两段式冷却对C-Mn钢奥氏体中温转变的影响

采用Formastor全自动相变仪进行了两段式冷却条件下C-Mn钢的热膨胀试验,并结合组织观察和显微硬度测量,研究了冷却速度以及发生部分先共析铁素体转变对奥氏体中温转变的影响。结果表明:随着冷却速度的增大和先共析铁素体含量的增加,贝氏体相变开始温度和结束温度均降低,贝氏体转变量减少;奥氏体随冷却速度的增大,转变产物由铁素体+珠光体逐渐变为魏氏组织铁素体+珠光体、网状铁素体+魏氏组织+贝氏体、马氏体的趋势;而对已发生部分先共析铁素体转变的过冷奥氏体,随先共析铁素体含量的减少,组织由魏氏组织+贝氏体向魏氏组织+马氏体转变。     

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。     

30CrMnTi钢奥氏体的连续冷却转变行为

利用热模拟试验机对30CrMnTi钢的奥氏体连续冷却转变（CCT）曲线进行了测定和分析。结果表明：当冷却速度小于1 ℃/s时,可以得到铁素体+珠光体组织;当冷却速度达到1 ℃/s时,即出现贝氏体组织;当冷却速度达到10 ℃/s时,组织基本转变为马氏体。在工业试生产时,通过控制冷却增加在珠光体转变区域的过冷度,同时延长珠光体转变温度区间的停留时间,可以获得晶粒大小合适的铁素体和珠光体组织。     

微合金非调质钢36MnVS6轧后控冷对组织性能的影响

研究了冷却速度对微合金非调质钢36MnVS6钢组织、强度以及冲击性能的影响。结果表明：轧后冷却速度直接影响铁素体+珠光体的晶粒度和组织强度。提高冷却速度有助于加速铁素体形核,实现晶粒细化。冷却速度控制在1.5 ℃/s得到细化的铁素体+珠光体组织,铁素体不仅沿奥氏体晶界析出,同时在奥氏体内析出形成晶内铁素体组织,随后析出的珠光体团也得到充分细化。冷却速度继续提高到2.0 ℃/s形成铁素体+珠光体+贝氏体组织,冲击性能降低。最佳的冷却速度控制在1.5~2.0 ℃/s。     

高性能桥梁钢Q370qE-HPS过冷奥氏体连续冷却相变行为

利用Gleeble 1500D型数控动态热-力学物理模拟试验机,针对新近研发的Q370q E-HPS高性能桥梁钢进行了过冷奥氏体连续冷却相变行为研究。结果表明,当冷却速度小于5℃/s时,形成铁素体+珠光体组织,当冷却速度在8℃/s~15℃/s时,形成针状铁素体+贝氏体组织。Q370q E-HPS高性能桥梁钢铁素体转变温度区间为700~800℃,贝氏体转变温度区间为550~700℃,与传统正火工艺桥梁钢Q370q E相比较,Q370q E-HPS钢转变开始温度高。Q370q E-HPS钢两阶段变形后的冷速≤5℃/s时形成均匀细小的铁素体+珠光体组织,可作为控冷阶段的参考冷速。     

非调质钢36MnVS6轧后控冷对组织与性能的影响

研究了冷却速度对微合金非调质钢36MnVS6钢组织、强度以及冲击性能的影响。结果表明:轧后冷却速度直接影响铁素体+珠光体的晶粒度和组织强度。提高冷却速度有助于加速铁素体形核,实现晶粒细化。冷却速度控制在1.5℃/s得到细化的铁素体+珠光体组织,铁素体不仅沿奥氏体晶界析出,同时在奥氏体内析出形成晶内铁素体组织,随后析出的珠光体团也得到充分细化。冷却速度继续提高到2.0℃/s形成铁素体+珠光体+贝氏体组织,冲击性能降低。最佳的冷却速度控制在1.5~2.0℃/s。     

含Nb热轧带钢中过冷奥氏体连续冷却转变行为

采用Formastor-FII型全自动相变仪研究了含铌热轧带钢奥氏体连续冷却过程中的相变规律,用热膨胀法结合金相法建立了含Nb和不含Nb试验钢奥氏体的连续冷却转变曲线(CCT),研究了冷却速度和合金元素Nb对组织转变的影响。结果表明,同不含Nb钢相比,含Nb钢可以在更大的冷却速度区间得到单一的贝氏体组织;在冷却速度不断增大的条件下,奥氏体向铁素体、珠光体转变开始温度显著降低。其中,不含Nb钢中,奥氏体向铁素体、珠光体转变开始温度分别降低10 ℃左右,含Nb钢中分别降低10、20 ℃左右;合金元素Nb不仅能够抑制高温转变,还能够细化铁素体晶粒尺寸,减少铁素体体积分数,而且使针状铁素体的临界冷却速度降低,扩大针状铁素体形成的冷却速度范围,有利于针状铁素体的生成。     

一种矿山机械用贝氏体耐磨铸钢的连续冷却转变曲线

运用膨胀法同时结合显微组织观察及硬度测试确定了一种矿山机械用贝氏体耐磨铸钢的连续冷却转变曲线。结果表明:该矿山机械用贝氏体耐磨铸钢的Ac₁、Ac₃、Ms分别约为790、845和303 ℃;当冷却速度低于0.05 ℃/s时,组织为铁素体和珠光体;当冷却速度介于0.05 ~0.1 ℃/s之间时,组织为铁素体+珠光体+贝氏体;当冷却速度在0.25~15 ℃/s之间,为贝氏体+马氏体复相组织;当冷却速度大于30 ℃/s时,奥氏体几乎全转变为马氏体组织;马氏体临界转变速度在15~30 ℃/s之间。随着冷却速度的增加,显微硬度先快速增加后趋于585 HV0.01。     

QP980钢CCT曲线的测定

采用膨胀法并结合金相法和硬度法,利用Gleeble-1500D热模拟试验机测定QP980钢在不同冷却速度下过冷奥氏体连续冷却时的膨胀曲线,利用Origin软件绘制QP980钢过冷奥氏体连续冷却相转变(CCT)曲线,分析冷却速度对QP980钢组织和硬度的影响。结果表明:QP980钢过冷奥氏体的冷却速度小于1.5℃/s时,主要发生铁素体、珠光体和贝氏体的转变;随着冷却速度的增加,铁素体软相组织不断减少,贝氏体等硬相组织不断增加,硬度值增加显著;冷却速度在2℃/s~10℃/s范围内主要发生贝氏体和马氏体的转变,硬度值变化较显著;冷却速度大于10℃/s时只发生马氏体转变,硬度值变化趋于缓慢。     

10.9级耐候钢XG835NH奥氏体连续冷却转变行为

利用热模拟试验机对XG835NH钢的奥氏体连续冷却动态转变曲线进行了测定和分析。结果表明:冷却速度在0.5℃/s以下,组织为铁素体+珠光体;当冷却速度超过0.5℃/s,小于1℃/s时,组织为铁素体+珠光体+贝氏体混合组织;当冷却速度超过1℃/s时,出现少量马氏体组织;当冷速超过5℃/s时,组织主要为马氏体。实际生产时,通过控制冷却速度,可获得适合拉拔和冷镦的XG835NH钢盘条。     

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。     

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。     

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。     

07MnCrMoVR水电钢的生产工艺及组织性能

采用激光共聚焦扫描显微镜对07MnCrMoR水电钢奥氏体晶粒长大的动态过程进行了原位观察,并对其静态CCT曲线进行了测定,利用淬火机和热处理炉对38 mm厚的试验钢进行了淬火和回火试验。结果表明:试验钢在1200℃以下加热时奥氏体晶粒长大趋势不明显;当冷却速率为0.05~0.25℃/s时,试验钢的组织转变为多边形铁素体+珠光体,冷却速率为0.5~20℃/s时转变为贝氏体组织,冷却速率为20~50℃/s时转变为马氏体组织;930℃淬火后,试验钢的组织转变为板条贝氏体+马氏体,600℃回火后转变为铁素体+回火贝氏体,大量的碳化物在铁素体基体上析出,其屈服强度为602 MPa,抗拉强度为713 MPa,-20℃低温冲击吸收能量为259 J,力学性能高于国家标准的要求,为最佳的调质生产工艺。     

TiNb钢焊接热影响区微观组织与冲击性能演变规律

利用热模拟技术研究了焊接热循环参数对高热输入焊接用TiNb钢焊接热影响区粗晶区的组织及冲击韧性的影响规律. 结果表明,TiNb钢焊接热循环峰值温度升高,珠光体和铁素体的含量明显减少,贝氏体的含量增多,贝氏体板条组织明显粗化,导致冲击韧性下降;高温停留时间延长,贝氏体和珠光体含量大幅降低,多边形铁素体含量增加,高温停留时间为10 s以上时,多边形铁素体组织粗化严重,冲击韧性急剧降低. 在合适的冷却时间条件下,以晶粒细小的针状铁素体组织为主,冲击韧性达到最大值. 较低的热循环峰值温度、较短的高温停留时间和合适的冷却时间,可以获得晶粒细小的铁素体组织,从而可以显著提高热影响粗晶区的冲击韧性.     

TiNbV微合金钢焊接接头HAZ晶粒长大及相变原位观察

采用激光共聚焦显微镜原位观察方法,研究了大热输入用TiNbV微合金钢在模拟焊接热循环作用下焊接热影响区(HAZ)晶粒长大过程及相变的规律. 热循环过程中加热温度升高至860 ~ 980 ℃时,发生由铁素体和珠光体向奥氏体的转变,1 100 ℃时,奥氏体晶粒开始有明显长大的趋势,1 300 ~ 1 400 ℃时,晶粒以合并长大方式迅速长大;冷却过程中温度降低至1 400 ~ 1 350 ℃时,晶粒以晶界迁移方式缓慢长大,660 ~ 580 ℃时,发生奥氏体迅速向贝氏体转变,焊接HAZ主要由贝氏体与铁素体组成,贝氏体的尺寸是由奥氏体晶粒大小决定的. 热循环高温停留时间延长,奥氏体与贝氏体的形成、终了、转变温度区间均有下降. 结果表明,组织中先共析铁素体含量先降低后增加,贝氏体含量降低,多边形铁素体消失,先共析铁素体含量增加,冷却组织趋于均匀粗大. 焊接过程中,选择合适的高温停留时间可提高组织中IAF的含量,提高力学性能.     

Cr元素及轧后控冷工艺对高强H型钢组织性能的影响

针对高强H型钢的开发,研究了Cr元素及轧后控冷工艺对高强H型钢组织性能的影响。利用Jmatpro软件、光学显微镜、ImagePro-Plus等试验方法对含Cr和不含Cr两种试验钢的奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,组织演变、力学性能及强韧化机制进行了研究。结果表明,随着冷速的增加,钢中铁素体和珠光体体积分数逐渐减小,当冷速达到一定时,钢中开始出现针状铁素体,且铁素体基体中有粒状贝氏体出现;Cr元素的加入,降低了奥氏体临界转变温度,抑制了铁素体和珠光体转变,并有效推迟了贝氏体转变。因此,含Cr钢更易于获得细小的铁素体组织且增加了贝氏体的形成倾向,有利于钢的强度尤其是抗拉强度的提升,但降低了其塑性和韧性。     

轧制工艺对460 MPa级低屈强比耐火耐候钢组织性能的影响

利用热模拟方法测定低屈强比耐火耐候钢不同速率冷却后的组织。对比轧后弛豫工艺与未弛豫工艺以及终冷温度对试验钢性能的影响,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜分析不同工艺对钢轧后显微组织的影响。结果表明,随冷却速度的增加,钢板组织由多边形铁素体变为针状铁素体+粒状贝氏体复相组织;由于弛豫处理过程中过冷奥氏体部分转变为多边形铁素体,钢板屈服强度和屈强比均下降;随着终冷温度的降低,钢板的屈服强度和屈强比上升,与钢中针状铁素体的细化与M/A组元的弥散强化有关;轧后直接水冷,并控制终冷温度至500~560 ℃,可获得高强度与低屈强比的良好匹配。     

低屈强比高强耐候钢的CCT曲线及性能

利用膨胀法并结合金相-硬度法对研制的一种低屈强比高强耐候钢进行了奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线测定,并对其力学性能和耐蚀性能进行了研究。结果表明:该试验钢抗拉强度达575 MPa,屈强比为0.75,冲击性能优良,耐蚀性明显优于Q345B钢;当奥氏体化后的试验钢以0.1~100 ℃/s冷却速率冷却至室温时,随冷却速率增加其显微硬度由131 HV0.5增加至218 HV0.5;其中当冷却速率小于1 ℃/s时,其组织由铁素体+珠光体构成;当冷却速率为1~20 ℃/s时,其组织由铁素体+珠光体+贝氏体构成;当冷却速率为20~100 ℃/s时,珠光体消失,其组织主要由铁素体+贝氏体构成。