调质工艺对低碳贝氏体型高强钢屈强比的影响规律研究

研究了调质工艺对低碳贝氏体型高强钢屈强比的影响.结果显示:当淬火温度进入两相区时,钢的屈强比显著降低,但强度指标也相应较低;完全奥氏体区淬火时,钢的抗拉强度和屈服强度均显著上升,且升高淬火温度虽能使屈强比有所降低,但始终处于较高的水平;在试验温度范围内,回火温度上升钢的屈服强度上升,抗拉强度连续降低,导致屈强比总体呈上升趋势,但回火温度较低时,碳化物的析出不明显,屈服强度的增加较少,故屈强比缓慢上升,升高回火温度,碳化物大量弥散析出,屈服强度显著增加,导致屈强比快速上升.     

热处理对高强建筑钢组织和性能的影响

对试验钢进行了不同的两相区直接淬火+回火处理。对试样显微组织进行了观察,并对力学性能进行了检测,研究了淬火温度和回火温度对试验钢组织和性能的影响。结果表明,钢板回火显微组织以多边形铁素体+岛状回火马氏体为主。随着直接淬火温度的升高,回火马氏体含量增加,铁素体含量减少,组织中少量珠光体逐渐转变为贝氏体;屈服强度和抗拉强度均升高,屈强比先保持恒定后有所升高,伸长率逐渐下降,冲击功则是先大幅降低后几乎不变。当回火温度低于400℃时,马氏体形态没有明显改变;当回火温度超过500℃时,马氏体岛开始分解,碳化物析出量增加。随着回火温度升高,抗拉强度几乎呈线性降低,屈服强度则先升高后降低,屈强比升高,伸长率和冲击功先下降后提高。     

汽车钢板的热处理与力学性能研究

对高强汽车钢板进行二次淬火和回火处理,研究不同热处理工艺参数对钢板抗拉强度、屈服强度、屈强比和显微组织的影响,分析了其作用机理。结果表明,随着二次淬火温度的升高,汽车钢板的抗拉强度呈现逐渐上升的趋势,而屈服强度呈现先减小而后增加的趋势;二次淬火温度为740~780℃时,汽车钢板可以取得较高的抗拉强度和较低的屈强比,可以作为适宜的二次淬火温度;回火温度从500℃上升至620℃时,汽车钢板的屈强比在0.864~0.885之间波动;740℃二次淬火和620℃回火态钢板中弥散析出的ε-Cu相可以起到沉淀强化的作用。     

回火工艺对超低碳微合金钢组织和性能的影响

研究了超低碳微合金钢880 ℃×1 h水淬、不同温度及时间回火后的显微组织及力学性能,结果表明：试验钢经淬火后的显微组织是由粒状贝氏体、板条状贝氏体和残留奥氏体所组成,屈服强度799 MPa,抗拉强度986 MPa,伸长率14.5％,屈强比0.81。随回火温度的升高,屈服强度和抗拉强度增大,并于300 ℃时达最大值,分别为949 MPa和1053 MPa,此时显微组织中开始有析出物产生,随着回火温度继续升高,析出物开始聚集并长大,屈服强度和抗拉强度逐渐降低,屈强比增加,在450℃处达到最大值后开始下降。试验钢的伸长率与回火温度的变化未发现有明显规律。适当延长于380 ℃回火的保温时间后,试验钢的显微组织类型无明显变化,但析出物有聚集长大现象,强度稍有降低,塑性略有增加。     

回火温度对高Ti微合金直接淬火高强钢组织及性能的影响

利用TEM,SEM及物理化学相分析法,研究了回火温度对高Ti微合金直接淬火高强钢显微组织和力学性能的影响.结果表明,随着回火温度的升高,抗拉曲线出现明显的转折点,抗拉强度先降低后升高,而屈服强度缓慢升高.回火温度为600℃时,实验钢具有最佳的综合力学性能;抗拉强度为1043 MPa,屈服强度为1020 MPa,延伸率为16%,-40℃冲击功为67.7 J.其主要原因是600℃时,纳米级的析出相数量最多,体积分数最大,分布最均匀.600℃回火时,实验钢的固溶强化和沉淀强化的强度增量分别约为149.82和171.72 MPa.     

热处理对高层建筑用钢组织与力学性能的影响

研究了奥氏体化温度对高层建筑用钢拉伸力学性能、-20℃冲击性能和显微组织的影响,分析了直接淬火+回火、一次淬火+回火和二次淬火+回火热处理这3种热处理工艺,并优化了试验钢的淬火+回火工艺。结果表明:试验钢在这3种热处理工艺下的抗拉强度、屈服强度、屈强比和-20℃冲击功都随着奥氏体化温度的升高呈现降低的趋势,采用一次淬火+回火或二次淬火+回火热处理可以显著降低试验钢的屈强比并提高冲击韧性,适宜的奥氏体化温度为900~1000℃;直接淬火+回火试样的金相组织为回火马氏体,一次淬火+回火和二次淬火+回火试样的金相组织都为回火马氏体+铁素体;同时,在马氏体板条界面和相界面处析出了尺寸不等的细小M23C6相。     

回火温度对TMCP高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、光学显微镜、透射电镜等方法,研究了回火温度对TMCP高强钢组织和性能的影响。结果表明,经400～650 ℃回火后,钢板强度、冲击吸收能量和屈强比的变化规律明显不同。600 ℃回火时,屈服强度和抗拉强度达到最大值,冲击吸收能量则为最小值,且屈强比随着回火温度的升高而增加。回火后钢板组织以贝氏体为主,析出相为Nb、Ti复合析出,600 ℃时析出少量ε-Cu相,且随着回火温度升高,贝氏体板条逐渐合并,板条宽度增加,Nb、Ti复合析出相数量也随之增加。     

热处理工艺对10B38钢组织性能的影响

研究了热处理工艺对10B38钢微观组织、力学性能以及低温冲击韧性的影响。结果表明：随淬火温度的升高,淬火硬度呈先上升后降低的趋势,在870 ℃时,淬火硬度最大;随着回火温度的升高,马氏体晶界及晶面逐渐有碳化物析出,组织中碳化物由片状连续不均匀分布变为颗粒状弥散分布;抗拉强度与屈服强度都随回火温度的升高而下降,断面收缩率及断后伸长率随回火温度的升高而增加;在350～450 ℃温度区间,冲击功随回火温度升高稳定增加,回火温度在550 ℃以上时,冲击功急速升高,10B38钢经油淬后在550～650 ℃区间回火能够同时满足强度和冲击功的要求。     

两相区淬火+回火对600 MPa级低合金高强钢组织与性能的影响

对某600 MPa级低合金高强钢采用了淬火+回火的热处理方式,研究了不同回火温度以及不同淬火温度对其组织性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,屈服强度、抗拉强度以及屈强比都呈下降趋势,伸长率逐渐上升,在620 ℃以上回火时出现第二类回火脆性,导致冲击性能急剧降低;在淬火温度达到820 ℃后得到的两相区淬火组织为铁素体+粒状贝氏体,有利于阻止裂纹的扩展,确保有较高的冲击性能。     

热处理工艺对高强建筑用钢组织和力学性能的影响研究

采用箱式电阻炉对试验钢进行了三种不同淬火温度的淬火+高温回火热处理,并对试样的显微组织进行了观察,对拉伸和冲击力学性能进行了检测。结果表明,在两相区淬火的试样的显微组织以多边形铁素体+岛状马氏体为主,随淬火温度升高,铁素体含量逐渐降低,马氏体含量逐渐增加,晶粒逐渐细化;回火组织以回火马氏体+铁素体为主,与淬火组织相比,铁素体明显粗化,马氏体含量下降,马氏体板条特征逐渐消失,铁素体晶界有较多碳化物析出;随淬火温度升高,回火后钢板屈服强度、伸长率和低温冲击韧性均逐渐升高,抗拉强度先提高后略有下降;试验钢经800℃淬火+500℃回火能获得优良的综合力学性能。     

回火对激光增材制造12CrNi2合金钢显微组织和力学性能的影响

以12CrNi2合金钢粉末为原料,采用激光熔化沉积技术制备了12CrNi2合金钢。采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计和拉伸试验等研究了合金钢经不同热处理后的组织和性能。结果表明:制备的12CrNi2合金钢的组织主要由铁素体和少量奥氏体岛组成,经860℃淬火处理后转变为板条马氏体组织,合金的抗拉强度和屈服强度明显增加但伸长率显著降低。经200℃～500℃回火2 h后,随回火温度的升高,马氏体板条特征逐渐消失,不同类型碳化物不同程度析出,这导致合金钢抗拉强度和屈服强度连续降低而伸长率有所提高。     

热处理对建筑用高强韧钢板组织与力学性能的影响

为了获得具有高强韧性以及低屈强比的建筑抗震钢板,研究了回火热处理对热轧态钢板组织与性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,建筑钢板的抗拉强度整体呈现逐渐降低的趋势,而屈服强度基本不变或者略有降低,断后伸长率逐渐升高;当回火温度为300～450℃时,0℃和-20℃冲击功基本保持不变,但回火温度达到500℃及以上时,冲击功有明显降低;随着回火温度的升高,建筑钢板的屈强比呈现逐渐上升的趋势,回火温度在450℃及以下时才符合建筑抗震钢板屈强比≤0.85的要求;随着回火温度的升高,建筑钢板中板条贝氏体逐渐合并长大而形成块状组织,链条状和块状的M/A组织逐渐分解,位错密度下降,但是当回火温度为500℃和600℃时会析出起弥散强化作用的纳米级ε-Cu相。     

含Nb无碳化物贝氏体/马氏体钢的组织与性能

研究了TMCP和回火工艺参数对含Nb无碳化物贝氏体/马氏体钢组织与力学性能的影响。结果表明,轧后空冷可获得超高强无碳化物贝氏体/马氏体复相钢,屈服强度高于1000 MP、抗拉强度高于1800 MP;贝氏体含量略高,钢的回火稳定性较好。空冷有利于微合金元素Nb第二相粒子析出,发挥细晶强化作用,提高钢的强韧性。回火过程中,随着回火温度的升高,抗拉强度逐渐降低,冲击性能呈现“W”型变化趋势。350~400 ℃回火时,强韧性最优,450 ℃回火时,发生回火脆性。     

回火工艺对X120管线钢组织与性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等实验方法,研究了回火温度500～650℃对X120管线钢组织和性能的影响。运用Ashby-Orowan修正模型等强化理论分析了X120管线钢回火工艺的强化机理。结果表明:回火温度对屈服强度和抗拉强度均有较大影响,回火后实验钢屈服强度分别在回火温度为550℃和600℃出现两个峰值,抗拉强度在600℃时出现峰值,伸长率略有升高,屈强比升高。分析认为:回火过程中实验钢性能的变化是由析出强化、位错强化、固溶强化等强化机理共同作用造成的。     

两相区淬火+回火对建筑用钢组织与性能的影响

对建筑用低合金钢进行了直接淬火+回火、一次淬火+回火和二次淬火+回火热处理,研究了奥氏体化温度对试验钢拉伸性能、-20℃冲击性能和显微组织的影响规律,优化了试验钢的淬火+回火工艺,并分析两相区淬火+回火工艺的作用机理。结果表明,三种不同热处理工艺下,试验钢的抗拉强度、规定塑性延伸强度、屈强比和-20℃冲击吸收能量都随着奥氏体化温度的升高而呈现不断降低的趋势,采用一次淬火+回火或二次淬火+回火热处理可以显著降低试验钢的屈强比并提高冲击吸收能量,适宜的奥氏体化温度为900~1000℃;直接淬火+回火试样的显微组织为回火马氏体,一次淬火+回火和二次淬火+回火试样的显微组织都为回火马氏体+铁素体,同时在马氏体板条界面或者相界面处析出了尺寸不等的细小M_(23)C_6相。     

低屈强比590/780MPa建筑用钢DL-T工艺研究

采用Nb-V-Ti低成本成分设计及两相区直接淬火回火(DL-T)工艺,在实验室成功开发了低屈强比590/780MPa高强度建筑用钢。实验结果表明,直接淬火温度在750℃以下时可以得到一定量的铁素体,满足低屈强比双相组织的要求;在600～750℃直接淬火时,随着直接淬火温度的升高,钢板强度增加,伸长率降低;在600～700℃淬火时屈强比基本保持不变,当淬火温度升高到750℃时,组织中的铁素体和贝氏体共同对屈服强度产生影响,造成屈强比由0.76上升到0.82。     

回火温度对WH610D2组织和性能的影响

对热轧态WH610D2进行不同温度的回火处理,并对回火前后的试样进行力学性能测试和组织观察。结果表明:回火处理后,WH610D2钢的屈服强度和抗拉强度降低,伸长率升高,低温冲击韧度增加。热轧态WH610D2试样的组织以铁素体和贝氏体为主,并存在少量的马氏体,回火后的试样组织以铁素体和回火索氏体为主,并出现了少量的碳化物。     

回火马氏体中合金碳化物的3D原子探针表征Ⅱ.长大

Nb-V微合金钢在1200℃同溶0.5 h后淬火,存450-650℃回火不同时间,用显微硬度和TEM测试并观察析出强化和组织软化现象,用三维原了探针(3DAP)对产生二次硬化的合金碳化物的成分进行定量分析,研究其析出长大规律.结果显示,二次硬化主要是合金碳化物析出强化的作用.随着同火温度的升高或回火时间的延长,合金碳化物的成分动态变化,即强碳化物形成元素取代或部分取代较弱的碳化物形成元素.首先,V和Nb取代Mo,然后Nb部分取代V,最后形成具有一定原子比的合金碳化物.相对回火温度,回火时间对碳化物内合金元素的相对含量影响不大.在合金碳化物长大过程中,薄片状碳化物优先沿径向方向生长,然后沿厚度方向长大并开始粗化.     

回火时间对高强抗震耐火钢板组织与力学性能的影响

采用OM、SEM、TEM、拉伸试验和冲击试验等,研究了600 ℃回火不同时间对690 MPa级高强抗震耐火钢板的力学性能、微观组织及析出行为的影响。结果表明,不同回火时间对耐火钢板的力学性能和微观组织有重要影响。耐火钢板经过600 ℃回火后强度稍有降低,但伸长率增大,屈强比降低,综合力学性能提高,低温冲击吸收能量随回火时间的延长而降低。最优回火保温时间为15 min,此时试验钢板的屈服强度为976 MPa、硬度为396 HV,-40 ℃冲击吸收能量为164 J,其组织由贝氏体+铁素体+少量马氏体构成,在马氏体和铁素体中均存在位错和细小析出相,析出相为富Nb的Nb、Ti复合碳化物,发挥沉淀强化作用;当保温时间延长至60 min后,析出大量细小Nb、Ti和Mo复合碳化物,但此时的沉淀强化作用不能弥补铁素体造成的强度损失,所以在相同温度回火过程中,随着回火时间的延长,抗拉强度和硬度下降。     

不同热处理条件对20MnSi钢筋组织及力学性能的影响

以20MnSi钢筋为研究对象,通过OM、SEM和TEM等分析测试方法,研究了其在不同热处理条件下显微组织及力学性能的变化规律。结果表明,随着淬火温度的升高,钢筋的抗拉强度、屈服强度先增加后降低,且在淬火温度为900℃取得极大值,而伸长率和0℃冲击功则随着淬火温度的升高而降低;随着回火温度的升高,钢筋的抗拉强度和屈服强度逐渐降低,而伸长率和0℃冲击功不断增加。20MnSi钢筋在淬火温度为900℃、回火温度为480℃时可以取得最优的强度与塑性。