退火工艺对Nb-V微合金化双相钢组织性能的影响

为了进一步提升双相钢性能、探究Nb-V元素复合添加对双相钢组织性能的影响,在实验室研发了Nb-V微合金化的冷轧双相钢。利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统地研究了退火温度和过时效温度对双相钢组织性能的影响。结果表明,抗拉强度和伸长率随着退火温度的升高变化不大,屈服强度在组织中铁素体含量明显减少后有显著提升;Nb、V元素的添加细化了组织,可以提高综合性能。随着过时效温度的升高,试验钢主要组织由起初低温时的淬火马氏体+回火马氏体变为高温时的粒状贝氏体,残余奥氏体比例也逐渐增大。高温过时效时,试验钢强度的降低主要由回火马氏体的软化造成;低温过时效时,V析出量的增加也对试验钢的强化起到了重要作用。     

基于淬火回火的热镀锌退火工艺对双相钢组织性能的影响

提出了基于淬火回火的双相钢热镀锌退火工艺,并进行试验研究了该工艺对双相钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着热镀锌或/及合金化时间的延长,材料的强度下降、塑性升高,相对于热镀锌退火,热镀锌合金化退火的温度更高、时间更长,因此双相钢的强度下降更明显;微合金元素铌延迟回火时马氏体中固溶碳的析出并延迟马氏体的回复再结晶过程,可以提高双相钢的回火稳定性,从而改善热镀锌双相钢的力学性能。     

超高强度冷轧双相钢组织与性能

在Gleeble-3500热模拟试验机上进行冷轧超高强度双相钢的连续退火工艺研究,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验研究了连续退火过程中各个参数对1000MPa级冷轧双相钢组织性能的影响.结果表明:试验用钢在退火温度800℃下保温80s,可以得到抗拉强度为1030MPa、延伸率为14%超高强双相钢;随着退火温度的升高,屈服强度和抗拉强度降低.当退火温度为830℃时,显微组织中粒状的非马氏体组织明显增多.过时效温度低于300℃时,屈服强度和抗拉强度变化不大;当过时效温度超过300℃时,抗拉强度急剧下降,屈服强度先降低后升高,在过时效温度为360℃时开始出现屈服平台.     

工艺参数对800 MPa热镀锌双相钢组织性能的影响

 在实验室试制了低Si 的C Mn Cr Mo系的800 MPa级冷轧热镀锌双相钢,研究了卷取温度、退火温度、退火时间等工艺参数对双相钢微观组织和力学性能的影响。试验结果表明：试验用钢在820~850 ℃退火,保温100 s以上,抗拉强度可以达到800 MPa级以上。随着退火温度的升高,强度升高,但综合性能以退火温度为820 ℃时为最佳。在820 ℃退火时,随着保温时间的增加,双相钢的强度显著增加,当保温时间超过100 s以后,强度增加缓慢。690 ℃高温卷取有利于获得最终力学性能良好的双相钢组织。     

连续退火参数对980 MPa级冷轧双相钢组织和性能的影响

采用带钢连续退火模拟试验机,研究了连续退火过程中加热速率、两相区保温温度和过时效温度对冷轧双相钢DP980组织和性能的影响规律。研究结果表明,适当提高加热速率有利于马氏体晶粒的细化和带状组织的改善,当加热速率达到45℃/s时可获得较高的强度和塑性。退火温度直接决定了硬质第二相的体积分数、分布和形貌,在800℃左右进行退火保温可以获得良好的综合性能,保温温度过低或过高都会导致强塑性匹配较差。随着过时效温度的降低,强度升高,伸长率下降,试验钢退火后加工硬化系数明显增大。     

连续退火工艺参数对1180 MPa级含Nb增强成形性双相钢组织性能的影响

为实现节能减排的目的,汽车车身正朝着轻量化、高质量的方向发展,DH钢因其优良的强塑性能而具有广泛的应用前景。基于实验室模拟连续退火与组织性能表征分析,研究开发了一种综合性能良好的1 180 MPa级含Nb增强成形性双相钢。连续退火试验结果表明,随着退火温度的升高,钢中马氏体、贝氏体含量升高,试验钢的抗拉强度在870℃升高至1 200 MPa;退火温度进一步上升时,马氏体回火程度增大且贝氏体含量增加导致钢的强度略微降低。随着过时效温度的升高,试验钢抗拉强度逐渐降低,伸长率在370℃升高至16.2%。基于连续退火试验结果与工业生产线特点,实现了DH1180钢的工业试制。所得样品显微组织由铁素体、马氏体、贝氏体、残余奥氏体(φ(γ)=6.62%)组成,组织中弥散分布着纳米级的(Nb, Ti)C析出相,呈现出优良的强塑性匹配,试验钢的抗拉强度为1 257 MPa,伸长率达到15.6%。DH1180钢的开发与应用为汽车用高强钢提供了更多的可能性。     

回火对C-Si-Mn系双相钢组织与性能的影响

在实验室研究了回火温度对C-Si-Mn双相钢力学性能与显微组织的影响.力学性能测定结果表明,250℃以下的低温回火,对改善双相钢的伸长率具有良好作用,但是其它力学性能的变化不明显.高于300℃的高温回火对改善双相钢的延性作用不大,但会引起双相钢的屈服强度升高,抗拉强度、加工硬化与烘烤硬化值降低,使双相钢性能恶化.扫描电镜与透射电镜的观察结果表明,低温回火双相钢的显微组织变化不明显,马氏体为板条状,马氏体前沿的铁素体基体中分布着大量的可动位错,高温回火双相钢的显微组织则有较大变化,马氏体分解,边界变得模糊,岛内出现碳化物颗粒,铁素体中的位错密度减小,位错线附近出现粗大的析出物.高温回火后,马氏体的分解软化以及铁素体中位错密度减小是导致双相钢性能恶化的主要原因.     

1 500 MPa级高伸长率双相钢的组织性能分析

为了进一步提高双相钢的性能,通过合理的化学成分设计,在实验室研发了 1 500 MPa级Nb-Ti微合金化的高伸长率冷轧双相钢,并且利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统研究了退火温度和过时效温度对双相钢组织性能的影响.结果表明,抗拉强度随着退火温度的升高而增大,在840℃时可达到1 650 MPa.当温度继续升高时...     

590 MPa级双相钢马氏体转变的热力学分析

采用热力学计算理论预测双相钢的临界退火温度,计算值与试验结果相符.根据铁素体和奥氏体体积分数比值为70∶30,计算得到退火温度为807℃.试验采用800℃的退火温度得到的最终组织马氏体体积分数为13 ％～18％,且其性能完全达到DP590双相钢级别要求.在临界退火和过时效段之间有至少10％～12％的奥氏体转变为新生铁素体和马氏体.     

退火工艺对超高强冷轧马氏体钢板力学性能的影响

以C-Mn-Si系冷轧马氏体钢为研究对象,分析了退火工艺对超高强马氏体钢强度和冷弯性能的影响。由于碳含量高,试验用钢淬透性良好,当水淬入口温度在710℃及以上时,都能获得极高的抗拉强度和稳定的马氏体组织。随过时效温度升高,马氏体钢抗拉强度降低、延伸率升高;而屈服强度和冷弯性能则先升后降,在180℃过时效时具有最高的屈服强度和最优的冷弯性能。经扫描电镜和显微硬度分析发现,过时效温度的变化会直接影响马氏体钢中的碳化物析出及粗化,当过时效温度大于200℃时,试验用钢碳化物开始粗化,降低了马氏体钢的宏观冷弯性能。     

退火温度对非调质960 MPa高强钢组织和性能的影响

为了稳定热轧高强钢的组织和性能,需进行退火处理。了解不同的温度对组织的影响规律至关重要,为此对相同终轧温度条件下退火温度对非调质960 MPa高强钢组织和性能的影响进行研究。结果表明,试验钢在不同退火温度下处理后,均得到回火马氏体组织,并出现明显的纤维组织,使得马氏体板带具有明显的方向性,且随着退火温度的升高马氏体组织粗化。经不同退火温度处理后,试验钢的强度在RD方向(轧制方向)的下降趋势低于TD方向(轧件宽度方向),说明TD方向的强度对温度变化较敏感;同时随着退火温度的升高,伸长率和冲击韧性在RD方向为先升后降,在TD方向伸长率持续升高,冲击韧性几乎不变。综合考虑,确定退火温度为500 ℃时为最佳退火工艺方案。     

600 MPa级热轧双相钢组织与性能优化分析

 通过热轧厂实际生产试制,研究了钛、铌微合金元素对600 MPa级低成本低温卷取型铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响,并与同强度级别中温卷取双相钢进行对比。研究结果表明,沿晶界分布的纳米级（Nb,Ti）C第二相显著细化了铁素体/马氏体两相组织,由此解决了不含钛、铌元素的低温卷取双相钢马氏体岛粗大的问题,提高其强度和塑性。此外,试制生产对比发现,中温卷取双相钢存在晶粒尺寸较粗,马氏体体积分数较少,强度相对略低等特征,并提出了相应的热轧工艺改进思路。     

退火工艺对0.025C-0.326Mn钢组织、织构和力学性能的影响

 为了优化低合金钢的强度和深冲性能,采用连续退火和盐浴退火+过时效工艺,研究了退火温度和过时效温度对0.025C-0.326Mn钢显微组织、织构演变和力学性能的影响。研究结果表明,提高退火温度有利于α纤维织构向γ纤维织构转变;弥散分布的细小碳化物颗粒阻碍晶粒转动,导致在820 ℃退火后的{113}<110>取向晶粒增强,影响{111}面织构的遗传演变过程;过时效工艺有利于高温退火固溶于铁素体中的碳元素析出,进而净化铁素体;过时效温度的增加改善材料伸长率,其中最佳伸长率为36.9%。连续退火试样最佳r值为1.26,而盐浴退火+过时效处理工艺最佳r值为1.39,并且后者抗拉强度满足500 MPa级的要求。     

纳米粒子强化含铜双相钢的组织性能关系

 为进一步提高HSLA系列含铜钢的综合力学性能,利用多步骤热处理工艺(QLT工艺:淬火、临界区淬火及回火工艺)在超低碳Ni-Cr-Mo-V-Cu低合金钢中获得了优异的强度及低温韧性匹配(屈服强度895 MPa、抗拉强度950 MPa、-80 ℃冲击韧性188 J)。利用SEM、XRD及TEM等试验方法研究了试验钢在QLT工艺处理后,不同临界区淬火温度下(Ac1~Ac3温度范围内)的双相组织演化规律,阐明了不同临界区淬火温度下的QLT态试样的组织及性能关系。结果表明,QLT态试样的屈服强度与回火二次马氏体体积分数呈二次抛物线关系,抗拉强度与回火二次马氏体体积分数呈线性正相关关系;断裂伸长率则与临界区铁素体含量正相关。临界区淬火温度为720 ℃时的QLT态试样(QL₇₂₀T)表现出优异的强度及低温韧性匹配,其高强度来源于协同析出的纳米级MC(M为铌、钼、钒及钛的任意组合)和铜粒子所强化的回火二次马氏体。QL₇₂₀T态试样优异的低温韧性则由下列因素所致,主要呈片层状的回火二次马氏体及临界区铁素体的平行相间分布而导致的组织细化效应;大量异相界面所导致的脆性渗碳体或合金渗碳体的细化;强度差异较小的回火二次马氏体以及临界区铁素体。     

超细晶钒微合金化双相钢性能

研究了钒微合金化对高强双相钢微观组织及性能的影响。与Fe-0.186C-1.5Mn-0.3Si-0.008N参照钢相比,加入0.14%V带来如下效果:(1)在冷轧及退火状态铁素体晶粒高度细化;(2)严重推迟在连续退火过程中铁素体向奥氏体转变的初始动力学;(3)慢冷条件下铁素体开始转变温度稍微提高,但珠光体和贝氏体转变被抑制,导致淬透性提高;(4)在临界退火温度≤740℃时观察到未溶渗碳体;(5)750℃/180 s退火后铁素体相中发现大量V(C,N)析出(平均直径7.4 nm),而马氏体(奥氏体)中析出物稀少,尺寸更大(平均直径13.4 nm);(6)不含钒参照钢抗拉强度随马氏体体积分数增量为~16 MPa/%,而含钒钢由于晶粒细化和铁素体选择强化,强度随马氏体含量变化增量相当低(~4 MPa/%),在马氏体体积分数45%变软。     

回火温度对Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢组织及强韧性的影响

摘要：矿山机械用耐磨钢构件服役环境恶劣而常常出现磨损失效，研究适用于复杂工况下的高耐磨钢成分、工艺与组织性能的关系，有利于提高耐磨构件的服役寿命并降低经济损失。利用SEM、TEM、洛氏硬度计、万能拉伸试验机及冲击试验机等，研究了160～400℃不同回火温度下Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢的组织形貌、强度硬度及-20℃冲击韧性的变化。结果表明，试验钢淬火态组织主要为板条马氏体，当回火温度为160℃时，马氏体板条依然清晰，但随回火温度升高到400℃，马氏体板条界渐渐消失，基体中出现大量片状或粒状渗碳体。EDS分析发现样品钢基体中含有纳米级Ti、Nb的碳氮化物。随回火温度升高，基体组织演变导致强化机制发生变化，回火温度为300℃，综合力学性能最佳，其抗拉强度为1500MPa，屈服强度1100MPa，伸长率为15.5%。随回火温度升高，-20℃冲击韧性由60J/cm2逐渐降低到36.3J/cm2。