0.1C-5Mn钢两相区退火后的残余奥氏体与力学性能

通过ART(奥氏体逆相变)热处理工艺,研究了两相区退火温度对0.1C-5Mn钢中残余奥氏体与力学性能的影响。采用SEM、XRD、室温拉伸等分析测试手段,表征了试验钢组织形貌、亚稳奥氏体含量以及力学性能。结果表明,试验钢经ART工艺处理后,室温组织主要由铁素体与残余奥氏体组成;随退火温度升高,试验钢中出现碳化物析出与再溶解,同时板条状形变马氏体回复多边化形成等轴铁素体,颗粒状奥氏体过冷转变为板条状和块状马氏体;630、645、660℃退火1h试样中奥氏体体积分数相近,分别为18.4%、19.5%、18.8%,随温度升高,奥氏体含量骤降,大量逆相变奥氏体转变为马氏体;综合不同退火温度,表明试验钢经660℃退火可获得最佳的综合力学性能。     

热加工对含氮马氏体不锈钢组织转变和性能的影响

采用Thermal-calc计算了含氮马氏体不锈钢20Cr13的合金相图,据此进行了关键热加工工艺参数设计。采用金相、扫描电镜、X射线衍射、高温热模拟试验、拉伸试验和硬度测试等方法,研究了高温下均热温度对高温组织转变的影响以及高温铁素体对高温塑性的影响,同时研究了退火和淬火工艺对组织和性能的影响。结果表明:铸锭中的少量δ铁素体在单相奥氏体区高温长时间均热后并未消除;δ铁素体的存在降低了马氏体不锈钢的高温塑性;在临界温度长时间退火后,组织为铁素体基体上弥散分布球状碳化物的索氏体及沿晶界呈断续分布的点状碳化物,随退火温度的提高,索氏体晶粒尺寸增大,碳化物选择性地在晶界粗化长大,并呈断续状点状分布;950~1100℃奥氏体化淬火后的组织为板条马氏体+碳化物+少量残余奥氏体。淬火温度较低时,碳化物和残余奥氏体含量较高,淬火后马氏体硬度较低,提高淬火温度,碳化物充分溶解,奥氏体中的碳含量增加,淬火后板条马氏体硬度升高。     

再结晶和相变的交互作用对双相钢组织特征的影响

系统地研究了不同的热处理工艺对双相钢组织特征的影响。研究的结果表明,存在一个临界两相区退火温度。当退火温度高于此临界退火温度,双相钢组织表现出带状铁素体的特征;而低于临界温度的退火可以得到典型的马氏体和铁素体等轴状组织的特征,这是由于冷轧钢板在两相区退火过程中的相变和再结晶过程交互作用的结果。当相变先于再结晶发生时会形成带状铁素体。预先的低温再结晶处理可以消除铁素体带状组织。     

309S奥氏体耐热不锈钢金相组织和表面缺陷分析

通过冶炼—轧制—退火酸洗工艺生产309S奥氏体耐热不锈钢卷板,研究其连铸板坯、轧制态以及退火态金相组织,退火态力学性能和表面缺陷.结果表明:309S奥氏体耐热不锈钢在三种状态下的组织均为奥氏体相和残留的高温铁素体相,这种高温铁素体难以通过热处理消除;轧制态和退火态金相组织中,厚度方向近表面铁素体含量少,心部铁素体含量高;高温铁索体的存在不影响产品的力学性能;通过连铸板坯的精修磨可以避免表面缺陷的产生.     

淬火温度对不同铬含量的低碳马氏体不锈钢组织和性能的影响

摘要：为研究淬火温度对不同铬含量的马氏体不锈钢组织和性能的影响,采用高温共聚焦显微镜(CLSM)、光镜(OM)、扫描电镜(SEM)、万能拉伸机、显微硬度计等方法对材料组织和性能进行了测试及表征。随着淬火温度的升高,不锈钢淬火后的晶粒尺寸都变大,计算确定了13%Cr和14%Cr不锈钢的晶界迁移能分别为113.62和125.92J/mol。13%Cr不锈钢经过淬火后显微组织为板条马氏体,回火后的组织为回火马氏体。但是,14%Cr不锈钢在1200℃淬火后生成了板条马氏体和少量的高温铁素体,并且在回火后高温铁素体并未消失,会对后续性能产生影响。淬火温度对不锈钢的强度影响不大。不锈钢中的铬质量分数从13%增加至14%,马氏体不锈钢强度增加,但伸长率有所降低。马氏体不锈钢的硬度随淬火温度的升高而下降,这主要与晶粒尺寸有关。     

12%Cr铁素体不锈钢的焊接热影响区组织特征

针对12%Cr铁素体不锈钢,利用光学显微镜、扫描电镜,对在不同焊接热输入条件下的显微组织种类进行观察,得出热影响粗晶区的组织变化规律;应用Thermal-cal软件,确定了12%Cr铁素体不锈钢在焊接热循环条件下发生相变的温度区间,以及微合金元素Ti和Nb的析出相图.给出在焊接热循环作用下,改善铁素体不锈钢焊接接头热影响区韧性的建议,即焊接热影响粗晶区存在适量的马氏体;钢中添加微量元素Ti可抑制粗晶区晶粒长大,其作用优于Nb.     

含铌冷轧DP780钢的连退工艺对组织及性能的影响

 通过成分工艺优化,在传统冷轧铁素体和马氏体双相钢DP780的显微组织上引入了一定体积分数的残余奥氏体,研究了冷轧退火工艺参数对双相钢DP780的显微组织和力学性能的影响。通过调整连续退火工艺来控制显微组织中一次铁素体、二次铁素体、马氏体、残余奥氏体的比例、尺寸、形貌、分布,同时获得了连退工艺参数-显微组织-力学性能的本质关系。结果表明,通过在传统冷轧铁素体和马氏体双相钢的组织上引入了体积分数为5%～7%的残余奥氏体,不仅可以获得[ReL/Rm≤0.5]的超低屈强比型冷轧DP780,也改善了成型性能。     

临界退火温度对中锰TRIP钢组织和性能的影响

采用淬火热膨胀仪、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和拉伸试验机对0.2C-5Mn TRIP钢临界区相变行为、微观组织及力学性能进行了研究,并运用Factsage软件对0.2C-5Mn TRIP钢在临界区的相变热力学进行了计算,在此基础上讨论了临界区相变过程的特点。研究结果表明,临界区逆转奥氏体含量随着临界退火温度的升高而逐渐增加,逆转奥氏体中碳含量先增加后减少,Mn含量逐渐下降,逆转奥氏体热稳定性也逐渐下降。当临界退火温度为700℃时,在冷却过程中发生明显的马氏体相变;随着临界退火温度增加,渗碳体逐渐溶解,但由于相变时间较短,渗碳体无法完全溶解;当临界退火温度为600~675℃时,临界退火后的微观组织由铁素体、渗碳体和残余奥氏体构成。当临界退火温度为700℃时,临界退火后的组织由铁素体、残余奥氏体、马氏体以及少量未溶解的渗碳体构成;随着临界退火温度的升高,实验钢的工程应力-应变曲线变化显著,在675℃退火3min后获得最佳的力学性能,抗拉强度为1 138MPa,断后伸长率为23%。     

780MPa级热镀锌用TRIP钢退火工艺及组织演变

研究了热镀锌用高强TRIP钢的退火工艺对性能的影响和组织演变规律.结果表明:实验用钢可获得780.00MPa以上的抗拉强度和24.00%以上的断后延伸率;两相区加热温度和贝氏体保温时间对钢的力学性能具有显著影响,两相区加热温度为850℃,贝氏体保温时间为30s时,实验用钢能获得最佳的综合力学性能;在贝氏体中温相变后,仍有部分亚稳奥氏体(碳含量较低)在后续冷却过程中发生马氏体相变,从而导致钢退火后的微观组织由铁素体、贝氏体、残余奥氏体和马氏体组成.     

X2CrNiMo18-14-3奥氏体不锈钢磁导率性能

 电子产品外壳用奥氏体不锈钢,磁导率控制是一项重要的指标,磁导率过高会对信号传输有一定的屏蔽效应。采用SEM、OM、XRD对X2CrNiMo18 14 3奥氏体不锈钢板坯、固溶态及硬化态产品微观组织进行分析,研究了X2CrNiMo18 14 3奥氏体不锈钢的磁导率性能。研究结果表明,X2CrNiMo18 14 3奥氏体不锈钢磁导率主要有Creq/Nieq比、第二相析出以及奥氏体稳定性决定。X2CrNiMo18 14 3奥氏体不锈钢适当的Creq/Nieq比可使其铸坯铁素体体积分数最低,铸坯中铁素体的体积分数是产品低磁导率的前提,适当的热加工工艺可保证CHI相、Laves相、σ相无法析出,冷硬态产品的磁导率还决定于形变过程中无形变诱发马氏体相变产生。最终产品无论是固溶态还是冷硬态产品其磁导率控制在1.003 ~1.005 H/m。     

铌含量对17%Cr超纯铁素体不锈钢组织与高温强度的影响

随着汽车行业的发展,汽车排气系统热端用铁素体不锈钢的使用温度越来越高,高温性能成为限制其发展的关键性能。研究铌含量对铁素体不锈钢组织与高温性能的影响可以指导钢种设计和工业化生产。选取了2种17%Cr超纯铁素体不锈钢进行高温时效试验,结果表明:铌的质量分数为0.2%时,铌没有明显的强化作用,950℃高温下晶粒迅速长大,高温强度迅速降低;铌的质量分数为0.4%时,在950℃高温下时效,材料中析出弥散第二相粒子Fe2Nb,阻止晶粒长大,提高强度,防止高温引起的材料软化。材料的高温强度是由固溶铌以及铌析出物的共同作用引起的,当固溶铌析出形成析出物时,固溶铌含量减少引起的强度降低以及析出引起强度升高的竞争导致了材料的强度变化。     

双相区热处理对430铁素体不锈钢热轧板组织和性能的影响

研究了α+γ双相区热处理对430铁素体不锈钢热轧板显微组织和力学性能的影响,并与工业罩式炉退火后的热轧板显微组织和力学性能进行了对比分析。结果表明:在双相温度区间对430不锈钢热轧板进行热处理,分割了热轧板轧向的条带状组织,抑制了聚集组织的形成。与常规罩式炉退火工艺相比,双相区热处理显著提高了430不锈钢热轧板的伸长率,降低了屈服强度和硬度,有利于改善最终冷轧产品的冲压性能和抗起皱性。     

建筑维护系统用高耐蚀性铁素体不锈钢的研发与应用

研究了Mo、Nb、Ti对22.5%Cr铁素体不锈钢力学性能、耐腐蚀性能的影响,研究结果表明,Mo主要以固溶状态存在于铁素体不锈钢中,通过固溶强化提高了铁素体不锈钢的强度;在Ti/Nb双稳定铁素体不锈钢中,由于粗大TiN颗粒的形成和金属间化合物在晶界的析出,钢的韧性明显降低;在Nb单稳定铁素体不锈钢中,Nb以固溶状态和Nb(C,N)析出相存在于铁素体基体中,Nb(C,N)弥散分布于铁素体晶内,并作为σ相的形核质点,避免了σ相在晶界的析出,从而改善了钢的低温韧性。在此基础上研制出建筑维护系统用的高耐蚀性铁素体不锈钢B445R。测试结果表明,B445R在氯离子溶液中具有比316L更优越的耐点腐蚀性能,而且具有良好的成形性能和焊接性能,这些优点使其成为沿海地区建筑维护系统理想的装饰材料。     

超纯21%Cr铁素体不锈钢的热变形行为研究

采用热力模拟试验机对超纯21%Cr铁素体不锈钢进行了单道次压缩试验。研究了在650~1 000℃范围内铁素体不锈钢的热变形行为,确定了流变应力、变形温度和变形速率之间的关系及组织演变规律,并建立了变形抗力数学模型。结果表明,超纯铁素体不锈钢在试验温度范围内的热变形软化机制以动态回复为主。在800℃以下变形时,铁素体晶粒内部出现剪切变形带。随着温度的降低和压下量的增加试样中亚晶粒得到细化,位错密度增加。     

Study on microstructure and mechanical properties of martensitic stainless steel 6Cr15MoV

Martensitic stainless steel containing 12%-18%Cr have high hardness due to high carbon content. These steels are common utilized in quenching and tempering processes for knife and cutlery steel.The properties obtained in these materials are significantly influenced by matrix composition after heat treatment,especially as Cr and C content.Comprehensive considered the hardness and corrosion resistance,a new type martensitic stainless steel 6Cr15MoV has been developed.This study emphatic researches the effect of heat treatment processes on microstructure and mechanical properties of 6Cr15MoV martensitic stainless steel.Thermo-Calc software has been carried out to thermodynamic calculation;optical microscope（OM）,scanning electronic microscope（SEM） and transmission electron microscope（TEM） have been carried out to microstructure observation;hardness and impact toughness test have been carried out to evaluate the mechanical properties.Results show that the equilibrium carbide in 6Cr15MoV steel is M₂₃,C₆ carbide,and finely distributed of M₂₃C₆ carbides can be observed on annealed microstructure of 6Cr15MoV stainless steel.6Cr15MoV martensitic stainless steel has a wider quenching temperature range,the hardness value of steel 6Cr15MoV can reach to 60.8 -61.6 HRC when quenched at 1060 - 1100℃.Finely distributed carbides will exist in quenched microstructure,and effectively inhabit the growth of austenite grain.With the increasing of quenching temperature,the volume fraction of undissolved carbides will decrease.The excellent comprehensive mechanical properties can be obtained by quenched at 1060-1100℃with tempered at 100-150℃,and it is mainly due to the high carbon martensite and fine grain size.At these temperature ranges,the hardness will retain about 59.2-61.6 HRC and the Charpy U-notch impact toughness will retain about 17.3-20 J.The morphology of impact fracture surface of tested steel is small dimples with a small amount of cleavage planes.The area of cleavage planes increases with the increasing of tempering temperature.     

稀土元素在铁素体不锈钢中的作用和应用前景

铁素体不锈钢(11%～30%Cr)的抗点蚀、抗应力腐蚀和抗高温氧化性能均优于奥氏体不锈钢。但普通铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性较高,塑性和韧性较低,焊接裂纹倾向较大。经分析得出,铁素体不锈钢加稀土元素可改善钢的凝固组织,影响碳、氮化物析出形态,细化晶粒,改变钢中硫化物形态和夹杂物成分,从而改善钢的横向韧性、焊接性能和疲劳性能。因此,稀土元素在铁素体不锈钢中的应用研究工作有广阔的前景。     

304与301B奥氏体不锈钢在线固溶热处理工艺研究

通过双道次热压缩和热轧试验研究了在线固溶热处理工艺对304和301B奥氏体不锈钢组织和性能的影响,提高终了压缩温度、冷却速度,降低卷取温度,可以改善奥氏体不锈钢微观组织,减少碳化物析出,提高抗晶间腐蚀能力和力学性能.将该工艺应用于工业生产的304奥氏体不锈钢热轧卷板,测试结果表明304各项性能得到改善,冷轧前退火工序可被在线固溶取代.     

超纯铁素体不锈钢425组织性能研究与评价

425不锈钢是一种针对汽车排气系统冷端开发的资源节约型超纯铁素体不锈钢,其中铬元素的质量分数为15%,采用铌钛双元素进行碳、氮的稳定化控制。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、万能电子试验机以及电化学工作站等,研究880~1 000 ℃退火后425不锈钢显微组织和拉伸性能的演变规律,并与409和439不锈钢进行成形性及耐腐蚀性能的对比研究。结果表明,退火温度为960 ℃时,425不锈钢具有最佳的显微组织和拉伸性能组合,其成形性能与439、409相当,点腐蚀速率略大于439、明显低于409,点蚀电位介于409和439之间。总体来说,超纯铁素体不锈钢425具有良好的塑性、成形性和耐腐蚀性能,是汽车排气系统冷端应用的理想材料。     

Nb对0Cr11铁素体不锈钢组织和性能的影响

 铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢相比具有成本低、热膨胀系数低和耐应力腐蚀等优点,所以被广泛应用到汽车排气系统、家用电器和建筑等领域。研究了不同的Nb含量对铁素体不锈钢显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：Nb有细化晶粒的作用,随着Nb含量的增加,晶粒的平均尺寸减小;由于合金元素Nb和Ti的加入,形成了TiN、NbC 和 Fe2Nb析出相,其透射电镜观察结果与Thermal calc计算结果一致;材料的抗拉强度和显微硬度随着Nb含量的增加而增加,这是由于Nb的固溶强化和析出强化共同作用的结果。     

Ce和W对444铁素体不锈钢耐点蚀性的影响

采用浸泡失重法和电化学方法研究Ce和W对铁素体不锈钢在含Cl-溶液中耐点蚀性能的影响,并通过恒电位极化法测定不同Ce和W含量的铁素体不锈钢临界点蚀温度(CPT)。结果表明,W和Ce都可显著抑制铁素体不锈钢在FeCl₃溶液中的腐蚀溶解,且含W的不锈钢蚀坑坑底有W元素富集。Ce和W的添加提高了不锈钢在5%NaCl溶液中的临界点蚀温度,并且当W的质量分数达到1%时,可以显著增强蚀坑的再钝化能力。添加Ce和W可提高不锈钢的点蚀电位,降低腐蚀电流密度,提高不锈钢的耐点蚀性能。不同成分的铁素体不锈钢在中性氯溶液中都表现出稳定的钝态,而Ce和W的添加可以提高钝化膜的稳定性,扩大钝化区范围。