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Nb在现代铁素体不锈钢中的应用研究进展 预览
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作者 《山东科学》 CAS 2019年第1期57-67,共11页
Nb元素越来越多地被应用于铁素体不锈钢中以提高其性能。本文综述了Nb对铁素体不锈钢强度、韧性、耐腐蚀、抗高温氧化等性能影响的研究进展,以及国内外含Nb铁素体不锈钢在汽车、建筑、家用电器等领域中的应用现状。分析了目前我国含Nb... Nb元素越来越多地被应用于铁素体不锈钢中以提高其性能。本文综述了Nb对铁素体不锈钢强度、韧性、耐腐蚀、抗高温氧化等性能影响的研究进展,以及国内外含Nb铁素体不锈钢在汽车、建筑、家用电器等领域中的应用现状。分析了目前我国含Nb高性能铁素体不锈钢研发中存在的主要问题,认为我国未来应重点研究新型超临界温度的含Nb耐热不锈钢等高端装备制造材料,以促进含Nb高性能铁素体不锈钢的研发和生产,改善我国不锈钢的品种结构。 展开更多
关键词 铁素体不锈钢 NB 高性能 耐腐蚀 抗高温氧化
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奥氏体化温度对51CrV4钢淬火组织和性能的影响
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作者 张晓东 +1 位作者 王守仁 张云山 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期76-81,95共7页
为了找出51CrV4钢最佳的奥氏体化温度和最佳的综合力学性能,研究了奥氏体化温度对51CrV4钢淬火组织和性能的影响。试验结果表明,随着奥氏体化温度的升高,奥氏体晶粒逐渐长大,淬火后组织硬度呈先增大后减少的趋势,经460℃回火后的强度先... 为了找出51CrV4钢最佳的奥氏体化温度和最佳的综合力学性能,研究了奥氏体化温度对51CrV4钢淬火组织和性能的影响。试验结果表明,随着奥氏体化温度的升高,奥氏体晶粒逐渐长大,淬火后组织硬度呈先增大后减少的趋势,经460℃回火后的强度先增大后减小;当奥氏体化温度为880℃时,奥氏体晶粒细小均匀,得到的马氏体组织致密,强度和硬度均达到最大值;当奥氏体化温度达到910℃时,奥氏体晶粒粗大,而且试验钢出现明显的脱碳现象,强度、硬度和塑性明显下降。研究表明,在实现完全奥氏体化前提下,为保证晶粒均匀且不出现脱碳现象,51CrV4钢获得良好性能的最佳淬火温度为880℃。 展开更多
关键词 51CrV4钢 奥氏体化温度 淬火组织 奥氏体晶粒 脱碳
铁素体/贝氏体多相组织钢硬化行为表征参数
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作者 汤忖江 尚成嘉 +2 位作者 周云 陈蕴博 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期553-562,共10页
为了研究大变形管线钢应变硬化行为及其表征参数之间关联性,采用TMCP工艺调控制备了9种不同贝氏体体积分数的铁素体/贝氏体(F/B)多相组织钢。通过力学性能及应变硬化行为分析,对应变硬化指数、应力比、屈强比和伸长率等大变形管线钢应... 为了研究大变形管线钢应变硬化行为及其表征参数之间关联性,采用TMCP工艺调控制备了9种不同贝氏体体积分数的铁素体/贝氏体(F/B)多相组织钢。通过力学性能及应变硬化行为分析,对应变硬化指数、应力比、屈强比和伸长率等大变形管线钢应变硬化能力表征参数之间的关联性及其机制、内涵和适用范围进行了研究。结果表明,F/B多相钢中,应力比Rt2.0/Rt1.0和均匀伸长率与应变硬化指数呈线性正比关系,屈强比与应变硬化指数呈非线性反比关系,应力比Rt5.0/Rt1.0在一定条件下与应变硬化指数存在线性关系,应力比Rt1.5/Rt0.5、总伸长率、应变硬化指数之间不具备明显的关系。通过应变硬化行为分析合理阐释了以上参数之间的关联机制,并阐释了其内涵和适用范围。硬化指数、均匀伸长率和应力比Rt2.0/Rt1.0应作为描述F/B多相钢塑性形变阶段应变硬化能力的主要参数,屈强比和应力比Rt5.0/Rt1.0则应作为次要参数。采用工业化生产数据对上述结论进行了验证,与所得结论吻合良好。 展开更多
关键词 铁素体/贝氏体多相钢 大变形管线钢 应变硬化指数 应力比 屈强比 伸长率
X90管线钢的组织和性能特征 被引量:1
4
作者 牛延龙 李远征 +3 位作者 刘清友 贾书君 汪兵 《金属热处理》 CSCD 北大核心 2018年第10期143-150,共8页
借助金相电镜、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)系统研究了第三代X90多相组织管线钢的显微组织和性能,并对试制的X90管线钢板/管各项性能进行了统计分析。结果表明:复合添加Nb、Mo、Ti微量合金元素,配合轧... 借助金相电镜、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)系统研究了第三代X90多相组织管线钢的显微组织和性能,并对试制的X90管线钢板/管各项性能进行了统计分析。结果表明:复合添加Nb、Mo、Ti微量合金元素,配合轧制和多相组织调控工艺可以生产出细化的"软硬相"匹配良好的铁素体、贝氏体、M-A岛等多相多尺度混合组织,组织中"软硬相"比例约为3∶2;所开发的多相组织X90管线钢晶粒度达到12级,大角度晶界达到80%,屈强比在0.85以下,均匀伸长率在7.5%以上;经过试制管后,钢板/钢管性能变化稳定,成形性能优异,焊接性能良好,实现了第三代X90管线钢的工程应用。 展开更多
关键词 X90钢 多相组织 软硬相 晶粒细化 大角度晶界
高强度螺栓裂纹的原因分析
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作者 张晓东 +1 位作者 杜恒科 王守仁 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第14期258-260,共3页
某公司在生产高强度螺栓时产品出现了裂纹缺陷,导致产品合格率低。对裂纹试样的显微组织运用宏观观察、化学成分分析、金相组织检查等进行了分析。结果表明:裂纹是在淬火工序之前出现的,为原材料缺陷。原材料存在较严重的非金属夹杂。... 某公司在生产高强度螺栓时产品出现了裂纹缺陷,导致产品合格率低。对裂纹试样的显微组织运用宏观观察、化学成分分析、金相组织检查等进行了分析。结果表明:裂纹是在淬火工序之前出现的,为原材料缺陷。原材料存在较严重的非金属夹杂。在应力集中的作用下,裂纹在此处产生并在淬火应力作用下进行扩展。最后提出了解决方案。 展开更多
关键词 裂纹 非金属夹杂 应力集中 淬火应力
X90级别管线钢静态再结晶行为
6
作者 王守仁 +2 位作者 尚成嘉 牛延龙 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第14期1-6,共6页
利用MMS-200热模拟实验机对X90级别管线钢进行了双道次热压缩实验,研究了变形温度和道次间隔时间对X90管线钢静态再结晶行为的影响。根据实验结果计算得到了X90的静态再结晶的激活能,建立了静态再结晶动力学模型。结果表明:X90管线钢... 利用MMS-200热模拟实验机对X90级别管线钢进行了双道次热压缩实验,研究了变形温度和道次间隔时间对X90管线钢静态再结晶行为的影响。根据实验结果计算得到了X90的静态再结晶的激活能,建立了静态再结晶动力学模型。结果表明:X90管线钢静态再结晶行为受道次间隔时间、变形温度的影响较大,随着变形温度的升高和道次间隔时间的增加,实验钢的静态再结晶体积分数增加;但其中变形温度的影响更为显著。变形温度低于950℃时,实验钢不会发生静态再结晶,而当温度高于1000℃时,可实现完全静态再结晶。 展开更多
关键词 X90 双道次热压缩 静态再结晶 动力学模型
低合金钢焊接热影响区的微观组织和韧性研究进展 被引量:1
7
作者 李学达 +3 位作者 王学林 王学敏 尚成嘉 《工程科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期643-654,共12页
对钢结构而言,诸如海洋平台、船舶、桥梁、建筑和油气管线等,焊接后的性能直接决定了其服役寿命和安全性,重要性不言而喻.在针对焊接相关问题的研究中,焊接热影响区的韧性提升一直是重点和难点.焊接热影响区会经历高达1400℃的高温,从... 对钢结构而言,诸如海洋平台、船舶、桥梁、建筑和油气管线等,焊接后的性能直接决定了其服役寿命和安全性,重要性不言而喻.在针对焊接相关问题的研究中,焊接热影响区的韧性提升一直是重点和难点.焊接热影响区会经历高达1400℃的高温,从而形成粗大的奥氏体晶粒,如果焊接参数控制不当,不能通过后续冷却过程中的相变细化组织,就会造成韧性的降低.而多道次焊接的情况更为复杂,前一道次形成的粗晶区还会在后续焊接过程中经历二次热循环,从而形成链状M-A,造成韧性的急剧下降.本文旨在对一些现有焊接热影响区的相关研究结果进行总结,探讨母材的成分、第二相及焊接工艺等因素对热影响区微观组织和性能的影响,为低温环境服役的大型钢结构的焊接性能改善提供一些设计思路. 展开更多
关键词 低合金钢 焊接 热影响区(HAZ) 显微组织 M-A 韧性
定位原理在结构设计中的应用 预览
8
作者 宋强 《现代制造技术与装备》 2017年第9期97-98,共2页
在现有的机械结构设计中,两个零件之间的联接缺少定位设计的例子很多,造成被联接的两个零件之间相对位置不准确、工作不够稳定、产品可靠性低,使其在生产和维修过程中安装和固定困难。本文针对结构设计中经常出现的定位方面的共性问题... 在现有的机械结构设计中,两个零件之间的联接缺少定位设计的例子很多,造成被联接的两个零件之间相对位置不准确、工作不够稳定、产品可靠性低,使其在生产和维修过程中安装和固定困难。本文针对结构设计中经常出现的定位方面的共性问题进行梳理和分析,并给出合理的设计方案,对结构设计具有普遍的指导作用。 展开更多
关键词 结构设计 定位 定位不足 过定位 螺纹联接
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低碳高铌X100管线钢的静态软化行为 预览
9
作者 牛延龙 杜恒科 《机械工程材料》 CSCD 北大核心 2017年第11期91-95,101共6页
通过热模拟试验机对低碳高铌X100管线钢进行双道次热压缩试验,研究了其静态软化行为,建立了该管线钢静态再结晶动力学模型。结果表明:该管线钢的静态软化行为受道次间隔时间和变形温度的影响较大;随着变形温度的升高和道次间隔时间的延... 通过热模拟试验机对低碳高铌X100管线钢进行双道次热压缩试验,研究了其静态软化行为,建立了该管线钢静态再结晶动力学模型。结果表明:该管线钢的静态软化行为受道次间隔时间和变形温度的影响较大;随着变形温度的升高和道次间隔时间的延长,试验钢的静态软化率增大;当变形温度低于950℃时,试验钢不会发生静态再结晶行为,而当变形温度高于1 000℃时,试验钢可以实现完全静态再结晶;通过建立的模型计算得到该钢的静态再结晶激活能为325kJ·mol-1,与采用化学成分经验公式法求得的结果相吻合。 展开更多
关键词 管线钢 双道次压缩 静态软化率 动力学模型
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X80管线钢焊条电弧焊接头组织与耐蚀性分析 预览 被引量:1
10
作者 赵伟 邹勇 +1 位作者 邹增大 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期51-54,共4页
利用双熔敷极焊条电弧焊技术对X80管线钢进行了焊接,并在焊接接头成分、组织及耐蚀性方面与传统焊条电弧焊进行了对比分析.结果表明,双熔敷极焊条电弧焊技术熔敷效率高,但受其结构及药皮重量系数的影响焊缝中合金元素的含量比普通焊接... 利用双熔敷极焊条电弧焊技术对X80管线钢进行了焊接,并在焊接接头成分、组织及耐蚀性方面与传统焊条电弧焊进行了对比分析.结果表明,双熔敷极焊条电弧焊技术熔敷效率高,但受其结构及药皮重量系数的影响焊缝中合金元素的含量比普通焊接焊缝的低,且焊缝中多边形铁素体含量较高,另一方面由于对母材的热输入较低,使得其粗晶区组织较为细小,这有利于其性能的提高;对0.5MNa_2CO_3-1MNaHCO_3溶液及通饱和CO_2的NACEA溶液中的耐蚀性研究发现,焊缝及粗晶区耐蚀性均差于母材,且采用双熔敷极焊条电弧焊技术有利于提高焊缝及粗晶区的耐蚀性. 展开更多
关键词 双熔敷极焊条电弧焊 管线钢 耐蚀性
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抗大应变管线钢X80在碱性腐蚀环境中的耐蚀性 被引量:3
11
作者 赵伟 邹勇 +1 位作者 邹增大 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期175-179,共5页
利用极化曲线、交流阻抗谱、Mott-Schottky曲线分析、循环极化曲线的方法,研究了X80抗大变形(X80HD)管线钢在模拟土壤碱性腐蚀环境(0.5 mol/L Na2CO3+1 mol/L Na HCO3溶液)中的耐蚀性。结果表明,该钢在25~95℃范围内均会发生钝化现... 利用极化曲线、交流阻抗谱、Mott-Schottky曲线分析、循环极化曲线的方法,研究了X80抗大变形(X80HD)管线钢在模拟土壤碱性腐蚀环境(0.5 mol/L Na2CO3+1 mol/L Na HCO3溶液)中的耐蚀性。结果表明,该钢在25~95℃范围内均会发生钝化现象,氧气不是钝化发生的必要条件;随着温度升高,钝化变得不稳定,自腐蚀电位减小,自腐蚀电流密度增加,电荷转移电阻减小,耐蚀性变差;25℃时,加入0.5%Na Cl未见明显点蚀,而加入1.5%Na Cl后发生了严重的点蚀,表面可见大量腐蚀坑的存在;一定程度上升高温度可以降低X80HD管线钢在添加Cl-的溶液中发生点蚀的可能性,这主要是由于升高温度,OH-浓度增加所致。 展开更多
关键词 腐蚀 管线钢 电化学 点蚀
Microstructure evolution and corrosion resistance in simulated CGHAZ of X80 high-deformability pipeline steel 预览
12
作者 赵伟 邹勇 +1 位作者 邹增大 《中国焊接:英文版》 EI CAS 2015年第4期39-45,共7页
关键词 耐腐蚀性能 粗晶热影响区 微观组织演化 管线钢 大变形 X80 热输入量 焊接
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X90级别第三代管线钢的力学性能与组织特征 被引量:43
13
作者 王学林 +2 位作者 由洋 尚成嘉 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期271-276,共6页
对工业实验生产的X90级第三代管线钢的力学性能与组织特征进行了研究.结果表明,工业试生产的18.4mm厚X90管线钢板微观组织是以准多边形铁索体、板条贝氏体及其中的M/A(马氏体/奥氏体)为主的多相组织.钢板的屈服强度达到615-660... 对工业实验生产的X90级第三代管线钢的力学性能与组织特征进行了研究.结果表明,工业试生产的18.4mm厚X90管线钢板微观组织是以准多边形铁索体、板条贝氏体及其中的M/A(马氏体/奥氏体)为主的多相组织.钢板的屈服强度达到615-660MPa,抗拉强度达到720MPa以上,屈强比不大于0.9,-30℃冲击功达到200J,-15℃落锤撕裂实验(DWTT)韧性剪切面积大于80%.实验钢中“软相”(准多边形铁素体)与“硬相”(板条贝氏体)的比例约为3:2,板条贝氏体组织位错密度高,而准多边形铁素体的位错密度较低.EBSD结果表明,工业实验钢“硬相”组织中的板条之间呈现切变转变特征,已达到软硬相多相组织的调控效果. 展开更多
关键词 第三代管线钢 多相组织 X90 力学性能
直接淬火高性能钢冷裂纹形成因素研究 被引量:1
14
作者 袁大勇 张金法 +2 位作者 尚成嘉 邓继文 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第10期 216-218,共3页
通过电子探针、扫描电镜、硬度对比及formastor模拟机,对直接淬火高性能钢冷裂纹的形成因素进行研究,通过不同的轧制冷却工艺确定了合适的终冷温度,并采取缓冷措施。
关键词 Mn偏析 DQ 冷裂纹 高性能钢
X80抗大变形管线钢的生产工艺与组织性能研究 被引量:5
15
作者 张鹤松 康永林 +2 位作者 孟德亮 安守勇 《中国冶金》 CAS 2012年第9期10-14,共5页
设计了X80级抗大变形管线钢的合金成分,采用TMCP热轧及轧后两阶段控制冷却技术,完成了试验室制备并实现了工业试制。利用SEM、TEM和拉伸、冲击试验等分析方法研究了不同冷却条件对组织与性能的影响。研究结果表明,采用空冷+水冷两阶段... 设计了X80级抗大变形管线钢的合金成分,采用TMCP热轧及轧后两阶段控制冷却技术,完成了试验室制备并实现了工业试制。利用SEM、TEM和拉伸、冲击试验等分析方法研究了不同冷却条件对组织与性能的影响。研究结果表明,采用空冷+水冷两阶段冷却工艺后可得到铁素体+贝氏体双相组织的X80抗大变形管线钢,当加速冷却中终冷温度为450℃、冷却速度为20℃/s时,组织中铁素体与贝氏体相得到最佳配比,M/A相尺寸约为1μm,组织均匀性良好,试样得到最优的强度塑性匹配。 展开更多
关键词 管线钢 抗大变形 控制冷却 组织性能
70kg级低碳贝氏体钢相变规律研究 预览 被引量:1
16
作者 刘金泉 田世永 《山东冶金》 2011年第6期 33-35,共3页
利用MMS-200热模拟试验机和光学显微镜研究了70kg级低碳贝氏体钢板在不同终轧温度和冷却速度下的相变规律。结果表明,随冷却速度的增大,钢中依次出现多边形铁素体、珠光体、针状铁素体、粒状贝氏体、下贝氏体和马氏体组织,奥氏体向铁素... 利用MMS-200热模拟试验机和光学显微镜研究了70kg级低碳贝氏体钢板在不同终轧温度和冷却速度下的相变规律。结果表明,随冷却速度的增大,钢中依次出现多边形铁素体、珠光体、针状铁素体、粒状贝氏体、下贝氏体和马氏体组织,奥氏体向铁素体相变温度Ar3降低,晶粒细化。随着终轧温度的降低,铁素体诱导相变明显增加,铁素体晶粒细化。 展开更多
关键词 低碳贝氏体钢 冷却速度 终轧温度 形变诱导铁素体相变
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两阶段控制冷却工艺对含钼X80抗大变形管线钢组织与性能的影响 被引量:7
17
作者 孟德亮 康永林 +2 位作者 郑晓飞 安守勇 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期834-840,共7页
采用TMCP热轧及轧后两阶段控制冷却技术,在试验室制备了含Mo成分的X80级抗大变形管线钢,并利用扫描电镜和透射电镜等分析方法研究了不同冷却条件对组织与性能的影响.结果表明,采用两阶段控制冷却工艺的含Mo成分X80抗大变形管线钢为铁素... 采用TMCP热轧及轧后两阶段控制冷却技术,在试验室制备了含Mo成分的X80级抗大变形管线钢,并利用扫描电镜和透射电镜等分析方法研究了不同冷却条件对组织与性能的影响.结果表明,采用两阶段控制冷却工艺的含Mo成分X80抗大变形管线钢为铁素体-贝氏体双相组织;随加速冷却中开冷温度降低,组织中铁素体含量增加,试样强度降低,屈强比降低,均匀伸长率提高;随加速冷却中终冷温度降低,贝氏体中M/A含量减少,尺寸更细小,分布更分散,试样强度变化不大但均匀伸长率显著提升.分析表明,当铁素体含量一定时,均匀伸长率与贝氏体中M/A密切相关,细小且均匀分布的M/A可提高加工硬化速率,推迟颈缩发生,使均匀伸长率升高.当加速冷却中开冷温度为690℃、终冷温度为450℃时,组织中铁素体的体积分数约为23%、晶粒尺寸约为5μm,M/A岛尺寸约为1μm,组织均匀性良好,试样得到最优的强度塑性匹配. 展开更多
关键词 管线钢 控制冷却 微观组织 力学性能
终轧温度对X80抗大变形管线钢组织性能的影响 被引量:14
18
作者 郑晓飞 康永林 +2 位作者 孟德亮 安守勇 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期557-562,共6页
为了研究终轧温度对抗大变形管线钢组织与力学性能的影响,终轧温度确定为830、800和775℃.采用金相显微镜及图像处理软件测试了铁素体与M/A岛的晶粒尺寸及所占比例;采用电子背散射衍射测定了组织的有效晶粒尺寸和大角度晶界所占的比例;... 为了研究终轧温度对抗大变形管线钢组织与力学性能的影响,终轧温度确定为830、800和775℃.采用金相显微镜及图像处理软件测试了铁素体与M/A岛的晶粒尺寸及所占比例;采用电子背散射衍射测定了组织的有效晶粒尺寸和大角度晶界所占的比例;利用透射电镜观察了抗大变形管线钢中M/A岛的基本形态;通过准静态拉伸试验,测定了三种试轧钢的屈服强度、抗拉强度和均匀延伸率.结果表明:终轧温度为800℃时,试轧钢的综合力学性能最优,满足了X80抗大变形管线钢的性能要求. 展开更多
关键词 管线钢 轧制 温度 晶界 晶粒尺寸 显微组织 力学性能
低合金高强钢大热输入焊接热影响区组织性能 预览 被引量:10
19
作者 尚成嘉 +2 位作者 孙卫华 侯东华 陈晔 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期83-86,共4页
利用MMS—200热力模拟试验机研究了610 MPa级低合金高强度钢不同热输入焊接热影响区粗晶区(coarse grain high affected zone,CGHAZ)的组织和性能.结果表明,随着热输入的增加,试验钢CGHAZ组织逐渐粗大,低温冲击吸收功下降,但在80~100 ... 利用MMS—200热力模拟试验机研究了610 MPa级低合金高强度钢不同热输入焊接热影响区粗晶区(coarse grain high affected zone,CGHAZ)的组织和性能.结果表明,随着热输入的增加,试验钢CGHAZ组织逐渐粗大,低温冲击吸收功下降,但在80~100 kJ/cm的大热输入冲击下,热影响区仍能够保持良好的低温韧性,只有在120 kJ/cm的大热输入下,韧性显著下降.钢中弥散分布着大量细小TiN粒子(在焊接热循环中抑制原奥氏体长大、作为形核点促进针状铁素体形成),是保证钢板具有良好的抗大热输入焊接性能的主要原因. 展开更多
关键词 热模拟 热影响区粗晶区 氮化钛粒子 大热输入焊接
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石油储罐钢焊接热影响区模拟研究 预览 被引量:4
20
作者 尚成嘉 +2 位作者 侯东华 孙浩 李兴芳 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期 20-24,共5页
采用焊接热模拟技术,研究不同焊接热输入条件下焊接热循环对石油储罐钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)的组织和性能的影响。结果表明:实验钢在80~100kJ/cm的大热输入下,热影响区仍能够保持良好的低温韧性;随着焊接热输入的增加,实验钢CG... 采用焊接热模拟技术,研究不同焊接热输入条件下焊接热循环对石油储罐钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)的组织和性能的影响。结果表明:实验钢在80~100kJ/cm的大热输入下,热影响区仍能够保持良好的低温韧性;随着焊接热输入的增加,实验钢CGHAZ组织变粗大,低温冲击功下降;钢中弥散分布着大量细小TiN粒子,在焊接热循环中抑制原奥氏体长大和作为形核点促进针状铁素体形成,是保证钢板具有良好的抗大线能量焊接性能的主要原因。 展开更多
关键词 热模拟 石油储罐钢 热影响区粗晶区 TiN粒子 大线能量焊接
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