加热制度对微合金化H型钢组织及性能影响

以含有Nb-V-Ti-B复合微合金化元素试验钢为研究对象并结合实验室轧制,分析了不同加热温度下试验钢的组织及性能情况。结果表明,试验钢奥氏体晶粒尺寸随着加热温度升高、保温时间延长而增大。加热温度为1 050~1 200℃时,晶粒呈线性长大;保温时间在60 min内时,奥氏体晶粒增长最为迅速。试验钢组织为铁素体和珠光体,铁素体平均晶粒尺寸14~20μm;屈服强度364~396 MPa,抗拉强度483~508 MPa,伸长率27%~31.5%,-20~-60℃冲击功138~270 J。     

加热制度对氮微合金化HRB500E方坯晶粒度的影响

在加热温度1 080~1 250℃及保温时间5~30 min的条件下,研究了加热制度对氮微合金化HRB500E方坯奥氏体晶粒平均尺寸的影响。结果表明:在试验条件范围内,试验方坯的奥氏体晶粒尺寸随加热温度的升高、均热时间的延长而变大;当控制保温时间在15~25 min及加热温度1 080~1 200℃时,奥氏体晶粒长大速度较慢,晶粒平均尺寸比较细小、均匀;通过对试验数据的拟合,得到了在1 200℃以下方坯加热温度与原始奥氏体晶粒尺寸的关系模型。     

Nb对低碳钢奥氏体晶粒长大的影响

在Gleeble 1500热模拟试验机上进行了不同加热温度对Nb的质量分数为0.015%的钢和不含Nb钢奥氏体晶粒尺寸的影响试验.结果表明,在加热温度为1150、1 200和1 230℃时,含Nb钢的奥氏体晶粒尺寸分别小于不含Nb钢的奥氏体晶粒尺寸.但是,当加热温度达到1 240℃时,含Nb钢的奥氏体晶粒却大于不含Nb钢的奥氏体晶粒尺寸.通过理论分析认为,含Nb钢奥氏体晶粒尺寸由小变大的原因是由于Nb原子的晶界内吸附作用所致.     

热轧工艺参数对非调质钢F45MnV力学性能的影响

用热模拟实验机Gleeble-1500模拟了F45MnV钢(%:0.44C、1.18Mn、0.10V)热轧过程中的加热、轧制及冷却参数。通过实验发现,加热温度由950℃增至1100℃,钢中奥氏体平均晶粒尺寸由25.7μm增加至84.3μm;加热温度为1000～1050℃时,奥氏体晶粒尺寸为64.0～62.8μm,在该温度范围内轧制,有利于钢的质量控制和保证性能的稳定;随冷速由0.25℃/s增加至2℃/s,变形量70% 900℃,终轧的F45MnV钢的抗拉强度由815 MPa迅速提高至960MPa。     

盾构机轴承套圈用钢42CrMo连续加热奥氏体晶粒长大模型

基于盾构机轴承套圈用42CrMo钢的等温奥氏体长大模型,并利用相加性原则,建立了该钢在连续加热过程中的奥氏体晶粒长大模型。该建立的模型考虑了原始奥氏体晶粒尺寸的影响,包括建立的在间隔时间（t_i-1,t_i）内晶粒尺寸d_i模型以及保温时间t_i^*模型。通过Gleeble-1500试验机,测试了42CrMo钢（/%:0.40C,0.23Si,0.60Mn,0.016P,0.001S,1.08Cr,0.22Mo）锻坯（终锻温度850℃）以100℃/s加热1000~1300℃,水冷后的奥氏体晶粒尺寸。结果表明,奥氏体化温度由1000℃增加至1100℃时,42CrMo钢奥氏体晶粒尺寸由16.3μm增至30.3μm;加热温度超过1100℃,晶粒尺寸急剧增加,1300℃时,奥氏体晶粒尺寸为112.5μm;奥氏体晶粒尺寸的模型预测值与实测值吻合较好。     

1300MPa级超高强钢的奥氏体晶粒长大行为及数学模型

采用金相定量法研究了1300 MPa级超高强工程机械用钢的奥氏体晶粒尺寸随温度的变化规律,并对奥氏体晶粒的长大机制进行了讨论.结果表明,实验钢的奥氏体平均晶粒尺寸随加热温度升高呈指数关系长大,随着加热温度升高,异常长大晶粒所占的比例逐渐增大;通过数值回归分析,测得了实验钢在940～1250℃间加热时的奥氏体晶粒长大激活能为2.78×105 J/mol,并建立了奥氏体晶粒尺寸与温度间的数学模型.     

中锰马氏体NM500钢奥氏体晶粒长大行为

 中锰马氏体耐磨钢是一种新型的低成本高性能耐磨钢,揭示钢中奥氏体晶粒长大行为,并建立精确的预测模型,对其组织和性能的调控至关重要。利用Gleeble-3500型热模拟试验机、金相显微镜和透射电子显微镜等设备,系统研究了中锰马氏体NM500钢在不同加热温度和保温时间下的奥氏体晶粒长大行为,探讨了微合金第二相对奥氏体晶粒长大行为的影响。研究结果表明,加热温度对试验钢中奥氏体晶粒长大的影响明显大于保温时间,且试验钢中奥氏体晶粒长大行为受基体中V(C,N)粒子析出行为的影响,其可分为两个阶段。当加热温度小于950 ℃时,试验钢中存在大量未溶的纳米级球状和短棒状V(C,N)粒子,能够有效地钉扎奥氏体晶界,奥氏体晶粒长大缓慢;但当加热温度不低于950 ℃时,试验钢中V(C,N)粒子大量溶解和粗化。其中,加热温度为950 ℃、保温时间为60 min时,试验钢中V(C,N)粒子的体积分数仅为0.041%,平均粒径增大至45.78 nm。其对奥氏体晶粒的钉扎作用显著减低,且随着温度升高,原子扩散速度加快,奥氏体晶粒快速长大。基于Beck模型,建立了试验钢中奥氏体晶粒等温长大动力学模型,计算得到低温及高温阶段试验钢中奥氏体晶粒长大表观激活能分别为66.561 kg/mol和170.416 kJ/mol,且奥氏体晶粒的理论计算值与实测结果吻合较好。     

65#高碳硬线钢加热行为探究

铸坯加热温度及时间是轧制工艺中主要参数之一,通过探究65#高碳硬线钢的加热行为,从而为65#高碳硬线钢铸坯加热工艺的制定提供理论依据和技术指导.试验结果表明:随着加热温度的升高、保温时间的加长,其脱碳层深度逐渐增加;其晶粒尺寸与加热温度之间满足抛物线函数关系,在实验温度范围内加热时,晶粒尺寸随保温时间基本保持线性增大关系,在1000～1150℃加热温度,保温时间在30～90 min以内,没有发现晶粒异常长大现象.根据试验结果,并结合生产设备实际及控轧控冷工艺要求,制定出65#钢加热温度工艺,较好地满足了65#高碳硬线钢轧制生产要求.     

再加热温度对含Nb，Ti钢第二相粒子固溶及晶粒长大的影响

 通过热力学计算和萃取复型分析技术,对高Ti含Nb钢中第二相粒子在不同加热温度下的固溶情况和奥氏体晶粒的长大规律进行了研究。结果表明：再加热温度低于1 180 ℃时,钢中Nb、Ti含量随温度升高显著增加。Nb、Ti固溶量分别在1 210 ℃和1 180 ℃以上趋于稳定;再加热温度在800~1 100 ℃时,以尺寸小于30 nm、分布较均匀的小粒子为主,呈球形,奥氏体晶粒尺寸在30 μm以下。再加热温度在1 180~1 210 ℃时,第二相粒子数量减少,尺寸多在100~200 nm之间,形态多为立方形和球形,奥氏体晶粒尺寸略微增加。随着再加热温度的进一步升高,析出粒子数量迅速下降,尺寸多为大于200 nm的方形粒子,此时奥氏体晶粒迅速长大至100 μm以上;析出粒子组成均为Nb、Ti复合的碳氮化物,其Nb/Ti原子比随温度升高而降低;试验钢的晶粒粗化温度为1 210 ℃,确定实际加热温度为1 180~1 210 ℃。     

二次硬化超高强度钢AF1410奥氏体晶粒长大行为

研究了二次硬化超高强度AF1410钢(%:0.165C、14.10Co、9.83Ni、1.92Cr、1.05Mo)在800～1200℃ 5～180 min加热的奥氏体晶粒长大行为。结果表明,AF1410钢奥氏体平均晶粒尺寸随加热温度的升高和保温时间延长而增大,加热温度超过1100℃后,奥氏体晶粒发生严重粗化;不同加热温度下,该钢的奥氏体平均晶粒尺寸与保温时间符合Beck关系;建立了AF1410钢的奥氏体晶粒长大数学模型,800～1200℃加热时,该钢奥氏体晶粒长大平均激活能为220.2 kJ/mol,其奥氏体平均晶粒尺寸与加热温度之间符合Arrhenius关系。     

加热温度对600 MPa级高强钢筋组织及性能的影响

 为了推进高强钢筋工业应用,以Nb-V复合微合金化600 MPa级高强钢筋为研究对象,采用高温激光共聚焦显微镜研究了加热温度对晶粒长大规律的影响,并进行了工业试制。结果表明,随着加热温度升高、保温时间延长,奥氏体晶粒尺寸增大;加热温度从1 180提高至1 270 ℃,保温60 min,奥氏体平均晶粒尺寸从58.7提高至85.1 μm。工业试制中,加热温度由1 200提高至1 270 ℃,珠光体比例增加,珠光体团尺寸增大,屈服强度和抗拉强度升高,伸长率下降,拉伸断口形貌由韧性断裂转变为准解理脆性断裂;当加热温度为1 200~1 250 ℃时,屈服强度为640~659 MPa,抗拉强度为823~846 MPa,强屈比为1.28~1.30,断后伸长率为16.6%~19.2%,最大力伸长率为10.6%~13.0%。     

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The influence of heating temperature and holding time of different Ti content of microalloy high strength steel on austenite grain size and the influence of the precipitation characteristics on mechanical properties were quantificationally investigated through the methods of metallography, phase analysis and X-ray diffraction. The results show that, under the heating temperature of 1000-1150?? and the same soaking time,the steel B has small size of austenite grain. However when the temperature rises to 1150?? and above, austenite grain size in steel B increases fast, bulky containing Ti precipitates almost have no side effect on austenitic grain growth. With Ti content in steel increasing, MC precipitated phase in steel A and B respectively is 7. 5%, 159. 0% of the total M3C precipitated phase. When the ratio of MC/M3C increases, the corresponding strength of steel also increases. The mass fraction of less than 10nm precipitation phase in steel A and B is 2. 2% and 21. 7%.     

Austenite Grain Growth Behavior of X80 Pipeline Steel in Heating Process

Through changing soaking temperature and soaking time,austenite grain growth behavior of X80 pipeline steel under different heating conditions was studied. Relationships of average grain size to soaking temperature and time were obtained respectively. The results show that the prior austenite grains grow with the increase of soaking temperature and time. When soaking temperature is lower than 1180℃,austenite grain size and growth rate are small; when it higher than 1200℃,austenite grains grow rapidly and abnormal grain growth appears. For soaking at 1180℃,austenite grain growth rate is initially high and then decreases when soaking time exceeds 1h.     

改善工程机械用型钢冲击韧性的实践

为解决高强度高韧性工程机械用型钢质量波动的问题,研究了钢种成分、夹杂物、魏氏组织等对低温冲击韧性的影响。采取适当降低锰和钒含量、使用铝脱氧及整体塞棒包全保护浇铸等措施,并对铸坯加热制度等进行了优化。优化后的产品性能及稳定性显著提高,一次检验合格率100%,屈服强度平均461MPa,抗拉强度平均602MPa,断后伸长率平均22%,-5℃冲击值平均61J,金相组织中魏氏组织基本消除,晶粒度7.5~8.0级。     

铌对高钢级管线钢中第二相析出与奥氏体晶粒长大行为的影响

基于双亚点阵模型,计算了两种不同铌含量的高钢级管线钢在不同温度下Nb、Ti和Al的析出量,测定了不同加热温度和保温时间下奥氏体晶粒尺寸,建立两种钢奥氏体晶粒长大模型.发现Nb含量增加提高了其全固溶温度,并且温降过程中Nb析出量显著增多,在晶界两边析出的细小碳氮化物对奥氏体晶粒长大有显著的阴碍作用.高铌钢加热温度为1250℃时奥氏体晶粒显著粗化,预测模型也不同于1050~1200℃的模型,但相同保温温度下晶粒尺寸明显小于低铌实验钢.通过数据拟合计算出高铌钢的长大激活能远远高于低铌钢,再次证明高Nb的管线钢在1200℃以下能够有效地细化奥氏体晶粒,预测模型与实验值吻合较好.      

热处理对奥氏体不锈钢00Cr24Ni13铸坯高温热塑性的影响

采用热处理实验方法,同时结合热模拟压缩和热模拟拉伸试验,研究了热处理对奥氏体不锈钢OOCr24Ni13铸坯高温热塑性的影响．实验结果表明:热处理能够明显改变实验钢铸坯中δ铁素体的形貌;经1200℃保温3h空冷后,原始铸坯中存在的大面积连续网状δ铁素体完全转变为弥散分布的细小颗粒状组织．具有颗粒状δ铁素体的热处理试样与热处理前相比,不同温度压缩时的变形抗力略有增加,但并没有急剧恶化;热模拟抗拉强度基本保持不变;相同温度下的断面收缩率（Z）显著提高,其中Z≥60％的温度区间由1150—1280℃扩展为1050~1300℃,高塑性（Z≥80％）温度范围在150℃左右（1150~1300℃）．