冷轧双相钢连续退火组织的转变

采用光学显微镜与扫描电镜观察分析了实验钢冷轧组织在连续退火过程中的再结晶与相变规律,研究了过时效回火对双相钢显微组织的影响.实验表明,在连续退火初期的加热过程中,在600～720℃大量进行再结晶.加热速度对再结晶行为有较大影响,以10℃/s加热,再结晶将持续到双相区.珠光体在低于720℃的加热过程中变化不明显,而铁素体晶界与晶内出现球状碳化物颗粒.双相区退火过程中,奥氏体首先在珠光体处形成,原铁素体晶界与晶内的碳化物颗粒也形成奥氏体岛.800℃保温后缓慢冷却至630～680℃可以得到合理比例的双相钢组织.当过时效温度大于300℃,马氏体分解,碳化物颗粒析出,将对双相钢性能产生不良影响.     

冷却速率对奥氏体型FeMnAlC钢组织和性能的影响

利用SEM、TEM、XRD、EPMA等手段,研究了水冷、空冷和炉冷对奥氏体基FeMnAlC钢微观组织和力学性能的影响.研究结果表明,3种冷却工艺都获得了以奥氏体为基体的微观组织,均含有大量孪晶,随冷却速度的降低,沿晶界析出的铁素体和κ碳化物逐渐增多,微观结构呈现出从以位错为主到调制结构再到矩形畴界的转变过程,组织演变受...     

热轧奥氏体不锈钢带钢的退火工艺机理

总结分析了热轧奥氏体不锈钢带钢的退火工艺机理,研究结果可知：热轧奥氏体不锈钢带钢退火时,在500~870℃之间需快速加热,加热速度为10~31℃/s,以防止碳化物和σ相析出、δ- 铁素体分解,并且在1020℃以上保温一段时间,时间大于11s,以使组织充分再结晶软化,碳化物、σ相充分固溶,δ- 铁素体质量分数降到最低,然后在870~500℃之间需快速冷却,冷却速度为38~100℃/s,以防止已经固溶了的碳化物、σ相重新析出。     

15CrMoR钢的显微组织与时效冲击性能

 为探索原始组织形态对15CrMoR钢时效过程低温冲击性能的影响,明确15CrMoR钢具有高时效冲击性能稳定性的原始组织形态,通过控制奥氏体化后的冷却方式获得了15CrMoR钢的3种原始组织,使用OM、SEM、EPMA和EBSD等材料结构表征方法和低温冲击测试研究了15CrMoR钢的显微组织和时效态低温冲击性能。结果表明,15CrMoR钢奥氏体化后分别以炉冷、空冷和风冷的方式冷却至室温,分别获得了粗大铁素体+片状珠光体组织、铁素体+退化珠光体组织和粒状贝氏体组织。片状珠光体组织中碳化物主要呈层片状,退化珠光体中的碳化物主要呈断续短杆状和颗粒状,粒状贝氏体中的富碳M-A岛主要沿晶界分布。3种原始组织形态的15CrMoR钢在循环时效过程中均发生了晶界碳化物析出和长大,导致低温冲击性能不断恶化。当晶界碳化物呈链状分布时,15CrMoR钢的低温冲击性能较差。粗大的铁素体+片状珠光体组织晶界面积较少,导致晶界碳化物容易呈链状分布;粒状贝氏体中主要沿晶界分布的富碳M-A岛也容易导致晶界碳化物呈链状分布。因此,原始组织为铁素体+退化珠光体的15CrMoR钢在循环时效过程中具有较好的冲击性能稳定性,经历6次循环时效后,-10 ℃平均冲击吸收功仍高达196 J;而原始组织为铁素体+片状珠光体和原始组织为粒状珠光体的15CrMoR钢,经历4次循环时效后,晶界处已形成呈链状分布的碳化物,-10 ℃平均冲击吸收功均仅为18 J。     

热变形工艺对100Cr6轴承钢线材网状碳化物的影响

利用热膨胀仪、热模拟试验机、金相显微镜、场发射扫描电镜等测定了100Cr6轴承钢的CCT曲线，试验研究了热压缩及控轧控冷对网状碳化物析出行为的影响。结果表明：第二道次压缩温度从850℃降低至700℃时，奥氏体再结晶细化向未再结晶转变，二次碳化物逐步由晶界封闭网状向半封闭条状、短杆状再向沿拉长的奥氏体晶界链状转变，750～800℃内变形碳化物细小、分散；Φ10 mm 100Cr6线材采用910℃降至770℃温度控轧+快速冷却工艺，其热轧态、球化退火及淬回火后碳化物分布均匀性逐步提升，奥氏体晶粒由8.0级细化至10.0级，晶界碳化物由封闭网状向断续条状转变，平均厚度从0.54μm降低至0.11μm,网状级别由3.0级占比33%降低至≤2.0级占比100%,可缩短球化退火时间及提高轴承的疲劳寿命。     

GH4141合金高温拉伸性能及其损伤行为研究

研究了室温、300℃和500℃环境下GH4141合金的拉伸性能,结果表明,合金高温下的抗拉强度明显低于室温,300℃和500℃拉伸结果表现出锯齿状的应力-应变曲线,并且两种高温环境下的抗拉强度相当。不同温度下断口附近的微观组织表征结果显示裂纹主要在晶界位置产生,无论晶界是否含有粗大MC型碳化物。M₆C和M₂₃C₆构成的链状碳化物使得晶界具有良好塑性,在断口表面形成大量的韧窝形貌。晶粒内部裂纹的产生与滑移带的形成密切相关,延缓滑移带的产生则归因于间隙元素、替代元素以及γ′强化析出相对位错的钉扎效应。注意到500℃环境下拉伸过程发生了再结晶现象,在粗大晶粒附近形成细小晶粒,并且伴随着少量碳化物,同时沿晶断裂现象明显减弱。然而,室温和300℃环境下的断口特征表现为穿晶和沿晶混合断裂模式,并未发生再结晶现象。     

钢板表面网状裂纹的成因及演化研究

某钢厂生产的热轧钢板存在表面网状裂纹缺陷，利用金相显微镜、扫描电子显微镜以及能谱仪对其进行了宏观和微观综合分析。微区显微分析发现裂纹区域奥氏体粗大，裂纹附近存在大量的高温氧化原点，其金相组织呈现脱碳状态，且出现沿晶界向晶粒延伸的呈锯齿状的魏氏体组织。利用高温共聚焦显微镜对试样进行加热和降温过程分析，发现在升温过程中晶界处优先熔化，经过金相处理可以看到由于过热形成奥氏体边界氧化网络；在冷却过程中观察到锯齿状魏氏体从晶界处析出；晶内硬度比晶界大26HV0.2。综合分析表明铸坯在加热过程中因过热导致奥氏体组织粗大，晶界弱化，组织脱碳，在后续轧制过程中，形变应力使裂纹沿奥氏体扩展而形成网状裂纹。生产中将出炉温度由1 150℃降低到1 120℃,开轧温度由1 120℃调整至1 080℃,出口温度由830℃提高到860℃,卷取温度控制在610℃,钢板表面网状裂纹得到有效控制，缺陷率由3.98%降至0.81%,质量显著提升。     

50CrV钢加工硬化奥氏体的珠光体转变

本文用50CrV钢研究了加工硬化对奥氏体→珠光体转变的影响。得到如下结果。加工硬化会显著加速奥氏体→珠光体转变。其原因是:1)加工硬化奥氏体的珠光体转变晶界生核率高于普通奥氏体;2)加工硬化促进珠光体的晶内形核-形变带形核、孪晶形核。在含有强碳化物形成元素的钢中,形变诱发碳化物析出也可能是促进珠光体晶内形核的原因之一。本文发现50CrV钢超高温(1250℃)奥氏体化会促进珠光体转变,这可能与钒碳化物的高温充分溶解和冷却过程中又析出有关。     

薄带连铸304不锈钢碳化物析出及溶解过程的原位观察

 采用激光共焦扫描显微镜原位观察薄带连铸304不锈钢高温下碳化物的析出及溶解过程。结果表明，薄带连铸304不锈钢在600 ℃开始析出碳化物，首先从晶内析出，而后从晶界析出，碳化物析出量随温度升高逐渐增加，到900 ℃时，析出量最大；1 006 ℃时，碳化物开始溶解，1 049 ℃时，大部分碳化物迅速溶解，1 155 ℃时，碳化物完全分解溶入基体，其溶解过程为δ→M23C6+δ′→γ。碳化物析出与薄带连铸铸带凝固组织及后续冷却过程有关。     

加钛超低碳钢中Ti系碳硫化物的析出行为

用透射电子显微镜（ＴＥＭ）详细调查了加钛超低碳钢中Ｔｉ系碳硫化物的析出行为。在加热到１２５℃后于９５０℃保温的试样到Ｔｉｘ、ＭｎＳ的共析出在奥氏体晶界形成链状析出物。这好象是借助于硫的原始晶界而在界面产生的优析出。反之，在９５０℃热加工时，由于再强晶抑制了ＴｉＳ、ＭｎＳ在奥氏体晶界的共析出，促进了奥氏体晶粒内Ｔｉ４Ｃ２Ｓ２的应变感生无效新出。在加热到１２５０℃后于９５０℃曙的情况下，在原始奥氏体晶     

Precipitation of TiC in thermally embrittled maraging steels

It is shown that maraging steels can be embrittled by the precipitation of TiC during slow cooling and/or intermediate annealing in the austenite temperature range. An important aspect in this embrittlement is the occurrence of lamellar precipitation of TiC at the austenite grain boundaries, generating a cellular structure of large fern leaf-like carbides. Within the austenite grains a nonuniform distribution of irregularly plate-shaped TiC particles are formed with (100) austenite habit orientation. Quenching to martensite, prior to any intermediate anneals, changes the carbide distribution upon subsequent annealing treatments into a fine dispersion of TiC particles. The embrittlement resulting from the various isothermal annealing treatments in the austenite temperature region could all be directly related to the carbide distribution in the prior austenite grain boundary region.     

Precipitation of TiC in thermally embrittled maraging steels

It is shown that maraging steels can be embrittled by the precipitation of TiC during slow cooling and/or intermediate annealing in the austenite temperature range. An important aspect in this embrittlement is the occurrence of lamellar precipitation of TiC at the austenite grain boundaries, generating a cellular structure of large fern leaf-like carbides. Within the austenite grains a nonuniform distribution of irregularly plate-shaped TiC particles are formed with (100) austenite habit orientation. Quenching to martensite, prior to any intermediate anneals, changes the carbide distribution upon subsequent annealing treatments into a fine dispersion of TiC particles. The embrittlement resulting from the various isothermal annealing treatments in the austenite temperature region could all be directly related to the carbide distribution in the prior austenite grain boundary region.     

Cr12Mo1V1钢组织的高温转变行为

摘要：使用高温金相技术观察研究了Cr12Mo1V1模具钢加热至950和1200℃的升温过程、保温过程和冷却过程中的组织转变和碳化物溶解情况。试验结果表明，升温过程中，铁素体组织会呈现黑色，随着温度升高，会发生铁素体向奥氏体转变，在高温金相中表现为黑色组织向灰白色组织转变；保温过程中，将会发生碳化物明显溶解现象，在高温金相中，碳化物溶解呈现黑色颗粒尺寸逐渐增大，数量逐渐减少的现象，大颗粒共晶碳化物将会发生溶断和粒化；冷却过程中会发生马氏体转变，随着奥氏体化温度的升高，马氏体的结构会更细。     

碳化物演变对冷轧ART 0-1C-7Mn钢Lüders行为影响

摘要：采用SEM、XRD、力学性能测试等实验分析方法对冷轧中锰钢（0.1C-7Mn）在奥氏体逆相变不同温度退火过程中碳化物演变对Lüders应变的影响进行了分析。结果表明：随着退火温度的升高,碳化物先析出后溶解,在640℃退火时碳化物全部溶解,逆转变奥氏体的稳定性适中,强塑积最高为25GPa·%。退火温度偏低导致奥氏体稳定性过高,同时碳化物会抑制位错运动,使得屈服点延伸较为明显;退火温度适中则高密度位错开始回复,变形时能持续地产生TRIP效应硬化基体,提高材料的综合性能;退火温度偏高时,碳化物的溶解导致位错对消重排,Lüders应变消失,奥氏体稳定性降低,应变诱导马氏体快速形成,导致中锰钢抗拉强度较高但均匀伸长率降低。     

Precipitation of carbide and its effects on the properties of nickel-saving austenitic stainless steel

In this work,the effects of temperature and cooling rate on the precipitation of carbides in nickel-saving metastable austenitic stainless steel were studied.The test results show that the temperature range of carbide precipitation in the test steel was 500-950℃,and 750℃was the most sensitive temperature.However,when completely solution treated samples were cooled from high to room temperature at a cooling rate of more than 50 K/s,no carbides precipitated.The carbide precipitates increased the yield strength but decreased the corrosion resistance of the steel,with little impact on toughness.     

Fe 15C 15Cr 15Al超高碳钢碳化物的球化和力学性能

 对Fe 15C 15Cr 15Al超高碳钢碳化物的球化工艺及力学性能进行了研究。扫描电镜观察表明，加入铝，可抑制锻后空冷条件下先共析网状碳化物的析出；利用铝合金化作用和成分不均匀化奥氏体加热控制，提出了2种无形变球化处理工艺：①离异共析等温球化；②预冷淬火+高温回火。2种球化处理工艺均能获得良好的球化组织和良好的综合力学性能：Rm≥1 000 MPa，Re≥700 MPa，A10=10%~14%。拉伸断口具有明显的缩颈，断口形貌呈具有典型的韧窝特征。     

Effect of Ultra-Fast Cooling on Microstructure of Large Section Bars of Bearing Steel

The ultra-fast cooling technology of large section bars and the microstructure for different cooling patterns were studied by optical microscope, transmission electron microscope and energy spectrometer. The results indicated that the large section bars were passed through the zone of secondary carbide precipitation quickly by ultra-fast cooling technology (UFC) at instantaneous cooling rate of about 200 ℃/s and the finishing cooling temperature was higher than M,. The lamellar spacing of pearlite decreased and the microhardness increased with decreasing the re-reddening temperature. The precipitation of network carbide was restrained when rereddening temperature was 690 ℃. And fine laminated pearlite was obtained through transformation of pseudopearlition that induced the reduction of the diameter of pearlite grain and refinement of the lamellar spacing of pearlite, so ideal microstructures of promoting spheroidizing annealing were obtained.     

镁对GH3625合金一次碳化物析出的影响

 GH3625合金中碳的质量分数约为0.05%,由于含有较高的铌、钼和铬元素,合金中会形成 MC型、M₆C型和M₂₃C₆型碳化物,在冶炼凝固过程中由于选分结晶的原因,易产生碳化物偏聚问题。因为碳化物回溶温度偏高,在其可锻温度区间内很难消除,所以会导致合金棒材中存在碳化物条带状聚集的问题,对其服役性能影响较大。利用Thermal-calc热力学软件计算分析了GH3625合金平衡析出相及一次碳化物的析出规律,利用金相显微镜、扫描电镜等研究了镁对GH3625合金一次碳化物形貌、尺寸及分布的影响。结果表明,GH3625合金的基体为单一的奥氏体相,MC型碳化物作为一种高温析出相,直接从液相析出,其富含铌元素,其次还有少量的钛、钼等元素。而随着凝固温度的降低,铌质量分数逐渐升高;未加镁时,GH3625合金在二次枝晶间析出了大量长条状的一次碳化物,其平均直径和面积较大;加入质量分数为0.014%的镁后,镁通过改变碳化物相与基体相的比界面能关系,不仅有效地改善了合金枝晶间和晶界碳化物的分布及形貌,还减小了一次碳化物的尺寸;当镁质量分数增加到0.037%时,一次碳化物分布更加均匀弥散,此时镁细化、球化碳化物的效果最好;同时,试验合金在水冷和空冷的条件下,由于冷却速率比炉冷时更大,一次碳化物析出尺寸也相对更细小。