含Nb微合金低碳钢奥氏体连续冷却转变行为

用MMS-300型热力模拟试验机研究了含铌微合金低碳钢奥氏体连续冷却过程的相变规律,用热膨胀法结合金相法建立了实验钢变形和未变形奥氏体的连续冷却转变曲线(CCT),研究了加速冷却和热变形对组织转变的影响。结果表明:同静态CCT曲线相比,实验钢的动态CCT曲线整体向左上方移动,随冷却速度的增大,γ→α相变开始温度逐渐降低;高温变形促进铁素体和珠光体相变,同时抑制了贝氏体相变,扩大了铁素体转变区;奥氏体变形对贝氏体转变有双重作用:当冷速较低时,变形抑制贝氏体相变;冷速较高时变形促进贝氏体相变。     

490MPa级TMCP厚板钢热形变奥氏体连续冷却转变行为的研究

在THERMECMASTER—Z热模拟试验机上研究了一种抗拉强度490MPa级TMCP厚板钢奥氏体变形后的连续冷却转变行为以及形变条件对相变组织的影响。实验结果表明，在冷却速率小于5℃／s时，相变组织为多边形铁素体 少量珠光体组织；当冷速大于5℃／s时，开始出现针状铁素体组织；在冷速大于20℃／s时，珠光体消失，形成针状铁素体 多边形铁素体混合组织；并且形变温度和形变量对组织均有影响。     

显微组织对高速车轮钢不同温度下断裂韧性的影响北大核心CSCD

对碳的质量分数为0.54%高速车轮钢轮辋进行了不同奥氏体化温度和冷却速率热处理,得到具有不同晶粒尺寸和珠光体片间距的显微组织,在20^-120℃下对具有不同显微组织的紧凑拉伸(CT)试样进行断裂韧性测试。结果表明:在实验温度范围内,不同显微组织车轮钢断裂韧性均随温度的降低而降低,温度对不同显微组织车轮钢材料断裂韧性的影响主要是由于温度对材料流变应力的改变以及CT试样断裂模式的变化。温度较高时,解理断裂的模式为扩展控制,晶粒尺寸和珠光体片间距越小断裂韧性越高;温度较低时,解理断裂的模式为形核控制,显微组织对断裂韧性的影响不明显。     

显微组织对高速车轮钢不同温度下断裂韧性的影响

对碳的质量分数为0.54%高速车轮钢轮辋进行了不同奥氏体化温度和冷却速率热处理,得到具有不同晶粒尺寸和珠光体片间距的显微组织,在20~-120℃下对具有不同显微组织的紧凑拉伸(CT)试样进行断裂韧性测试。结果表明:在实验温度范围内,不同显微组织车轮钢断裂韧性均随温度的降低而降低,温度对不同显微组织车轮钢材料断裂韧性的影响主要是由于温度对材料流变应力的改变以及CT试样断裂模式的变化。温度较高时,解理断裂的模式为扩展控制,晶粒尺寸和珠光体片间距越小断裂韧性越高;温度较低时,解理断裂的模式为形核控制,显微组织对断裂韧性的影响不明显。     

管线钢X80的CCT曲线研究

采用膨胀仪研究管线钢X80连续冷却过程中的相变规律。采用热膨胀法和金相法相结合测绘管线钢X80的CCT曲线,并研究冷却速率对组织和硬度的影响规律。实验结果表明:不同的冷却速率下实验钢的组织不同。低冷速下,管线钢X80的组织均为多边形铁素体外加少量的珠光体;随着冷速的增加(3℃/s时),多边形铁素体逐渐转变为针状铁素体;当冷速达到50℃/s以上时,还会出现贝氏体组织。随冷速的提高,实验钢的硬度呈逐渐上升趋势。     

960MPa级高强钢的连续冷却转变

采用DIL805L淬火相变膨胀仪,结合光学和扫描电镜组织观察,对960 MPa级高强钢的连续冷却转变进行了研究。结果表明:冷速在0.1~2 ℃/s时,室温组织为铁素体+珠光体+贝氏体,冷速在2~10 ℃/s时,组织为铁素体+贝氏体;当冷速在20~80 ℃/s时,获得全贝氏体组织。在连续冷却转变曲线中,高温转变区和中温转变区未分开,且相变温度随着冷速的增大而减小。     

铁素体珠光体型非调质钢连续冷却转变的研究

采用DIL805L淬火相变膨胀仪研究了铁素体珠光体型非调质钢的连续冷却相变组织变化规律,分析了冷却速率和合金元素对相变组织、显微硬度和CCT曲线的影响。结果表明,Mo有助于获得针状铁素体组织,进而提高韧性,Mn与微合金元素V有助于提高钢的综合力学性能;冷速增大至0.5 ℃/s时,开始出现针状铁素体;冷速小于1 ℃/s时,获得完全的铁素体+珠光体组织;随着冷速的增大,钢的硬度不断增大。     

控轧控冷对高铌钢连续冷却相变的影响

通过Gleeble模拟一种高铌微合金管线钢控轧控冷过程,研究了其组织及相变特征和变形对相变过程的影响。由膨胀量变化分析及组织观察,建立了该钢的连续冷却相变CCT曲线。结果表明,铌元素及变形促进了针状铁素体的形成,采用两阶段控轧,当冷速由0.5℃/s增加到50℃/s时,组织由多边形铁素体、准多边形铁素体向针状铁素体转变,但冷速低于5℃/s时,组织转变对冷速变化较敏感,当冷速继续增加时,组织结构变化不明显,而基体中的M/A组元变得更细小、弥散。     

X100热煨弯管用管线钢的CCT曲线研究

针对热煨弯管的热处理工艺特点,采用Gleeble 3800进行了X100管线钢的连续冷却相变规律研究。利用热膨胀法,结合金相和硬度分析,绘制了X100管线钢的CCT曲线。研究了不同冷却速率对相变温度、组织和硬度的影响。结果表明:随冷却速率的不断提高,组织逐渐从多边形铁素体向准多边形铁素体、粒状贝氏体、贝氏体铁素体转变。冷速为0.1℃/s时,组织为多边形铁素体+少量珠光体;冷速达到50℃/s时,组织为贝氏体铁素体。晶粒尺寸和板条亚结构的细化、切变型组织比例的增加,是硬度随冷速提高而增加的主要原因。     

Nb微合金化HRB400钢筋的开发

采用热模拟试验研究了含Nb钢筋连续冷却相变行为。结果表明,随着冷却起始温度的上升,铁素体的尺寸和比例均增加,硬度则不断下降。冷速在0.5～1℃/s时,组织以铁素体和珠光体为主;随着冷速的增大,贝氏体比例增加;冷速达到5～10℃/s后,组织以贝氏体为主。采用冷却起始温度和冷速分别为880℃和1℃/s开展25 mm钢筋工业试制,屈服强度≥430 MPa,断后伸长率≥20%,最大力总延伸率≥15%,强屈比≥1.4。     

热处理工艺对CL50D车轮钢晶粒度的影响

研究了加热速率、加热温度、保温时间及冷却速率等热处理工艺参数对高速车轮钢CL50D热处理态的晶粒度和断裂韧性的影响。结果表明,对轧态车轮钢采用快速加热(10～25℃/min)至约850℃,保温30～60 min后,经1～2℃/s控制冷却至室温可得到细化且均匀的珠光体+网状铁素体组织,断裂韧性优异Kq可达90 MPa.m1/2以上。     

热处理工艺对ER7车轮钢力学性能的影响

ER7车轮钢经不同工艺热处理后,可获得珠光体片层间距以及铁素体含量不同的显微组织,并对不同工艺处理试样的拉伸性能及－20 ℃冲击性能进行了测试。结果表明,随冷却速度的增大,车轮钢铁素体含量增加,珠光体片间距和珠光体球团尺寸减小。增大冷却速率,会使车轮钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率都随之增加。随着珠光体片间距和晶粒尺寸减小,车轮钢的断裂韧性也相应增大。在850 ℃加热并通过水雾冷却后的车轮钢试样强韧匹配最好,综合力学性能最好。     

热处理对ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢组织与性能的影响

研究了不同正火温度、回火保温时间和冷却方式对低碳马氏体不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo组织与力学性能的影响。利用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对材料的微观组织和结构进行了研究。进行了室温拉伸和0℃冲击试验,并用SEM观察了断口形貌。结果表明,正火温度对ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢组织与性能有显著影响。在γ+δ两相区正火时,会生成高温δ铁素体,并且δ在随后的热处理中不能被消除,即使很少的铁素体(1%),也会极大损害材料的韧性。采用较快冷却时,材料的韧性较高而强度较低;较长时间的回火保温,材料的强度较低,与较短时间保温下相比韧性没有明显差别。     

淬火冷却工艺对F460钢调质厚板组织与性能的影响

对120 mm厚的F460钢调质厚板采用相同的淬火回火温度,不同的淬火冷却速度处理,之后对钢板进行组织与性能对比,寻找该钢种的最佳热处理工艺。采用2 ℃/s冷速进行冷却的钢板,回火后强度最高,但是冲击性能不佳;适当降低淬火冷却速度后,钢板回火后强度有一定下降,但是冲击性能得到明显提升;继续降低淬火冷却速度,钢板回火后强度进一步下降,但是冲击性能提升有限。经组织分析,2 ℃/s冷速进行冷却淬火时,钢板回火后的组织为铁素体+贝氏体组织,组织中主要是贝氏体;冷却速度降低以后,钢板回火后组织为铁素体+退化珠光体组织,铁素体含量的增加,有利于钢板韧性的提升,残留奥氏体回火后形成的珠光体组织比较细小,能有效保证钢板的强度。通过对钢板的连续冷却转变曲线进行分析,钢板在冷却过程中先开始进行铁素体相变,溶质元素向奥氏体迁移。在钢板冷速较快时,铁素体中的碳化物迁移较少,奥氏体低温时转变成马氏体或者贝氏体;在钢板冷速较慢时,碳化物迁移到奥氏体内,提高奥氏体稳定性并保留到室温,形成残留奥氏体。残留奥氏体在后续的高温回火过程中,转变成珠光体。块状转变形成的铁素体组织与回火过程中形成的细小珠光体有利于钢板的强韧性匹配。     

30A钢的断裂韧度研究

采用两种不同热处理制度获得不同组织状态的材料，采用裂纹尖端张开位移(COD)试验及Hopkinson压杆试验方法研究了温度及加载速率对30A钢断裂韧度的影响。结果表明，当30A钢显微组织为铁素体加珠光体时断裂韧度较好，其断裂韧度随加载速率的升高及温度的降低而降低。     

Improving Toughness of Heavy Steel Plate by Deformation Distribution Under Low Finish Cooling Temperature

The significant role of deformation distribution in toughness improvement of heavy steel plate under low finish cooling temperature was investigated. Deformation distribution was conducted by changing temperature-holding thickness in two-stage control rolling. The results show that the low finish cooling temperature always inhibits the ferrite transformation. However, when heavy deformation was applied at noncrystallization region, extensive ferrite was formed and ferrite was also effectively refined. Hence, homogeneous ferrite microstructure through the thickness with the ferrite volume fraction of 82.4% and grain size refined to 6.7 μm at quarter thickness of 40-mm heavy steel plate was obtained when the deformation at nonrecrystallization region reaches 70%. Thus, high toughness can be achieved, showing that the fully ductile fracture can be maintained at ?60 °C and the ductile-to-brittle transition temperature is lowered to ?91 °C. The improved toughness is ascribed to the high ferrite volume fraction, refinement of ferrite and hard phase colony and the increase in the percent of high-angle grain boundaries and average grain boundary misorientation.     

荒管再加热前冷速对E470钢管在线常化工艺的影响

通过分析在线常化工艺生产的E470钢管在两种不同的荒管冷却速度下出现的性能异常情况,结果发现:当在719~600 ℃温度区间荒管冷却速度超过贝氏体临界冷却速度时,因在奥氏体冷却过程中未完全形成铁素体+珠光体而存在部分过冷奥氏体组织,在随后的再加热过程中未转变的过冷奥氏体继续长大形成粗大晶粒,并在随后的冷却中形成了贝氏体组织,最终组织为粗大的贝氏体+铁素体+珠光体,从而大大地降低了材料的冲击韧性。但当在719~600 ℃温度区间荒管冷却速度未超过贝氏体临界冷却速度时,最终组织为细化的铁素体+珠光体组织,获得了良好的强韧性匹配。据此提出为了确保在线常化的效果,应把荒管脱管后的冷却速度作为在线常化工艺的一个重要工艺参数进行控制。     

轧后冷速对低碳贝氏体钢组织性能影响

模拟两阶段控轧控冷工艺,进行了低碳贝氏体钢轧制实验,分析了轧后快速水冷和空冷对低碳贝氏体钢组织及性能的影响。结果显示,钢轧后,在两种冷速下得到的组织形貌差别较大,快速水冷得到强度较高的板条贝氏体组织,缓冷得到强度较低的粒状贝氏体组织,粒状贝氏体的形成温度较高,没有明显板条特征;板条贝氏体屈服强度比粒状贝氏体高出278MPa,抗拉强度高出307MPa;而粒状贝氏体的塑性和韧性指标明显优于板条贝氏体,延伸率和-20℃低温冲击功指标是板条贝氏体的近3倍。     

X80管线钢连续冷却转变规律的研究

利用Gleeble2000热模拟试验机研究了X80管线钢在连续冷却条件下的组织变化规律,绘制了试验条件下X80管线钢的动态CCT曲线。结果表明,随着冷却速度的提高,X80管线钢组织由多边形以及准多边形铁素体逐渐转变为贝氏体类组织。实验室条件下X80管线钢以20~30℃/s冷却后的组织以细小均匀的针状铁素体为主,一定数量的细小M/A岛弥散分布于铁素体晶粒内的板条界上,这种组织结构有利于获得高强度和高韧性。