冷却速度对抽油杆用NiCrMnMoV钢过冷奥氏体转变的影响

采用淬火膨胀仪研究了冷却速度对抽油杆用Ni Cr MnMoV钢连续冷却转变过程中微观组织和硬度的影响,借助EPMA对微观组织的带状结构进行了元素偏析分析,探讨了带状结构形成原因。结果表明:试验钢在0.05～40℃/s较宽的冷速范围内均可以形成贝氏体组织,铁素体/珠光体转变区与贝氏体转变区完全分离,珠光体转变极少;随冷速增加,试验钢微观组织细化,硬度提高;低冷速下,显微组织呈现明显的带状结构,EPMA面扫描结果显示存在明显的元素偏析,随冷速提高,带状结构逐渐消除,冷速过低和合金元素微观偏析是导致带状结构产生的主要原因。     

齿轮钢16MnCr的过冷奥氏体连续冷却转变规律

利用DIL805L淬火相变膨胀仪研究了齿轮钢16Mn Cr的过冷奥氏体连续冷却转变行为,结合金相-硬度法,绘制静态CCT曲线。结果表明:试验钢在冷速小于0.2℃/s时,室温下获得铁素体+珠光体组织,冷速大于0.5℃/s,室温下试验钢中出现贝氏体组织,冷速大于5℃/s,试验钢中出现马氏体组织;随着冷速的增加,铁素体、珠光体减少,铁素体的形态由多边形向针状发展,硬度由146 HV30增大至380 HV30。由于Mo推迟了铁素体、珠光体转变,降低了获得铁素体的临界冷速,试验钢获得铁素体+珠光体组织的冷速范围较窄。     

Cr-Mo系调质钢的连续冷却转变规律

采用DIL805L淬火相变膨胀仪研究了一种Cr-Mo系合金结构钢在连续冷却过程中的相变规律,膨胀法与金相-硬度法结合,绘制出该钢的连续冷却转变曲线。结果表明:当冷速小于0.1℃/s时,主要发生铁素体/珠光体转变;冷速增大,贝氏体和马氏体相继出现,当冷速在0.5～1.5℃/s时,发生铁素体/珠光体和贝氏体转变;冷速大于3℃/s时,马氏体开始出现,硬度值随着冷速的升高不断增大,合金元素Cr、Mo的加入大大提高了试验钢的淬透性。     

气保焊丝钢ER70S-G过冷奥氏体的连续冷却转变

利用DIL805A膨胀仪测定了ER70S-G钢的过冷奥氏体连续冷却转变（CCT）曲线,并结合金相-硬度法确定过冷奥氏体在不同冷却速率下的组织转变。结果表明,ER70S-G钢连续冷却过程中,冷速在0.1~0.6 ℃/s范围内时,组织为铁素体+珠光体;冷速为0.8 ℃/s时,组织为铁素体+珠光体+贝氏体;冷速在1~20.0 ℃/s范围内时,组织为铁素体+贝氏体。     

低碳贝氏体钢AH80DB过冷奥氏体连续冷却转变与等温转变

利用DIL805A淬火相变膨胀仪测定了AH80DB低碳贝氏体钢的连续冷却转变(CCT)曲线与等温转变(TTT)曲线,并结合金相-显微硬度法确定了过冷奥氏体在不同冷速冷却及不同温度等温时的组织转变。结果表明,连续冷却转变时,在0.2~30℃/s冷速范围内,可得到贝氏体组织;AH80DB钢的等温转变曲线为珠光体区在右,贝氏体区在左的双鼻型,在Ms~600℃等温可获得贝氏体组织。     

S500Q水电用钢的静态连续冷却转变

利用DIL805L热膨胀仪测定了S500Q水电用钢在不同冷速下连续冷却转变的热膨胀曲线,结合组织观察和显微硬度测定,获得了该钢种的静态连续冷却转变曲线。结果表明,冷速在0.5℃/s以下,组织为铁素体、珠光体和粒状贝氏体,冷速在0.5~5℃/s之间,组织为粒状贝氏体和板条贝氏体,冷速在20℃/s以上,组织完全为马氏体。     

12Mn钢CCT曲线的测定与分析

采用热膨胀仪测定了12Mn钢在不同冷速下过冷奥氏体连续冷却转变的膨胀曲线,采用膨胀法结合金相-硬度法获得了12Mn钢过冷奥氏体冷却转变曲线(CCT曲线),研究了冷却速率对12Mn钢组织及硬度的影响规律,并应用JMatPro软件模拟了CCT曲线。结果表明,12Mn钢的Ac1和Ac3分别是692和855℃;组织主要有铁素体、珠光体和贝氏体。冷速较低时发生铁素体和珠光体转变;当冷速大于4.25℃/s时发生贝氏体转变;随着冷速提高,各组织变细,12Mn钢的硬度随冷速提高而增大。MatPro模拟结果与所测CCT曲线基本一致。     

含Cr耐腐蚀管线钢的连续冷却转变行为

采用Cleeble 1500热模拟试验机测定了含Cr耐腐蚀管线钢的连续冷却转变曲线,并研究了不同冷速下的组织及硬度变化情况。结果表明:只有在0.5℃/s的冷速下,试验钢的组织中才会出现少量的珠光体组织。在1~50℃/s的冷速范围内试验钢的组织均为先共析铁素体+贝氏体的组织类型,表明在一般的冷却条件下可以获得较相近的组织类型。同时,试验钢CCT曲线上在高温转变和中温转变之间存在较宽的奥氏体亚稳区,有利于得到不同硬度的双相组织构成,确保钢具有相对较高的强度和塑韧性。     

压铸用模具钢4Cr5Mo2V的过冷奥氏体连续冷却转变

通过测定不同冷却速度下的相变膨胀曲线、显微组织和硬度,得到了4Cr5Mo2V钢的过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线;结合CCT曲线,研究了不同冷却速度下组织形貌演变及硬度变化的规律;比较分析了4Cr5Mo2V钢与H13钢过冷奥氏体连续冷却转变的异同。结果表明:经过不同冷却速度冷却后,4Cr5Mo2V钢的相变产物主要为贝氏体(B)和马氏体(M);冷速小于0.06℃/s时,相变产物主要是贝氏体组织;冷却速度在0.06~0.14℃/s之间,相变产物中出现了贝氏体和马氏体的混合组织;当冷速大于0.14℃/s时,相变产物为马氏体组织。4Cr5Mo2V钢与H13钢的CCT曲线相比,位置向右整体偏移,无铁素体+珠光体转变区,且贝氏体生成区变小,相同冷速下硬度明显提高。     

非调质NM400复相耐磨钢的相变行为

为进一步优化非调质NM400复相耐磨钢不同组织配比,利用Gleeble-3800热模拟试验机探究了试验钢在连续冷却条件下的组织转变规律,并结合金相法和硬度法,绘制出试验钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,当冷速低于1 ℃/s时,试验钢组织为铁素体+粒状贝氏体+珠光体,部分粗大的原奥氏体晶粒转变为粒状贝氏体和珠光体。在冷却速率为5~40 ℃/s时,试验钢不再发生珠光体转变,显微组织均为铁素体+贝氏体+马氏体。并随着冷速的增加,马氏体含量不断增加,硬度升高;此外,不同分段冷却方案下,较低的中冷温度以及较长的空冷时间均有利于铁素体和贝氏体的转变。同时,残留奥氏体含量则随铁素体含量的增大而增大;由于试验钢的Ms点较高,马氏体板条较宽,并且有自回火现象发生。     

SPHE钢连续冷却过程相变和组织演变规律

采用热模拟方法结合组织观察和硬度测试,绘制出了微碳铝镇静钢热轧板(SPHE)的连续冷却转变(CCT)曲线,分析了SPHE钢动态及静态连续冷却过程的相变及组织演变规律。结果表明,随着冷却速率的增加,SPHE钢的硬度增加,连续冷却相变温度降低,晶粒尺寸减小;同一冷速下,动态连续转变时的相变点明显高于静态;变形条件下的γ+α两相区温度范围小于未变形条件下的,而且变形后的晶粒和渗碳体更加细小。     

OD1422 mm的X80级管线钢SH-CCT曲线测定与分析

采用Gleeble3500热-力学模拟试验机,对外径为φ1422 mm的X80管线钢焊接热影响区(HAZ)在不同冷却速度下的热循环过程进行了模拟,利用热膨胀法绘制模拟焊接热影响区连续冷却组织转变曲线(SH-CCT);结合光学显微组织和硬度测试等分析手段,研究了φ1422 mm的X80管线钢在不同冷却速度条件下焊接热影响区的组织变化规律。结果表明,冷却速度对X80管线钢的相变行为和微观结构具有显著影响。当冷却速度为1 ℃/s时,组织转变为贝氏体;当冷却速度达到7 ℃/s时,开始产生马氏体组织;当冷却速度为20 ℃/s时,组织内较高位错密度的板条贝氏体较多,组织晶粒较小。当冷却速度在7~20 ℃/s之间时,X80管线钢热影响区的显微硬度和冲击性能都大于母材。     

H13钢相变规律及其模具的真空热处理数值模拟

以H13钢热作模具真空淬火热处理组织演化预测数值模拟为目的,采用DIL805L热膨胀仪对H13热作模具钢进行连续冷却相变试验,结合显微组织和硬度绘制H13钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)。研究了不同冷速对试样显微组织和硬度的影响,对Koistinen-Marburger方程中相变因子进行拟合,研究了H13钢的相变规律。结果表明,马氏体转变的临界冷速为1 ℃/s,Ms点为335 ℃,随着冷速增大,试样硬度直至增大到660 HV。将拟合后的马氏体相变方程通过二次开发手段导入有限元软件中开展数值模拟计算,计算结果显示H13钢模具不同取样点处马氏体体积分数为90%,可认为真空气淬后H13钢模具的组织为马氏体和残留奥氏体。     

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。     

低成本900 MPa级工程机械用钢连续冷却转变行为的研究

针对当前不含Mo 低成本900 MPa级工程机械用钢的生产,采用Formastor-FⅡ相变仪,研究了900 MPa级工程机械用钢的连续冷却相变行为,分析了试验钢在连续冷却条件下的显微组织、显微硬度变化规律和贝氏体相变过程;结合热膨胀法和金相-硬度法绘制了试验钢的连续冷却转变曲线。结果表明:当冷却速率为0.25~0.5 ℃/s时,试验钢组织主要为铁素体和粒状贝氏体;冷却速率为1~2 ℃/s时,试验钢组织由粒状贝氏体和板条贝氏体组成;冷却速率为5~20 ℃/s时,试验钢组织为板条贝氏体和互锁状贝氏体,随着冷却速率的提高,板条贝氏体相变温度区间变窄,互锁状贝氏体相变温度区间变宽。冷却速率为5 ℃/s时,以板条贝氏体相变为主导,晶界形核速率高于晶内形核速率;冷却速率为10~20 ℃/s时,以互锁状贝氏体相变为主导,晶内形核速率高于晶界形核速率。冷却速率为0.25~2 ℃/s时,试验钢显微硬度随着冷却速率的增加而增加,硬度值从188HV升高到239HV;冷却速率为2~5 ℃/s时,出现硬度平台;冷却速率为5~20 ℃/s时,试验钢显微硬度随冷却速率的增加而增加,硬度值从240HV升高到270HV。     

Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢的连续冷却相变及其组织和硬度

为了掌握Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢在连续冷却过程中组织及硬度的变化及其原因,借助JMatPro软件模拟计算了连续冷却转变(CCT)曲线和等温转变(TTT)曲线,采用Gleeble-3800热模拟试验机、金相显微镜、扫描电镜和硬度计等试验手段研究了Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢在不同冷却速度下的微观组织和硬度的变化,探讨了冷却速度对组织、硬度及相变行为的影响。结果表明,对Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢进行1050℃和860℃两阶段高温变形后,随着冷却速度由0.1℃/s增加至30℃/s,组织依次为多边形铁素体+珠光体→多边形铁素体+贝氏体→粒状贝氏体→粒状贝氏体+马氏体,硬度由155 HV0.2增加至373 HV0.2。当冷却速度由0.1℃/s增加至3℃/s,硬度的增加主要是由于多边形铁素体晶粒的细化。当冷却速度由5℃/s增加至30℃/s,硬度的增大主要来自于贝氏体组织的不断细化和马氏体含量的不断增加。     

65Mn钢连续冷却转变特性的试验研究

用膨胀法测定65Mn钢的CCT曲线。得到了高碳线材在连续冷却过程中组织转变的特点,确定了控冷工艺的冷速范围,为了得到最多的索氏体,需将65Mn钢相变时的冷速控制在1~3℃/s。此结果对实际生产有指导作用。     

SWRCH35K钢连续冷却转变曲线的测定与分析

使用DIL805A热膨胀仪测定了SWRCH35K钢的热膨胀曲线。采用切线法结合微观组织及硬度,绘制了试验钢的连续冷却转变(CCT)曲线,分析了冷却速率对试验钢连续冷却过程组织演变的影响。结果表明,冷速在0.1～1℃/s范围时,试验钢的组织为多边形先共析铁素体和珠光体,随着冷速增加,组织细化,珠光体含量增加,硬度为148～165 HV;冷速为3℃/s时,开始出现少量魏氏组织及贝氏体,硬度增加至189 HV;冷速为5～50℃/s时,铁素体沿晶界呈网状,针状魏氏组织增加,组织为晶界铁素体、珠光体、魏氏组织和贝氏体,其中冷速为30～50℃/s时,铁素体含量大幅减少且尺寸明显减小,硬度为225～237 HV。珠光体在不同冷速下的形态不同,冷速较小时以片层及短棒状为主,还有少量球状,随着冷速增加,短棒状珠光体占比增加,片层及球状珠光体占比减小。     

65Mn弹簧钢盘条相变组织分析

为合理制定65Mn盘条控冷工艺和球化退火工艺,使用热模拟相变膨胀法,结合金相组织分析及硬度试验方法,研究65Mn弹簧钢的组织相变规律。试验测定了65Mn动态连续转变CCT曲线,同时测定了该钢种的Ac1、Ac3、Ar1、Ar3等临界相变点温度,结果表明,当冷却速度低于7 ℃/s时,仅发生铁素体和珠光体组织相变,此时钢中组织为索氏体＋珠光体＋铁素体,索氏体含量随冷却速度的增加而增加。冷却速度大于7 ℃/s时,开始发生马氏体相变。冷却速度大于30 ℃/s时仅发生马氏体相变。采用本试验研究成果,制定了合理的65Mn盘条控冷工艺,生产出了力学性能合格的65Mn盘条。同时制定了合适的盘条球化退火工艺,供下游用户参考,用户使用该工艺对盘条进行球化退火处理,可获得均匀的球化组织。     

22CrMoB钢过冷奥氏体相变规律及冷却工艺设计

利用DIL805A热膨胀仪结合金相-硬度法,测得了22CrMoB钢的临界温度,绘制了该材料的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究了该材料的过冷奥氏体连续冷却过程中的相变规律,最后依据该材料的CCT曲线和现场数据设计了变形温度和变形后冷却速度,研究了22CrMoB钢变形及冷却后其带状组织和魏氏组织等缺陷组织的析出行为。结果表明,22CrMoB钢的A_(c1)为730℃,A_(c3)为840℃,临界冷却速度大约为50℃·s~(-1),淬透性相比22CrMo钢加入B元素前得到了提高。22CrMoB钢得到了理想的变形及冷却参数:变形温度控制在940~980℃左右,冷速控制在0.6~0.9℃·s~(-1);析出组织为晶粒细小均匀的铁素体和珠光体组织,无带状组织和魏氏组织。