均热温度对不同成分980 MPa级高强钢组织和性能的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机对两种不同成分的1.4 mm厚冷硬带钢进行退火热模拟试验,并利用万能拉伸试验机、光学显微镜、扫描电镜、EDS对所得热模拟退火试样进行力学性能和组织分析。结果表明,其他退火参数相同,低C高Mn成分前提下,添加合金元素Cr、Mo及高Si含量的C-Mn-Si(高)+Cr+Mo钢和不添加合金元素Cr、Mo且低Si含量的C-Mn-Si(低)钢经760、780 ℃均热退火可得到力学性能满足要求的980 MPa级双相钢。不同均热温度下,C-Mn-Si(高)+Cr+Mo钢组织均为铁素体、岛状马氏体和少量贝氏体,区别在于均热温度高的铁素体晶粒细小且数量较多,呈凹凸不平形貌,马氏体含量少一些,贝氏体呈针状或团簇状;C-Mn-Si(低)钢组织则由铁素体、马氏体、少量的贝氏体和残留奥氏体组成,区别在于均热温度高,铁素体晶粒细化,轧制特征不明显,马氏体含量少,贝氏体呈粒状且量较少。残留奥氏体呈亮白色条状,这种亮白色的特征主要是因为Mn的局部富集。两种试验钢组织差异本质上是Cr、Mo和Si 3种合金元素的含量差异影响过冷奥氏体稳定性引起的。     

退火对Fe-Cr-Al-Mn双相不锈钢组织及性能的影响

设计制备了一种新型的Fe-Cr-Al-Mn资源节约型双相不锈钢,对其进行高温单相铁素体热轧,研究冷轧后不同退火工艺对其显微组织、力学性能和耐腐蚀性的影响。结果表明,Fe-Cr-Al-Mn钢冷轧后,粗大α相晶粒破碎细化,退火后奥氏体在铁素体晶界形核长大,随退火时间的增加,奥氏体体积分数逐渐增加。随退火温度升高,奥氏体含量减少,伸长率和耐点蚀性能均表现出先增强再减弱的趋势。经800 ℃×4 h退火后,表现出均匀的铁素体和奥氏体相比例和晶粒尺寸,试验钢的强度、伸长率和抗点蚀性能综合性能良好。     

退火温度对汽车用高铝TRIP钢组织性能的影响

设计了一种高铝TRIP钢,研究了不同临界退火处理对力学性能及微观组织的影响。利用扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)和X射线衍射(XRD)进行了微观组织精细观察,拉伸试验机测试了力学性能。试验结果表明:试验钢热力学平衡状态下,铁素体+奥氏体两相区温度区间为716~953℃;两相区内随退火温度的升高,抗拉强度呈现逐步增高的趋势,伸长率首先降低而后逐步增高,在820℃为最低值21.5%;经800℃和820℃的退火处理后,微观组织中铁素体量较多,而经840℃和860℃退火处理后,铁素体量降低,晶粒变得细小、弥散,贝氏体与残留奥氏体的含量逐渐增多。     

退火温度对车轻量化用热轧高锰钢组织和拉伸性能的影响

采用EBSD、TEM等试验测试方法分析了退火温度对车轻量化用热轧高锰钢组织和拉伸性能的影响。结果表明:经过热轧退火处理得到的铁素体与奥氏体晶粒都表现为等轴状的外形特征。当退火温度上升后,奥氏体晶粒尺寸增大,铁素体晶粒尺寸降低。高锰钢试样组织中未出现再结晶现象,在铁素体晶粒中存在很低的位错密度。拉伸过程中,高锰钢试样中的奥氏体稳定性对马氏体转变过程造成了显著影响,奥氏体的稳定性越小,其转变为马氏体的速率就越快。当真应变为0.01时,在奥氏体晶粒中形成了许多层错,未生成马氏体组织。随着应变量增大到0.1时,很多奥氏体组织转变成了马氏体。     

仿晶界型铁素体/贝氏体低碳锰钢的组织和力学性能

对一种低碳锰钢进行了终轧温度高于Ar3卷取温度的不同控轧控冷处理．扫描电镜和透射电镜观察表明，终轧变形在奥氏体再结晶区进行时，有利于获得均匀分布的铁素体和一定含量的贝氏体组织．终轧温度降低到800℃，实验钢产生了形变诱导铁素体相变．当冷速增加到60℃／s且卷取温度为400℃左右时，铁素体主要沿原奥氏体晶界分布，晶粒得到细化，贝氏体体积分数增加，强度有较大的提高，但延伸率较低，屈强比较高．通过控制终轧温度为800-850℃、冷速为40℃／s左右以及卷取温度为550℃左右时，低碳锰钢可以获得仿晶界型铁素体／贝氏体的复相组织，其中铁素体晶粒尺寸为8-8．5μm，贝氏体体积分数在30％左右，综合性能较好．     

基于过冷奥氏体动态相变的热轧TRIP钢组织控制 Ⅱ.动态相变后冷却速率

通过热模拟压缩实验,研究了铁素体相变前的奥氏体晶粒尺寸对基于动态相变的热轧C-Mn-Al-Si系TRIP钢组织及力学性能的影响。结果表明,减小原始奥氏体晶粒尺寸,可促进动态相变时的铁素体相变动力学,有利于铁素体、贝氏体及残余奥氏体等相分布更为均匀,获得的贝氏体束及贝氏铁素体尺寸较小,残余奥氏体的体积分数及C含量均较高,细小的颗粒状残余奥氏体数量较多且弥散分布,因此可获得具有较高强度和优良塑性的热轧TRIP钢。     

卷取温度对热轧高扩孔540HE钢组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和拉伸试验机研究了卷取温度对工业生产的高扩孔540HE钢微观组织、力学性能及扩孔率的影响。结果表明:卷取温度变化可显著改变试验钢的铁素体晶粒尺寸、(Ti,Nb) C析出相形态和贝氏体含量,从而影响其力学性能及扩孔率。随着热轧卷取温度的降低,试验钢的屈服强度及抗拉强度升高,断后伸长率降低,扩孔率略有增加。低温卷取时铁素体晶粒尺寸较小,贝氏体含量增加,贝氏体细小且分布均匀;(Ti,Nb) C析出相细小弥散分布,可显著强化铁素体基体从而减小其与贝氏体硬度差异,有利于扩孔率的提升。     

Cr对低碳Si-Mn系TRIP钢组织与力学性能的影响

主要研究了Cr对低碳Si-Mn系TRIP钢组织与力学性能的影响。首先利用Formastor-F型膨胀仪测定了含Cr和不含Cr两种低碳钢的连续冷却转变(CCT)曲线,分析指出了Cr对连续退火工艺的潜在影响;然后采用Gleeble-3800热/力模拟试验机对两种钢的薄板试样进行了连续退火模拟实验,并通过拉伸试验测定了力学性能;最后采用金相、扫描电镜、X-射线衍射分析等技术考察分析了两种钢的显微组织。结果表明:含Cr的TRIP钢的组织比较细小,铁素体晶粒近似等轴分布;两种TRIP钢的残余奥氏体含量相近,但含Cr钢的残余奥氏体中的含碳量较高。分析认为这是由于含Cr钢在热轧阶段较易生成细小的组织,而在热处理阶段则抑制贝氏体的生成,最终获得稳定的残余奥氏体。     

不同初始组织中锰钢逆相变退火后的室温组织与性能

研究了0.1C-5Mn中锰钢两种初始组织形态(热轧淬火态与冷轧形变态马氏体)经两相区退火处理后的室温组织形貌及力学性能。结果表明:经退火处理后,热轧马氏体复相组织(铁素体+奥氏体)大部分保持板条状,而冷轧马氏体发生回复再结晶,形成多边形或等轴状(粒状)超细晶粒;冷轧退火样中残留奥氏体含量及其中C含量高于热轧退火样,表明冷轧初始组织形态有利于逆相奥氏体稳定及C元素配分;冷轧退火样的强度(屈服、抗拉)均高于热轧退火样,而断后伸长率稍低于热轧退火样,并且冷轧退火样加工硬化速率优于热轧退火样,两者强塑积均超过30 GPa·%,冷轧退火样强塑积偏高。     

热处理工艺对高强度TRIP钢组织与性能的影响

采用Gleebe-3500热模拟机研究了不同退火温度下成分为C0.27-Mn1.7-Si1.0-P0.04-V0.09-Ti0.1冷轧TRIP钢的组织与力学性能。结果表明,在760～800℃之间退火,随着退火温度升高,铁素体量减少而贝氏体量增加,抗拉强度和屈服强度上升。两相区温度一定时,随着贝氏体等温温度升高,残余奥氏体量先增加后减少,残奥含碳量变化则相反。在退火温度760℃、贝氏体等温温度420℃时,试验钢获得最大强塑积为20 665 MPa%。     

高品质热轧双相钢的开发

为了提高热轧双相钢的品质,研究了化学成分、轧制工艺、冷却工艺和不同季节水温等参数对热轧双相钢组织和性能的影响。结果表明,无Si成分设计显著提高了热轧双相钢的表面质量;较低的终轧温度和中间保温温度有利于获得更为细小的铁素体组织和弥散的马氏体组织;低的卷取温度（280 ℃）可以获得铁素体+马氏体双相组织;冷却水水温的降低显著提高马氏体含量并提高双相钢的强度。基于上述研究,邯钢实现了系列热轧双相钢的稳定生产,双相钢制作的汽车车轮性能良好。     

ART退火后冷却方式对0.1C-7.2Mn钢加工硬化行为的影响

以0.1C-7.2Mn热轧和冷轧中锰钢为研究对象,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、室温拉伸试验等手段,研究了奥氏体逆相变(ART)退火后不同冷却方式对中锰钢加工硬化行为的影响。结果表明,热轧试验钢ART退火后得到板条状铁素体-奥氏体组织,退火后空冷试样中有大量碳化物析出,而水冷抑制了碳化物析出。冷轧试验钢ART退火后得到了等轴状铁素体-奥氏体组织,退火后空冷试样表现为连续屈服,而水冷促进了组织的等轴化;热轧试样获得更高体积分数的残留奥氏体,获得了优异的力学性能;残留奥氏体体积分数越大,拉伸变形过程中发生的TRIP效应越持久,提供更高、更持续的加工硬化。     

高强度冷轧TRIP钢的工艺改进及组织性能

采用轧制结合Gleeble-3500热模拟试验机模拟连续退火,研究了以低温卷取和中间退火为主要特征的改进工艺对冷轧TRIP钢组织和力学性能的影响。结果表明,低温卷取有利组织细化,中间退火工艺在降低冷轧抗力的同时有利提高钢在最终退火后的残留奥氏体量。等温淬火温度不同时,贝氏体形态与残余奥氏体量均不同,在400～420℃时可获得较高体积分数的残余奥氏体。改进工艺配合适当热处理工艺参数（420℃×5 min）条件下,实验冷轧TRIP钢的抗拉强度达到1030 MPa,总伸长率保持20%,综合性能优良。     

新型贝氏体装甲钢的组织和力学性能

研究了高强度新型贝氏体装甲钢板热轧、低温回火和热轧、正火、低温回火及不同温度回火的组织和性能,测试了不同低温的冲击韧度和焊接接头的力学性能.结果表明,轧态、低温回火和正火低温回火钢板的组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织,淬火低温回火钢板的组织为马氏体、贝氏体铁素体和残余奥氏体组织.不同状态的装甲钢板具有高的回火抗力、良好的强韧性及低温冲击韧度和焊接性能,及可作为车辆防护装甲.     

EFFECT OF AUSTEMPERING ON TRANSFORMATION INDUCED PLASTICITY OF HOT ROLLED MULTIPHASE STEELS

Effect of austempering on the transformation induced plasticity (TRIP) of hot rolled multiphase steel was investigated. Polygonal ferrite, granular bainite, and a large amount of stabilized retained austenite could be obtained in the hot rolled multiphase steel. Strain induced martensite transformation (SIMT) of retained austenite and TRIP effectively occur under straining owing to austempering after hot rolling, and mechanical properties of the present steel remain at a relatively high constant value for austempering at 400℃. The mechanical properties of the steel exhibited a good combination of tensile strength (791MPa) and total elongation (36%) because the stability of retained austenite is optimal when the steel is held for 20min.     

CSP卷取温度对冷轧深冲钢板的影响

研究了热轧卷取温度对CSP(compact strip production)冷轧深冲板的性能、组织和织构的影响。CSP热轧板组织主要为多边形铁素体,随卷取温度降低,晶粒尺寸略有减小。660℃和680℃卷取的成品冷轧板组织为等轴晶粒,卷取温度不超过600℃时则以"饼型"晶粒为主。力学性能测试表明,低于600℃卷取的成品板屈服强度和抗拉强度较低,其加权平均塑性应变比(rm)可达到1.80以上,伸长率超过49%。随卷取温度升高,成品板的{001}〈110〉和{110}〈110〉织构的取向分布密度逐渐升高,{111}织构取向分布密度先升高后降低,{111}〈110〉和{111}〈112〉织构取向分布密度差值也是先升后降。     

Ti-IF钢铁素体轧制实践及工艺探讨

为掌握铁素体轧制技术的工艺特性和应用要点,研究了Ti-IF钢铁素体轧制热轧产品的组织、力学性能、氧化铁皮、析出物和织构特征,并对铁素体轧制工艺要点进行探讨。结果表明,铁素体轧制具有晶粒粗大、强度低、塑性好、氧化铁皮薄、γ织构强、析出物弥散细小等特点,但铁素体轧制容易产生组织、取向不均匀的问题,对钢卷下线后的冷却和润滑轧制提出更高的要求。     

热轧带状组织对冷轧双相钢组织性能的影响

研究了不同热轧卷取温度下带状组织的变化对冷轧连退双相钢组织性能的影响,分析了热轧组织的遗传性对连退后马氏体组织的影响,以及弥散分布的马氏体与连续分布的马氏体对成品力学性能的影响。结果表明,热轧卷取温度为550 ℃时,带状组织比其他卷取温度下的带状组织有所改善,得到的冷轧连退组织中的马氏体比较弥散,弥散分布的马氏体要比连续分布的马氏体具有更好的塑性指标。     

精炼和热轧工艺对热轧带钢SPHC组织性能的影响

采用工业试验方法,研究了精炼工艺和轧钢工艺对SPHC热卷板组织性能的影响。结果表明,与RH精炼相比,LF精炼形成的夹杂物数量明显增加,同时形成的夹杂物更易成为裂纹源,故生产结构用SPHC热卷板时可采用LF工艺或RH工艺,而生产冲压用SPHC热卷板时建议采用RH工艺。终轧温度和卷取温度对SPHC热卷板组织影响较大,钢板横截面组织因终轧温度和卷取温度差异而不同。终轧温度和卷取温度较低时,钢板边部和表面易形成混晶组织,提高终轧温度至890℃,可将混晶组织控制在边部40 mm范围内。在合理终轧和卷取温度前提下,采用两阶段冷却可保证等轴铁素体晶粒的适度长大和固溶C析出,有利于提高钢板的冲压性能。