Nb微合金化调控高碳珠光体钢组织与性能的机理研究

1

作者 郑宽 张莉芹 +2 位作者 胡磊 周杰 陈腾升 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第4期241-250,共10页

为探究Nb微合金化对高性能桥梁缆索用高碳珠光体钢组织与力学性能的影响机理,本文采用高温激光共聚焦扫描显微镜(HT-LSCM)、扫描电子显微镜(SEM)及电子背散射衍射(EBSD)等手段,对比研究了含0.025%Nb与不含Nb的试验钢。结果表明,Nb微合... 为探究Nb微合金化对高性能桥梁缆索用高碳珠光体钢组织与力学性能的影响机理,本文采用高温激光共聚焦扫描显微镜(HT-LSCM)、扫描电子显微镜(SEM)及电子背散射衍射(EBSD)等手段,对比研究了含0.025%Nb与不含Nb的试验钢。结果表明,Nb微合金化显著提高了试验钢的抗拉强度与屈服强度,同时大幅改善了其延伸率,实现了强韧性的协同提升。其强化机制在于:1)含Nb析出物强烈钉扎奥氏体晶界,使原始奥氏体晶粒尺寸由49.10μm细化至37.47μm,为珠光体提供了更丰富的形核位点;2)固溶Nb原子阻碍了碳在奥氏体中的扩散,抑制了珠光体团簇的长大;3)Nb降低了珠光体相变温度,增大了过冷度,从而显著细化了片层间距。延伸率提高则与拉拔后织构的演变密切相关。含Nb钢中形成了含量更高的Goss({110}〈001〉)及旋转Goss({110}〈110〉)织构,这些织构组分能诱发几何软化,从而改善材料的塑性变形能力。 展开更多

关键词 高碳珠光体钢 Nb 微合金化 片层间距 织构 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

冷拉珠光体钢丝的组织演变及性能变化 被引量：6

2

作者 刘文刚 许云华 +2 位作者 方亮 彭建洪 周志斌 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2006年第16期33-35,共3页

研究了冷拉70钢的组织演变和性能变化。结果表明,随应变量的提高,70钢的抗拉强度和硬度均提高,抗拉强度、硬度与真应变之间呈线性关系。利用场发射扫描电镜(FEM)对70钢冷拉变形过程中的组织演变进行了分析。变形过程中珠光体团发生转动... 研究了冷拉70钢的组织演变和性能变化。结果表明,随应变量的提高,70钢的抗拉强度和硬度均提高,抗拉强度、硬度与真应变之间呈线性关系。利用场发射扫描电镜(FEM)对70钢冷拉变形过程中的组织演变进行了分析。变形过程中珠光体团发生转动,取向与拉拔轴线趋于一致,渗碳体经历了弯曲、剪切、拉伸等变形,形变量较大时渗碳体大量溶解。 展开更多

关键词 冷拉拔 珠光体钢 强化机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

过共析珠光体钢在冷轧过程中的组织演变 被引量：5

3

作者 熊毅 贾玉鑫 +1 位作者 田占伟 邢明立 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第10期10-12,共3页

用SEM、TEM和XRD等方法研究了过共析珠光体钢在冷轧变形过程中的组织演变情况。结果表明:变形珠光体组织不均匀,主要由不规则弯曲片层、带有剪切带的粗大片层以及精细片层组成,随着变形量的增加,精细片层比例增大,渗碳体片层严重塑性变... 用SEM、TEM和XRD等方法研究了过共析珠光体钢在冷轧变形过程中的组织演变情况。结果表明:变形珠光体组织不均匀,主要由不规则弯曲片层、带有剪切带的粗大片层以及精细片层组成,随着变形量的增加,精细片层比例增大,渗碳体片层严重塑性变形的同时发生部分溶解,铁素体点阵常数也随之增大。 展开更多

关键词 过共析珠光体钢 冷轧 渗碳体溶解 点阵常数

在线阅读 下载PDF 职称材料

拉拔珠光体钢时效过程的内耗研究 被引量：4

4

作者 闵娜 李伟 金学军 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2006年第3期415-418,共4页

由于珠光体钢大变形过程中存在渗碳体分解现象,分解的碳原子偏聚于位错芯处,且部分固溶于铁素体,时效过程中渗碳体析出。通过内耗对473 K时效的拉拔珠光体钢研究表明,随着保温时间增加,Snoek峰驰豫强度先增后降,而SK峰驰豫强度不断降低... 由于珠光体钢大变形过程中存在渗碳体分解现象,分解的碳原子偏聚于位错芯处,且部分固溶于铁素体,时效过程中渗碳体析出。通过内耗对473 K时效的拉拔珠光体钢研究表明,随着保温时间增加,Snoek峰驰豫强度先增后降,而SK峰驰豫强度不断降低,且峰宽变窄。由该结果可知由于大量碳原子存在于位错处,随着保温时间增加,分解后的碳原子先部分扩散溶入铁素体,随后以碳化物形式析出于位错处。时效过程中碳原子的三种分配方式有效的提高了拉拔珠光体钢的力学性能。 展开更多

关键词 拉拔 珠光体钢 内耗 SK峰 Snoek峰 时效

在线阅读 下载PDF 职称材料

具层状细观结构的PD3珠光体钢的细/宏观力学分析 被引量：4

5

作者 范镜泓 高芝晖 刘天模 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1999年第5期37-46,共10页

对层状细观结构的ＰＤ３ 珠光体钢进行了细／ 宏观分析。基于层片界面间应力、应变相容条件和复合材料混合律，得到了层状均匀夹杂的本构方程。联合这些方程与Ｋ－ Ｂ－ Ｗ 自相容模型建立了细观与宏观间的转换。由此得到在单调和循环... 对层状细观结构的ＰＤ３ 珠光体钢进行了细／ 宏观分析。基于层片界面间应力、应变相容条件和复合材料混合律，得到了层状均匀夹杂的本构方程。联合这些方程与Ｋ－ Ｂ－ Ｗ 自相容模型建立了细观与宏观间的转换。由此得到在单调和循环载荷下材料的整体响应和细观结构局部应力的演化。分析发现在薄渗碳体层中局部应力很高。这是由于软铁素体层在循环载荷下其塑性流动不断增强使载荷转向硬相。由笔者推得的强度与微结构层厚度尺寸平方根成反比的定律解释了渗碳体层高强度的原因。 展开更多

关键词 细观力学分析 层状细观结构 珠光体钢

在线阅读 下载PDF 职称材料

强烈冷拉塑性变形及退火处理对珠光体钢组织性能的影响 被引量：2

6

作者 武宏 彭建洪 +1 位作者 许云华 牛立斌 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2007年第16期13-15,共3页

经过强烈变形,珠光体钢组织中铁素体和渗碳体均发生强烈细化,形成了超细晶、纳米晶;材料变形处理后经200℃退火,组织中析出大量纳米尺度渗碳体颗粒,抗拉强度升高;经300℃退火,渗碳体发生相平衡回复,各种晶体缺陷发生合并、抵消;经400℃... 经过强烈变形,珠光体钢组织中铁素体和渗碳体均发生强烈细化,形成了超细晶、纳米晶;材料变形处理后经200℃退火,组织中析出大量纳米尺度渗碳体颗粒,抗拉强度升高;经300℃退火,渗碳体发生相平衡回复,各种晶体缺陷发生合并、抵消;经400℃退火,铁素体发生再结晶,渗碳体晶粒长大;经500℃退火,出现等轴晶组织;而更高温退火,渗碳体发生合并形成片状组织,强度大幅下降,韧性开始升高。 展开更多

关键词 强烈冷拉塑性变形 纳米结构 珠光体钢 退火

在线阅读 下载PDF 职称材料

铁素体-珠光体钢中的疲劳裂纹扩展行为 被引量：5

7

作者 马杭 刘天佐 赵文军 《甘肃工业大学学报》 1997年第4期7-11,共5页

在扫描电镜下对两种铁素体－珠光体钢中的低周疲劳裂纹扩展进行了动态原位观察，发现疲劳裂纹只在铁素体中扩展，而珠光体晶团阻碍其扩展．提出疲劳裂纹扩展的形态及方式与材料的疲劳裂纹扩展阻力之间存在着一定的关系．

关键词 铁素体 珠光体钢 疲劳裂纹

在线阅读 下载PDF 职称材料

珠光体-铁素体套管钻井钢疲劳裂纹扩展行为及机制 被引量：2

8

作者 许天旱 姚婷珍 刘彦明 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期16-21,共6页

利用疲劳试验机及扫描电镜研究了珠光体-铁素体套管钻井钢疲劳裂纹扩展行为及机制。结果表明:应力比对该钢Paris参数m没有显著影响,但对C具有显著影响;有效应力强度因子幅度ΔKeff是控制裂纹扩展更本质的材料参数;在修正的Paris线性区,... 利用疲劳试验机及扫描电镜研究了珠光体-铁素体套管钻井钢疲劳裂纹扩展行为及机制。结果表明:应力比对该钢Paris参数m没有显著影响,但对C具有显著影响;有效应力强度因子幅度ΔKeff是控制裂纹扩展更本质的材料参数;在修正的Paris线性区,应力比对裂纹扩展速率没有显著影响,参数meff和Ceff均为常数;随着应力比增加,裂纹扩展门槛值的降低能够被归因于更小的裂纹闭合效应;在较高应力比下,门槛区疲劳断裂表面更不易发生塑性变形。 展开更多

关键词 珠光体-铁素体套管钻井钢 疲劳裂纹 扩展机制 应力强度因子幅度

在线阅读 下载PDF 职称材料

珠光体与奥氏体类钢异质接头界面力学行为分析

9

作者 王卫泽 李德元 +1 位作者 马红岩 周晔 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 1999年第6期488-490,494,共4页

为了分析铁素体、珠光体类钢与奥氏体类钢焊接时，焊接接头处焊接残余应力的分布状态及其对焊接构件性能的影响，研制了可计算两种或两种以上材料界面应力的有限元程序，并用此程序分析了异质接头的力学行为．

关键词 焊接接头 珠光体钢 异质接头 界面力学 奥氏体钢

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑微缺陷形状的细片层状珠光体钢的损伤本构模型

10

作者 李卫国 彭向和 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期177-181,329-330,共5页

基于非经典塑性理论和连续介质损伤力学,利用在一个特殊坐标系下基于椭球形孔洞模型得到的可考虑孔洞形状变化混合强化材料的损伤演化率得到了铁素体相的损伤本构方程,通过混合物理论利用铁素体和渗碳体相各自本构关系并考虑其几何特征... 基于非经典塑性理论和连续介质损伤力学,利用在一个特殊坐标系下基于椭球形孔洞模型得到的可考虑孔洞形状变化混合强化材料的损伤演化率得到了铁素体相的损伤本构方程,通过混合物理论利用铁素体和渗碳体相各自本构关系并考虑其几何特征得到了珠光体团的损伤本构模型。进而采用Hill自洽方法,得到了珠光体材料的宏观损伤本构描述,发展了相应的数值方法与程序。讨论了孔洞形状对材料损伤的影响,并对典型珠光体双相材料BS11在非对称循环加载史下的弹塑性响应特性进行了分析,得到了与实验较为一致的结果。 展开更多

关键词 珠光体钢 椭球形孔洞 损伤 本构方程 Hill自洽方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

Al元素对高碳珠光体钢连续缓慢冷却相变行为的影响 被引量：1

11

作者 涂煜 吴开明 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2019年第4期241-245,共5页

结合试验与热力学、动力学计算,研究了在缓慢冷却条件下Al合金化对C-Si-Cr-Mn系高碳钢珠光体转变行为的影响。结果表明,在锻造后空冷条件下,不添加Al和添加1.5%Al的试验钢室温组织均为珠光体和少量马氏体,与Al-free钢相比,添加1.5%Al的... 结合试验与热力学、动力学计算,研究了在缓慢冷却条件下Al合金化对C-Si-Cr-Mn系高碳钢珠光体转变行为的影响。结果表明,在锻造后空冷条件下,不添加Al和添加1.5%Al的试验钢室温组织均为珠光体和少量马氏体,与Al-free钢相比,添加1.5%Al的试验钢的珠光体片层间距为130nm,细化了约20nm,维氏硬度HV1降低了约56。结合热力学和动力学计算结果可知,Al元素的添加可以提高试验钢的珠光体转变温度及缩短珠光体转变时间,增大了奥氏体向珠光体转变的自由能,促进珠光体形成的同时也起到细化珠光体片层间距的作用。 展开更多

关键词 高碳珠光体钢 Al 连续冷却 珠光体转变 片层间距 硬度

在线阅读 下载PDF 职称材料

Cr30Ni10／珠光体钢接头“不均匀混合区”组织特征研究

12

作者 张汉谦 王宝 刘满才 《太原工业大学学报》 1995年第4期1-6,共6页

本文利用光学金相、扫描电镜等手段，研究和探讨了用Ｃｒ３０Ｎｉ１０型焊条焊接不同珠光体铜接头“不均匀混合区”的组织特征及形成原因，并分析了其对接头抗裂性的影响。所得结论，为推广应用Ｃｒ３０Ｎｉ１０型焊条以及提高异种钢接... 本文利用光学金相、扫描电镜等手段，研究和探讨了用Ｃｒ３０Ｎｉ１０型焊条焊接不同珠光体铜接头“不均匀混合区”的组织特征及形成原因，并分析了其对接头抗裂性的影响。所得结论，为推广应用Ｃｒ３０Ｎｉ１０型焊条以及提高异种钢接头质量提供了试验和理论依据。 展开更多

关键词 珠光体钢 焊接接头 焊条 不均匀混合区 组织特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

汽车用不同显微组织高强钢板的扩孔性能 被引量：10

13

作者 吴青松 祝洪川 +1 位作者 王立新 刘斌 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期42-45,58,共5页

对热轧铁素体贝氏体双相钢FB60、铁素体马氏体双相钢DP600和铁素体珠光体钢SPFH590等三种汽车用高强钢板进行了扩孔试验,利用光学显微镜观察了扩孔裂纹的萌生和扩展,研究了不同钢的扩孔性能及开裂机理。结果表明:FB60钢的扩孔性能最优,D... 对热轧铁素体贝氏体双相钢FB60、铁素体马氏体双相钢DP600和铁素体珠光体钢SPFH590等三种汽车用高强钢板进行了扩孔试验,利用光学显微镜观察了扩孔裂纹的萌生和扩展,研究了不同钢的扩孔性能及开裂机理。结果表明:FB60钢的扩孔性能最优,DP600钢的最差;SPFH590钢与FB60钢具有相同的屈强比,但其扩孔性能却不及FB60钢的;组织对扩孔性能的影响与扩孔裂纹的萌生和扩展有关,FB60钢的裂纹萌生于铁素体内以及铁素体与贝氏体晶界,绕过贝氏体穿过铁素体扩展;SPFH590钢的裂纹萌生于铁素体与珠光体边界、珠光体内铁素体与渗碳体界面和铁素体内,极易沿铁素体与渗碳体片层扩展;DP600钢的裂纹萌生于铁素体与马氏体晶界,并沿晶界扩展。 展开更多

关键词 高强钢 铁素体珠光体钢 扩孔 裂纹扩展

在线阅读 下载PDF 职称材料

异种钢熔合区马氏体脆性层的消除 被引量：7

14

作者 王爱珍 张太超 赵红岩 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期58-62,共5页

利用磁性测定仪、光学显微镜和扫描电子显微镜 ,分析了 1Cr18Ni9Ti与15CrMo钢的焊接性能 ,研究了其接头在常温和长期高温下出现马氏体脆性层的主要因素 ,探讨了不同焊接材料和工艺对异种钢接头成分、组织和性能的影响规律 ,以及不同状... 利用磁性测定仪、光学显微镜和扫描电子显微镜 ,分析了 1Cr18Ni9Ti与15CrMo钢的焊接性能 ,研究了其接头在常温和长期高温下出现马氏体脆性层的主要因素 ,探讨了不同焊接材料和工艺对异种钢接头成分、组织和性能的影响规律 ,以及不同状态下异种钢接头马氏体脆性层宽度变化的规律 ,提出了一种在 1Cr18Ni9Ti与15CrMo接头的 15CrMo一侧的坡口表面上 ,预堆敷 8mm厚自研制的NR4 17过渡层 ,后熔敷A3 0 7复合合金的有效方法。此方法彻底消除了异种钢熔合区在常温和高温下的马氏体脆性层 ,不仅解决了氨合成塔下出口管与配管的异种钢焊接问题 ,而且对其它化工压力设备上异种钢接头的焊接具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 奥氏体钢 珠光体钢 马氏体组织 脆性层 异种钢焊接

在线阅读 下载PDF 职称材料

细片层珠光体团的塑性响应特性 被引量：3

15

作者 彭向和 曾俊 +1 位作者 盛光敏 高芝晖 《重庆大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2000年第1期32-36,共5页

细片层珠光体团是由铁素体片和渗碳体片交替叠合而成的复相材料。在小片层间距和各相材料均为弹塑性的假设下，采用有限元方法分析了垂直于片层方向上的材料响应特性及层厚的影响，并用非经典塑性理论推导了珠光体团的弹塑性本构方程。... 细片层珠光体团是由铁素体片和渗碳体片交替叠合而成的复相材料。在小片层间距和各相材料均为弹塑性的假设下，采用有限元方法分析了垂直于片层方向上的材料响应特性及层厚的影响，并用非经典塑性理论推导了珠光体团的弹塑性本构方程。对不同加载方向上珠光体团的响应特性和循环蠕变特性进行了分析。可作为进一步研究珠光体材料的宏观响应特性。 展开更多

关键词 弹塑性 细片层珠光体团 塑性响应特性 珠光体钢

在线阅读 下载PDF 职称材料

细片层状微结构珠光体材料损伤本构关系

16

作者 李卫国 彭向和 皮文丽 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期91-94,共4页

基于非经典塑性理论和连续介质损伤力学,在已有的具有细片层状微观结构珠光体团的弹塑性本构方程的基础上,采用Gurson模型考虑铁素体相的孔洞型损伤,建立了基于有限大椭球体中含椭球形孔洞的细观损伤模型,得出了混合强化材料的损伤演化... 基于非经典塑性理论和连续介质损伤力学,在已有的具有细片层状微观结构珠光体团的弹塑性本构方程的基础上,采用Gurson模型考虑铁素体相的孔洞型损伤,建立了基于有限大椭球体中含椭球形孔洞的细观损伤模型,得出了混合强化材料的损伤演化率,将其嵌入铁素体相的本构描述,得到了珠光体团的损伤本构模型.进而采用Hill自洽方法,得到了珠光体材料的宏观损伤本构描述,发展了相应的数值方法与程序.对典型珠光体双相材料BS11在复杂加载史下的响应特性进行了分析,并对BS11在典型轮轨接触摩擦应力状态下的响应特性与损伤进行了分析.文中工作对于揭示珠光体材料损伤宏观响应特性的微结构机理,以及发展此类复相材料的损伤本构理论具有重要的意义,并具有重要的工程应用背景. 展开更多

关键词 珠光体钢 椭球形孔洞 Gurson模型 损伤 本构方程 Hill自洽方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

不锈钢复合板的焊接

17

作者 谭启勇 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2004年第2期65-65,共1页

关键词 不锈钢复合板 焊接 珠光体钢 双金属 碳钢 轧制 耐蚀性 基材 化工 医药

在线阅读 下载PDF 职称材料

提高间断鳍片管电阻对焊接头质量的研究 被引量：1

18

作者 潘孚 高增福 +2 位作者 刘鲁江 赵熹华 白培康 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期133-138,共6页

通过焊接工艺在数优化、设置辅助电极及理想导电条件的多项试验，系统研究了间断鳍片管电阻对焊接头质量问题，指出其主要影响因素是未焊透缺陷。通过采用强规范和设置辅助电极等工艺措施，可显著提高焊透率，保证接头质量满足技术条件... 通过焊接工艺在数优化、设置辅助电极及理想导电条件的多项试验，系统研究了间断鳍片管电阻对焊接头质量问题，指出其主要影响因素是未焊透缺陷。通过采用强规范和设置辅助电极等工艺措施，可显著提高焊透率，保证接头质量满足技术条件要求。 展开更多

关键词 电阻焊 对焊 鳍片管 珠光钢 耐热钢 接头

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种双相材料的应变等效非局部本构模型

19

作者 杨运民 王军 彭向和 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期105-108,共4页

珠光体钢由众多随机取向的珠光体团构成 ,每一珠光体团又包含了许多交替叠合的渗碳体片和铁素体片。实验表明 ,具有较细片层间距的珠光体钢具有较好的综合力学性能 ,较高的耐磨性和抗接触疲劳性能。基于考虑此类材料中由于两相变形的不... 珠光体钢由众多随机取向的珠光体团构成 ,每一珠光体团又包含了许多交替叠合的渗碳体片和铁素体片。实验表明 ,具有较细片层间距的珠光体钢具有较好的综合力学性能 ,较高的耐磨性和抗接触疲劳性能。基于考虑此类材料中由于两相变形的不协调而存在的相间的相互约束 ,提出了一种应变等效非局部本构模型 ,在不改变材料局部参数的前提下 ,通过引入等效应变较好地描述了作为珠光体材料微结构基本参数的片层间距对其宏观响应特性的影响。对具有不同平均片层间距的热轧PD3和离线全长热处理PD3珠光体钢轨钢的非对称循环塑性进行了分析 ,得到了与实验相吻合的结果。 展开更多

关键词 应变等效非局部本构模型 珠光体钢 弹塑性 复相材料 力学性能 微结构 非对称循环塑性

在线阅读 下载PDF 职称材料

形变导致渗碳体(Fe_3C)分解的电子显微学研究 被引量：6

20

作者 李智 杨志卿 马秀良 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期268-275,共8页

本文利用TEM和XRD研究了两种形态的珠光体钢形变导致渗碳体(Fe3C)分解的现象,发现Fe3C的形态影响其分解的方式。在变形的初始阶段,片状和粒状Fe3C分别通过热力学机制和位错机制分解。而且形变导致Fe3C分解是一个动态过程,在严重塑性变... 本文利用TEM和XRD研究了两种形态的珠光体钢形变导致渗碳体(Fe3C)分解的现象,发现Fe3C的形态影响其分解的方式。在变形的初始阶段,片状和粒状Fe3C分别通过热力学机制和位错机制分解。而且形变导致Fe3C分解是一个动态过程,在严重塑性变形情况下,仅根据碳原子最终的位置不能判断Fe3C的分解机制,只有经过中小变形量后样品中碳原子的位置才能真实反映Fe3C的分解方式。 展开更多

关键词 珠光体钢 Fe3C分解 位错 形变

在线阅读 下载PDF 职称材料