低碳低合金双相钢低温时效机理探讨

探讨了不同合金元素的双相钢（Ｆ＋Ｍ）经不同时效工艺处理后铁素体精细结构、显微组织变化及其对力学性能的影响。结果表明：双相钢低温时效（≤７０℃）后铁素体的显微硬度时效曲线有硬度峰，这是由于铁素体中淬火空位迁移，并且聚集成位错圈，构成点阵障碍。这种点阵缺陷阻碍了可动位错的滑移，造成了摩擦硬化。宏观力学性能上表现为硬度升高，σ＿ｂ、σ＿ｓ上升。     

时效对冷拔珠光体钢力学性能的影响

用TEM观察了共析珠光体钢经真应变为2．89的拉拔变形以及不同温度时效后微观组织的变化，测量了时效温度对力学性能的影响．结果表明，大变形珠光体钢在473K时效后获得相对于时效前（σb=2061MPa）更高的抗拉强度（σb=2300MPa），在673K时效获得较均衡的强韧性能（σb=1856MPa，δ=3．7％）．组织观察发现，大变形中溶解的渗碳体在时效过程中弥散析出，分析认为碳化物的析出阻碍位错运动，提高了该钢的力学性能．     

时效对2205双相不锈钢σ析出相的影响

通过SEM和EDS对2205双相不锈钢的维氏硬度及矫顽磁力的测量.研究了2205双相不锈钢在时效条件下σ相的析出规律,分析了σ析出相对2205双相不锈钢的维氏硬度及其矫顽磁力的影响.结果表明:仃析出相的多少与时效时间成正比,与时效温度成反比.σ析出相越多,其硬度越高,2205不锈钢经800℃时效8 h后,基体铁素体发生分解,其矫顽磁力为零.     

基于真实微观组织的双相钢力学行为多尺度模拟

以两种不同化学成分和马氏体含量的双相钢为研究对象,对其显微组织进行了有限元建模。选取一部分显微组织作为代表性单元RVE来反映宏观材料特性,考虑合金成分和铁素体晶粒尺寸的影响,采用基于位错强化理论的Bailey-Hirsch模型描述铁素体和马氏体单相的流变行为,在ABAQUS中模拟了RVE的单向拉伸过程。结果表明,多尺度模型可以较好的预测宏观力学性能,并能合理的反映双相钢变形过程微观尺度的应力应变行为。     

铸造双相不锈钢时效过程组织演变

借助光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）研究了铸造双相不锈钢在800 ℃时效不同时间的组织演变规律,并结合电子布氏硬度计（HBE-3000 A）研究时效过程组织转变对材料力学性能的影响。结果表明：时效过程中,双相不锈钢中铁素体相的比例随时效时间延长而逐渐减少,铁素体在时效处理过程中分解析出富Cr相和γ2相,富Cr相主要存在铁素体与奥氏体的晶界处,而γ2相则分布在铁素体基体上,并随着时效时间增加不断生成并长大。结合硬度测试结果发现,富Cr相的析出对材料硬度的提高起到了主要作用。     

合金元素对双相钢（F＋M）时效行为的影响

研究了几种合金元素对双相钢时效行为的影响，结果表明：时效过程中，合金元素扩散极为有限；超过７０℃时效后拉伸曲线上将出现不连续屈服，出现不连续屈服的时间与所含合金元素的品种有关。计算表明，含Ａｌ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒ合金元素的双相钢时效激活能均大于Ｃ，在铁素体中的扩散激活能，说明时效过程不仅与Ｃ，Ｎ原子在铁素体中的扩散有关，而且和位错的交互作用关。     

2205双相不锈钢渗碳组织及性能研究

为了研究渗碳对2205双相不锈钢的显微组织、化学成分及性能的影响,对该钢进行了高温渗碳和固溶时效处理。结果表明:渗层由扩大的奥氏体和小块状铁素体组成。渗碳后奥氏体与铁素体内部有错综杂乱的位错缺陷,铁素体晶内有微量规则的析出相。再经过固溶时效处理,晶界处与晶内均有不同形状的碳化物析出。渗层的C、Cr含量升高,Fe含量降低,且渗层铁素体中的Cr、Mo含量要高于心部铁素体。由于渗层的奥氏体固溶了较多的碳元素,渗层的硬度高于心部组织,硬度从表面到心部有缓慢的过渡;渗碳前后耐蚀性未发生明显变化。     

DP980高强钢连续退火后的组织与性能

研究了不同工艺参数对980 MPa级连续退火双相钢组织及力学性能的影响,利用光学显微镜、透射电镜(TEM)以及拉伸试验对双相钢的微观组织和力学性能进行测试及分析。结果表明:DP980钢的退火组织主要由铁素体、马氏体岛和少量的贝氏体组成,马氏体岛附近的位错密度较高。随着均热温度的升高,DP980钢的抗拉强度呈现先降低后升高的趋势,屈服强度与抗拉强度的趋势一致,伸长率先升高后降低。随着过时效温度的升高,DP980钢的抗拉强度和屈服强度降低,降低幅度较小,伸长率上升,但变化不明显,说明通过调整过时效温度来调控其力学性能的作用较小。     

1000 MPa级C-Si-Mn-Nb系冷轧双相钢的组织性能

采用SEM与TEM等方法分析了不同退火温度和时效温度对C-Si-Mn-Nb系超高强冷轧双相钢的显微组织和力学性能的影响.结果表明:热轧板经冷轧退火后,综合力学性能改善,屈服平台消失.退火温度从780℃升高到820℃,带状组织逐渐消失,马氏体硬度下降,双相钢强度降低,伸长率提高;850℃退火时,铁素体体积分数的显著降低,部分马氏体内部条状形貌的出现及非马氏体体积分数的增加,导致各项力学性能明显下降.过时效温度从270℃升到330℃,马氏体岛分解,颗粒状析出相与非马氏体组织增多,导致抗拉强度降低,屈服强度及伸长率升高;360℃时形成板条贝氏体组织恶化了综合力学性能.试验钢经820℃退火,300 ～330℃之间过时效,获得抗拉强度大于1020 MPa,伸长率大于16％的最优力学性能.     

高温时效对2507超级双相不锈钢组织和性能的影响

对2507超级双相不锈钢在920℃进行了不同保温时间的时效处理,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪分析了不同时效状态下的组织演变规律,通过硬度试验和冲击试验研究了时效时间对2507超级双相不锈钢性能的影响。结果表明,920℃时效处理时,大量的σ相沿γ/α及α/α晶界析出,并向铁素体内部长大,其形成机理为铁素体共析转变成σ相和二次奥氏体γ2;在时效5 min内σ相的析出速率最快,随着时效时间的延长,σ相的含量增加,但析出速率逐渐变小;σ相的出现严重降低了超级双相不锈钢的冲击韧性,并且使其硬度明显增加,冲击功和硬度值的大小与σ相析出量有关,当920℃时效30 min时,σ析出相的含量接近于28%,对应双相不锈钢的冲击功和硬度值分别为6 J和376 HB。     

热处理对低碳硅-铌双相钢组织与性能的影响

研究了不同的热处理工艺对低碳硅-铌双相钢的显微组织、力学性能及冷拔性能的影响.结果表明,试验钢采用临界区淬火和双重淬火两种制度,可在830 ℃到960 ℃较宽的温度范围内获得铁素体+马氏体的双相组织, 纤维状双相组织或铁素体边界马氏体双相组织同样具有理想的强韧性配合.经300 ℃充分回火,可消除时效对性能的影响.其钢丝的拉拔率达90%以上,具有良好的成形性及耐磨性能.     

热轧C-Si-Mn系双相钢的显微组织和力学性能

热轧双相钢是指低碳或低合金钢通过临界区热处理或控轧控冷工艺得到的主要由铁素体和少量马氏体组成的高强度钢。测定了C-Si-Mn系热轧双相钢的显微组织和力学性能,以研究二者之间的关系。结果显示,铁素体和马氏体强度是影响该热轧双相钢力学性能的主要因素。建立了热轧双相钢力学性能的数学模型,该模型可以作为预测热轧双相钢力学性能的理论依据。     

冷却工艺参数对600MPa级热轧双相钢组织和性能的影响

利用Gleeble3500热模拟试验机研究了冷却工艺对热轧双相钢显微组织的影响,利用扫描电镜和拉伸试验对实验室轧制的双相钢进行了显微组织和力学性能分析。研究结果表明：试验用钢经830 ℃终轧后,空冷6～10 s后快冷至卷取温度（≤200 ℃）,可得到室温组织为铁素体（90.7%）+马氏体的热轧双相钢,其屈服强度为335 MPa,抗拉强度为630 MPa,加工硬化率高达0.22,伸长率达26.6%,完全满足热轧DP590钢的要求,试样的马氏体细小弥散分布,平均铁素体晶粒尺寸较小,约为6.4 μm,具有良好的冲压性能。     

固溶温度对冷轧双相不锈钢管组织和力学性能的影响

以S31803冷轧双相不锈钢管为研究对象,采用扫描电镜观察、α相面积分析、硬度和拉伸测试等手段研究了不同固溶处理温度对其显微组织和力学性能的影响。结果表明,热处理前,双相钢的α/γ两相组织在冷轧变形过程中沿平行轧向明显被拉长,且奥氏体均匀分布在铁素体基体上,由于加工硬化使其硬度增大远超过产品标准范围(≤290 HBW);经不同温度固溶处理后,显微组织中均未发现析出物,且组织均匀细小,硬度下降到产品标准范围内,塑性提高,铁素体相比例和抗拉强度、屈服强度等力学性能均符合要求;但在较高温度固溶处理后,由于发生再结晶晶粒长大,强度和硬度下降,且铁素体相比例(56.77%)偏高。综合考虑,确定固溶处理温度为1050℃。     

双相钢显微组织研究进展

一、概述低碳钢或低合金高强度钢经临界区处理或控制轧制得到由铁素体和马氏体构成的钢叫双相钢。这种钢屈服点低、初始加工硬化速率高、强度与延性匹配好。已成为强度高、成形性好的新型冲压用钢。双相钢的特点是由其双相组织决定的,因此人们对双相钢的显微组织进行了大量研究。以期建立组织和性能的关系,并找出控制和饮进性能的组织因素。文献[1]描绘了双相钢的光学显微组织为在连续的铁素体基体中孤立分布马氏体岛;随后许多研究者对双相钢的显微组织,马氏体岛的精细结构、铁素体中位错组     

马氏体组织对SFPB处理双相钢表面纳米结构及力学性能的影响

目的 通过对不同微观组织铁素体/马氏体双相钢进行表面纳米化处理,探究材料表面晶粒细化和塑性变形机理。方法 采用超音速微粒轰击（SFPB）技术对经临界区退火（IA）、中间淬火（IQ）和分级淬火（SQ）后的双相钢进行纳米化处理,采用SEM、OM和XRD研究试验钢表面SFPB前后的微观组织特征,采用显微硬度仪测试其表面硬度,采用拉伸实验测试其力学性能。结果 热处理后,IA、IQ和SQ试样马氏体组织分别呈岛状、纤维状和块状,IQ试样平均晶粒尺寸最小,但马氏体体积分数最大。SFPB工艺处理后,双相钢表面形成了一定厚度的梯度纳米晶层（GNS）,该晶层内的晶粒尺寸均达到纳米级别,且随距离表面深度的增大而增大。IA-GNS、IQ-GNS和SQ-GNS试样表面硬度分别为285.9、266.7、382.1HV,抗拉强度分别为771.30、820.02、663.81 MPa,延伸率分别为8.89%、14.70%、10.04%。IQ-GNS试样断口以韧窝为主,SQ-GNS和IA-GNS试样断口韧窝较少,有明显裂纹开口。结论 表面产生强烈塑性变形时,由于位错的分割作用,表面晶粒尺寸细化至纳米级,材料强度大幅提高,同时纳米级纤维状马氏体微观组织的存在使得IQ-GNS试样保持了较高的塑韧性。     

低碳Si-Nb双相钢组织与性能的研究

研究了不同热处理状态下低碳硅-铌双相钢的显微组织形态及其对力学性能的影响.结果表明:米用双重淬火和临界区淬火,可在830～960℃获得铁素体+纤维状或岛状马氏体双相组织;马氏体中的亚结构为位错型和孪晶型共存.纤维状双相组织由于两相界面较宽,具有更为理想的强塑性配合,可直接冷拔成钢丝.临界区淬火的双相钢冷拔成钢丝后,经300℃充分回火,在保持一定强度的同时,塑性得以进一步改善.     

Al-Cu-Li-X合金早期时效过程组织和性能研究

通过TEM和硬度测试等手段,研究了Al-Cu-Li-X合金早期时效过程中显微组织和力学性能的演变.结果表明:Al-Cu-Li-X合金淬火态显微组织主要为TMn相和δ'相,基体内分布有大量位错环和位错缠结.在165℃时效30 min后,δ1相部分溶解,GP区析出,位错发生回复,位错环和位错缠结密度降低.早期时效过程硬度出现回归现象.     

高锰氮双相不锈钢25Cr-2Ni-10Mn-xW-N的组织和性能研究

研究了钨含量对新型高锰氮双相不锈钢25Cr-2Ni-xW-10Mn-N(x=1.5,3.0,4.5)的显微组织、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。结果表明:该系不锈钢固溶处理后具有典型的铁素体+奥氏体双相组织,随着固溶温度的增加,铁素体含量上升。随着钨含量的增加,σ相析出增加,铁素体体积分数增大,耐点蚀性增强,屈服强度上升,断裂延伸率和冲击韧性降低。此类钢作为结构材料具有广阔的应用前景。     

Si含量对DP-600级别热轧双相钢组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、纳米力学探针、透射电镜等技术对不同Si含量(0.03%和1.077%)的DP600级别热轧双相钢单向拉伸过程组织特征进行研究,分析了Si含量对相同工艺条件下双相钢显微组织特征,以及塑性变形过程中强化相与基体协调变形行为的影响。结果表明:Si作为一种铁素体形成元素,能够增加铁素体的形核率,具有细化铁素体晶粒的作用,可增加铁素体体积分数,分割并细化马氏体。Si含量的增加促进了C元素向马氏体富集,提升了单位体积马氏体的碳含量,使部分板条马氏体转变为孪晶马氏体,增加了马氏体硬度。由于Si对铁素体的净化作用,高Si实验钢中位错在铁素体中滑移时不易受到碳化物的钉扎作用。因此在相同工艺条件下,Si含量的增加可以提高双相钢的抗拉强度,提高硬度,降低屈强比。