Q500qENH桥梁耐候钢CCT曲线的测定及其组织、硬度

为了深入了解Q500qENH钢在连续冷却相变过程中组织及硬度的变化及原因,通过热膨胀法和金相-硬度法绘制了Q500qENH钢的动态连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究了冷却速度对其组织、硬度及相变行为的影响。结果表明：冷速在0.1～0.3℃/s时,试验钢的组织为多边形铁素体和少量珠光体与贝氏体;冷速在0.5～10℃/s时,组织主要为粒状贝氏体,冷速在15～30℃/s时,组织主要为板条贝氏体和粒状贝氏体,随着冷速的增大,粒状贝氏体的含量逐渐降低,板条贝氏体的含量不断增加,在25～30℃/s较大冷速时,有极少量的马氏体产生。随着冷速由0.1℃/s增加至30℃/s,试验钢的硬度基本呈线性增大,由154 HV0.2增加至352 HV0.2,基体组织的细化是硬度不断增大的主要因素。     

Nb对高Ti耐候钢连续冷却后显微组织及硬度的影响

采用Gleeble热模拟试验机研究了微合金元素Nb对高Ti耐候钢奥氏体连续冷却转变行为的影响,通过光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)以及硬度测试等手段比较了0.050%Nb和无Nb试验钢连续冷却转变后显微组织和硬度的变化。结果表明,Nb能抑制铁素体相变,促进贝氏体相变。冷却速度由5 ℃/s提高到10 ℃/s,两种试验钢的晶粒细化效果均最显著,无Nb钢和0.050%Nb钢硬度分别增加了22 HV0.2和25 HV0.2。冷却速度为40 ℃/s时,无Nb试验钢中析出物主要为6～13 nm球形Ti(C, N)复合析出物;含Nb试验钢中主要为5～12 nm球形(Ti, Nb)(C, N)和10～15 nm方形(Ti, Nb)(C, N)复合析出物,含Nb试验钢析出物较多,因此析出强化作用更强。在高Ti耐候钢中,Nb产生的晶粒细化作用并不显著。在相同冷速下,0.050%Nb试验钢的硬度略高于无Nb试验钢,最大差值仅为11 HV0.2。     

Mn和Mo对耐候钢连续冷却转变行为和强度的影响

通过Gleeble热模拟试验、显微组织分析和硬度测试研究了Mn和Mo对耐候钢连续冷却转变行为和强度的影响。结果表明,在1150℃保温2 h和应变量50%条件下,当变形温度为950℃,冷速为1~20℃/s时,将Mn含量从1.0%提高到1.5%可使转变开始温度和结束温度分别由796~707℃和640~538℃降低到756~638℃和505~434℃,贝氏体形成临界冷速从4℃/s降低到1℃/s,形成全贝氏体组织的临界冷速从15℃/s降到4℃/s,硬度值从123~193 HV5提高到165~259 HV5;对于1.5%Mn钢,将变形温度从950℃降低到800℃后,增大了多边形铁素体转变区间,贝氏体形成临界冷速从4℃/s升高到20℃/s,硬度值从165~259 HV5减小到153~224 HV5;添加0.2%的Mo可使转变开始和结束温度分别由797~758℃和620~474℃降低到712~641℃和462~390℃,进一步降低了贝氏体形成临界冷速,硬度值从153~224 HV5提高到222~277 HV5。通过调节Mn和Mo含量,以及变形温度可得到不同显微组织和强度的耐候钢。     

Mn含量对高强度耐候钢连续冷却过程中组织和性能的影响

采用Gleeble-2000型热模拟试验机及DT-1000膨胀仪研究了两种不同Mn含量(1号含1.42%Mn和2号含0.90%Mn)高强度耐候钢的连续冷却转变过程,分析了不同冷速下两种钢的组织转变和力学性能.结果表明,Mn元素可显著增加高强度耐候钢过冷奥氏体的稳定性,在0.1～60℃/s的冷速范围内1号钢先共析铁素体析出温度比2号钢低约30～50℃.当冷速vNo.1＜0.5℃/s、vNo.2＜1℃/s时,得到F P组织.在整个冷却转变过程中,随着冷速的提高,1号钢逐渐得到以岛状马氏体、粒状贝氏体和板条马氏体为主的组织,而2号钢始终是以铁素体为主的组织.同时,随着冷速的提高,两种钢的硬度、抗拉强度随之提高,其中1号钢明显高于2号钢.     

变形及冷却工艺对高强耐候钢组织与性能的影响

采用G1eeble1500热模拟试验机及DT-1000膨胀仪研究了450MPa和550MPa级高强耐候钢的连续冷却转变曲线,分析了不同变形及冷却工艺条件下高强度耐候钢的金相组织类型。结果表明：450MPa级耐候钢的金相组织以铁素体为主,550MPa级耐候钢的金相组织在一定的冷却速度下以粒状贝氏体为主,并且随着冷却速度的增加,晶粒细化,抗拉强度提高,其强化机制除了细晶强化、析出强化外,还包括相变强化。     

低碳贝氏体钢形变奥氏体的连续冷却相变研究

以低碳ＮｏＮｂＶ奥氏体钢为研究对象，在Ｆｏｒｍａｓｔｅｒ－Ｄ全自动化仪上测量了过冷奥氏体ＣＣＴ曲线：在Ｇｌｅｃｂｌｅ １５００热模拟机上，利用热膨胀法制定了８００℃形变奥氏体的ＣＣＴ曲线。采用光学显微镜、金属薄膜电子显微分析发现，添加合金元素、形变和冷却速度对低碳贝氏钢显微组织均有很大的影响。     

X120管线钢的连续冷却相变及显微组织

采用Gleeble 1500热模拟试验机,模拟在1100 ℃变形30%和在850 ℃变形35%变形之后在0.5～50 ℃/s冷却速率下的X120管线钢的连续冷却过程,通过光学显微镜、透射电镜、维氏硬度计及显微力学探针分析,研究了X120管线钢的相变温度、显微组织及维氏硬度的变化规律.结果表明:当冷却速率在20～50 ℃/s时,试验钢的组织主要为下贝氏体和板条马氏体.下贝氏体的相变开始温度在470℃左右,终止温度在320～330℃.钢的硬度随冷却速率提高而逐渐增加,最高硬度达320 HV.     

低碳贝氏体钢形变奥氏体的连续冷却相变研究

以低碳MoNbV奥氏体钢为研究对象,在Formaster-D全自动化仪上测量了过冷奥氏体CCT曲线;在Gleeble1500热模拟机上,利用热膨胀法制定了800℃形变奥氏体的CCT曲线.采用光学显微镜、金属薄膜电子显微分析发现,添加合金元素、形变和冷却速度对低碳贝氏体钢显微组织均有很大的影响.     

奥氏体变形对低碳Mn—B—Nb—Ti钢连续冷却相变的影响

采用热模拟实验技术,结合维氏硬度测试结果建立一种低碳Ｍｎ－Ｂ－Ｎｂ－Ｔｉ钢的未变形奥氏体ＣＣＴ曲线和在８５０℃经５０％变形的变形奥氏体ＣＣＴ曲线,利用光学显微镜,金属薄膜电子显微分析技术研究了冷却速度,变形对显微组织的影响。结果表明,微量硼提高了过冷奥氏体的稳定性;随着冷却速度逐渐降低,未变形试样的组织由Ｂ＾ｃ２型贝氏体向Ｂ＾Ｐ３型贝氏体变化。     

新型耐候钢连续冷却转变曲线的测定

用膨胀法结合金相法,在gleeble1500热模拟机上测定了新型耐候钢0.14C-1.43Mn-0.69Si-0.79Al的连续冷却转变曲线(CCT曲线).结果表明,CCT曲线上珠光体和贝氏体的转变区分开,且在珠光体和贝氏体转变区域之间不存在奥氏体亚稳区.冷却速度小于1℃/s,转变产物为铁素体和珠光体;冷却速度为1℃/s,开始出现少量粒状贝氏体;随冷却速度的增大,铁素体和珠光体含量逐渐降低,贝氏体含量逐渐增多;冷速在5～30℃/s范围内,转变产物主要为铁素体和贝氏体;冷速大于30℃/s,马氏体开始出现;冷速达到80℃/s时,贝氏体消失,转变产物为马氏体;水淬的组织全部为马氏体.奥氏体区变形使铁素体转变区向左上方移动,贝氏体转变区向左下方移动.     

高强度管线钢连续冷却转变及组织研究

研究低碳微合金X80和X100管线钢分别在未变形和变形条件下的连续冷却转变(CCT)行为。用G leeb le-2000热模拟试验机,结合OM、SEM和TEM等方法测定未变形和变形奥氏体的连续冷却转变曲线,并对不同冷速和变形条件下的组织进行观察分析。结果表明,冷速较低时,连续冷却转变组织主要为多边形铁素体和珠光体,随着冷速提高依次出现块状铁素体,粒状铁素体,针状铁素体,贝氏体铁素体等组织。热变形能强烈促进针状铁素体的形成,使针状铁素体的相变温度提高50~100℃,并使CCT曲线向左上角移动,同时使晶粒细化及取向更加无序。     

轧制工艺对高性能桥梁钢组织与性能的影响

对高性能桥梁钢的成分进行了设计,并通过不同的控轧控冷工艺轧制成不同板厚的钢板。钢板经过回火后,进行了力学性能的测试及组织分析。结果表明,高性能桥梁钢回火后的强度较高,屈服强度达到600 MPa以上,伸长率达到20%以上。由于轧制工艺的不同,不同板厚的钢板冲击性能有较大的差距;显微组织主要由粒状贝氏体和板条贝氏体组成。测定了高性能桥梁钢的连续冷却转变曲线,结果表明：实际生产中,应将冷速控制在10～30℃/s,开始冷却温度约780℃,此时的相变组织为较均匀的贝氏体组织。     

Mn-Cu-Ti-Nb低碳钢连续冷却转变行为

在MMS-300热力模拟机上,利用膨胀法结合金相-硬度法,建立新开发的高速列车焊接构架用Mn-Cu-Ti-Nb低碳钢未变形和变形奥氏体的连续冷却转变曲线,研究了形变和冷却速度对试验钢γ→α相变行为及显微组织的影响.结果表明:随着冷却速率的增加,铁素体转变开始温度降低,铁素体晶粒得到细化,同时还促进了贝氏体相变.变形一方面促进了铁素体相变,细化铁素体晶粒;另一方面又抑制了贝氏体相变,使贝氏体含量降低,硬度降低.     

65Mn钢连续冷却相变及大尺寸工件淬火组织

用淬火变形膨胀仪测定65Mn钢连续冷却相变组织及其临界冷速。结果表明,65Mn钢临界冷速为25℃/s,低于该冷速主要发生珠光体相变。65Mn钢大尺寸φ130 mm柱状试样淬火后组织性能研究发现,柱状试样半马氏体厚度为距表面7.5 mm左右。距表面距离大于10 mm时,组织为索氏体+少量马氏体+少量铁素体。距表面5～10 mm处冷速明显变小,硬度剧降,10 mm至心部硬度和冷速均匀。     

低碳低合金高强钢的连续转变行为及其相变模型

用DIL805型热膨胀仪研究了低碳低合金高强钢(HSLA)奥氏体连续冷却过程的相变规律,用膨胀法结合金相法建立了实验钢奥氏体的连续冷却转变曲线(CCT),随着冷却速度的增加,实验钢的组织分别发生了铁素体转变、珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。建立了相变点-冷却速度以及相变量-冷却速度之间的数学方程,并回归计算了拟合度较高的相变模型。结果表明,计算值与试验值之间能很好的吻合,证明了该相变模型的可行性。     

高强度桥梁钢Q690q的连续冷却转变行为

利用MMS-200热模拟试验机、Imager M2m光学显微镜、JSM-6490LV扫描电镜和FV-ARS9000全自动维氏硬度计,对高强度桥梁钢Q690q在细晶奥氏体(晶粒度10级)、粗晶奥氏体(晶粒度6.5级)和细晶形变奥氏体(晶粒度10.5级、压缩变形30%)3种奥氏体状态下的连续冷却转变行为进行了比较研究。结果表明,冷却速率相同时,细晶奥氏体使相变开始温度、转变速率峰值温度和相变结束温度升高,而粗晶奥氏体有助于板条贝氏体和板条马氏体等中低温组织生成,而且生成的板条变得更为细长,但组织中原奥氏体晶界更清晰可见,其硬度明显提高;细晶奥氏体变形后,相变开始温度和转变速率峰值温度更高,从而使铁素体变得粗大,但能减少珠光体转变、促使无碳贝氏体生成,其硬度在冷却速率较低时比细晶奥氏体时要大,冷却速率较高时二者的硬度相差不大。