应阻碍其前进。

关键词：贝氏体钢拉伸变形残余奥氏体 TRIP效应裂纹扩展

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强磁场下钢中析出相演变规律研究进展

铸造技术 2022年第8期43卷 615-624,I0030页

作者：张东侯廷平郑一航冯勇吴开明武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081

碳化物是钢中主要的强化析出相,而析出强化可以有效改善钢的强韧性。强磁场作为调控钢中微观组织(包括碳化物)的重要手段已普遍应用到材料领域。目前,关于强磁场下钢中复杂碳化物的结构、磁性及稳定性演变机制取得了一些成果。本文综述... 详细信息

碳化物是钢中主要的强化析出相,而析出强化可以有效改善钢的强韧性。强磁场作为调控钢中微观组织(包括碳化物)的重要手段已普遍应用到材料领域。目前,关于强磁场下钢中复杂碳化物的结构、磁性及稳定性演变机制取得了一些成果。本文综述了析出相的演变规律,重点介绍了常规条件以及强磁场下碳化物的结构、磁性与稳定性的演变规律;从动力学和热力学角度分析了磁场诱导碳化物析出行为的演变规律,探讨了强磁场作用下碳化物对材料力学性能的影响。最后,针对强磁场调控相析出过程中存在的问题,展望了未来的发展方向。

关键词：钢强磁场固态相变析出相

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强磁场下钢中珠光体相变的研究现状及展望

铸造技术 2022年第9期43卷 755-760,I0026页

作者：冯勇侯廷平张东郑一航吴开明武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081

在金属固态相变中,扩散型相变的珠光体转变涉及三相两界面的复杂过程。外加磁场将改变奥氏体向珠光体转变过程,对珠光体显微结构及宏观性能产生极大影响。本文综述了磁场对钢中珠光体相变的研究进展,阐述了磁场对扩散型相变的作用机制,... 详细信息

在金属固态相变中,扩散型相变的珠光体转变涉及三相两界面的复杂过程。外加磁场将改变奥氏体向珠光体转变过程,对珠光体显微结构及宏观性能产生极大影响。本文综述了磁场对钢中珠光体相变的研究进展,阐述了磁场对扩散型相变的作用机制,主要讨论了强磁场对珠光体相变的奥氏体相区、铁素体、渗碳体的影响。最后对强磁场下珠光体相变未来研究提出了一些建议并进行了展望。

关键词：强磁场铁基合金珠光体相变

镁处理对CGHAZ冲击韧性及裂纹扩展的影响

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钢铁 2023年第1期58卷 141-152页

作者：陈腾升张莉芹胡锋童明伟吉梅锋胡磊武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081 武汉科技大学理学院湖北武汉430065 宝山钢铁集团有限公司中央研究院湖北武汉430080

通过镁处理Q345GJ钢引入含镁的复合夹杂物,研究其对大线能量焊接(线能量为100 kJ/cm)粗晶热影响区(CGHAZ)组织和断裂韧性的影响。结果显示,试验钢经镁处理后CGHAZ韧性值明显提高(冲击功由56 J提高到108 J)。主要原因为,镁处理钢在CGHAZ... 详细信息

通过镁处理Q345GJ钢引入含镁的复合夹杂物,研究其对大线能量焊接(线能量为100 kJ/cm)粗晶热影响区(CGHAZ)组织和断裂韧性的影响。结果显示,试验钢经镁处理后CGHAZ韧性值明显提高(冲击功由56 J提高到108 J)。主要原因为,镁处理钢在CGHAZ焊接热循环冷却过程中优先形成含镁的复合夹杂物,作为高表面能的惰性基体,其周围形成的贫锰区和高能应变场共同促进针状铁素体(AF)形核,AF体积分数为(82.9±2.0)%,宽度为(0.96±0.1)μm(无镁处理钢对应为(32.4±1.5)%、(3.13±0.2)μm);研究了大线能量焊接后CGHAZ冲击试样中微孔的形成及裂纹扩展,两种试验钢夹杂物附近均存在大量位错,变形过程中位错通过夹杂物时形成位错环堆积引起局部应力集中;当应力积累到无法使相邻晶粒的位错源开启时,不利于滑移取向上的应力达到临界值导致微孔的产生,相邻微孔在外力作用下连接形成裂纹。无镁处理钢CGHAZ区域微孔更为密集,受力后更易形成微裂纹。镁处理钢CGHAZ区域大角度晶界比例为80.2%、几何必要位错密度(GND)为0.806、局部取向差分布值(KAM)为0.912(无镁处理钢对应为71.9%、0.896、0.956),CGHAZ中细小且交叉自锁的AF组织阻碍了微孔扩张,抑制裂纹的扩展,提高了试验钢的冲击韧性。裂纹扩展遇到大角度晶界AF时会发生转折导致裂纹扩展路径延长,扩展过程能量消耗增大,韧性值增加。

关键词：镁处理 CGHAZ 冲击韧性微孔裂纹扩展

TiN对高强度耐磨钢韧性的影响及其机制分析

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中国冶金 2021年第7期31卷 38-45页

作者：王帅胡锋李德发周雯吴开明武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081 武汉科技大学国际钢铁研究院湖北武汉430081

采用SEM、EDS、TEM等技术,结合热力学软件,研究Ti含量对低合金耐磨钢低温冲击韧性的影响、断口夹杂物尺寸和形态以及夹杂物形态与冲击韧性的关系。结果表明,Ti元素质量分数为0.03%的低合金耐磨钢的低温(-40℃)冲击性能最好,可达33.0 J;... 详细信息

采用SEM、EDS、TEM等技术,结合热力学软件,研究Ti含量对低合金耐磨钢低温冲击韧性的影响、断口夹杂物尺寸和形态以及夹杂物形态与冲击韧性的关系。结果表明,Ti元素质量分数为0.03%的低合金耐磨钢的低温(-40℃)冲击性能最好,可达33.0 J;断口夹杂物TiN的形态呈现3种形貌,即出现细窄裂纹、出现孔洞以及直接被撕裂;随着Ti含量的增加,夹杂物形态由完整到破碎。分析TiN的破碎机制发现,TiN破碎由2种机制产生,即裂纹扩展形成孔洞导致破碎、主裂纹衍生出更多的次裂纹导致破碎。

关键词：低合金耐磨钢低温冲击夹杂物TiN 破碎机制裂纹

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轴承钢研究现状及发展趋势

中国冶金 2020年第9期30卷 119-128页

作者：王坤胡锋周雯吴开明武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081 武汉科技大学国际钢铁研究院湖北武汉430081

中国近年来工业制造领域不断发展,这对国内轴承钢的研发制造提出了新的挑战,高品质轴承钢的研发生产成为当前国内轴承行业亟待解决的问题之一。从轴承钢的分类、性能的主要影响因素以及热处理工艺的发展等方面对国内外轴承钢的研究进展... 详细信息

中国近年来工业制造领域不断发展,这对国内轴承钢的研发制造提出了新的挑战,高品质轴承钢的研发生产成为当前国内轴承行业亟待解决的问题之一。从轴承钢的分类、性能的主要影响因素以及热处理工艺的发展等方面对国内外轴承钢的研究进展进行了综合论述,提出了发展国内高品质轴承钢需解决的工艺优化、夹杂物与碳化物的控制、检测设备及技术评价指标缺乏等问题的方法,以期实现国内高品质轴承钢的量化生产与应用。

关键词：轴承钢质量控制夹杂物碳化物热处理发展趋势

Mn,Ti,Cu含量对低合金高强钢模拟热影响区耐腐蚀性能的影响

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Mn,Ti,Cu含量对低合金高强钢模拟热影响区耐腐蚀性能的影响