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。     

回火对超高强度马氏体钢力学性能的影响

马氏体钢是汽车用先进高强钢的重要品种,主要组织为马氏体,突出特点为合金含量低、强度高。随着强度的提高,马氏体钢组织逐步接近全马氏体,并且马氏体的含碳量也进一步增加,导致弯曲性能和韧性降低。以冷轧C-Si-Mn钢板为研究对象,研究了回火对淬火态超高强度马氏体钢板的弯曲性能和冲击韧性的影响,发现与淬火态相比,回火处理对试验用钢的弯曲性能和冲击韧性有明显改善,但回火温度过高会造成弯曲性能和冲击韧性的下降。     

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。     

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。     

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.     

罩式退火温度对高强IF钢组织及性能的影响

为研究不同退火温度下高强IF钢的组织性能及织构的变化规律,采用温箱式电阻炉加热模拟罩式退火工艺,研究了不同退火温度下高强IF钢210P1冷轧板力学性能;对不同退火温度钢板的r90进行了统计并对其进行显微组织观察;采用X射线衍射仪及热场发射扫描电镜对不同退火温度的罩式退火成品板进行了织构分析。结果表明,在高强IF钢210P1冷轧板的罩式退火过程中,提高退火温度将使晶粒明显长大。随着退火温度的升高,屈服强度及抗拉强度下降,伸长率升高,n值略有上升,板材横向r值增加较明显,有利织构{111}取向密度增加,不利织构{100}取向密度降低。     

1000MPa级微合金化冷轧双相钢退火工艺及强韧化机制

采用连续退火模拟试验机研究连续退火工艺中两相区退火温度对高强冷轧DP1000钢的组织性能的影响规律,并利用扫描电镜、透射电镜及拉伸试验机进行了显微组织及力学性能检测。结果表明,试验钢的A_(c1)为708℃,A_(c3)为854℃。760℃时铁素体、马氏体呈条带状交替分布,恶化了其伸长率;在830℃马氏体沿铁素体晶界分布,并伴随少量的新生铁素体生成。铁素体体积分数由760℃的43.2%减少到830℃的25.2%,从而塑韧性显著下降。试验钢屈服强度与抗拉强度均随退火温度的升高而提升,而伸长率呈现先升高后降低的趋势。在790℃退火时强韧化效果最好,此时组织为细小均匀的铁素体和马氏体,马氏体均匀分布于铁素体基体中,其抗拉强度为1 097.3 MPa,屈服强度为592.7 MPa,断后伸长率为12.6%,屈强比为0.54,强塑积达13.826 GPa·%。     

热处理工艺对塑料模具钢10Ni2Cr2MnCuMoVAl组织和性能的影响

研究了固溶温度、时效温度及时间对10Ni2Cr2MnCuMoVAl塑料模具钢热处理后的微观组织和力学性能的影响。结果表明:固溶处理后,10Ni2Cr2MnCuMoVAl钢的组织主要是板条马氏体构成,且随固溶温度的升高,马氏体板条发生明显宽化,并在890℃固溶后达到硬度最高值。时效处理后的组织由板条马氏体、粒状贝氏体和析出碳化物构成。当时效温度区间为460~520℃,随着时效温度的升高,材料的强度逐渐升高,韧性逐渐降低,并在520℃达到强度峰值;时效温度高于520℃时,随着温度升高,材料硬度降低,冲击韧性升高。分析在540℃不同时效时间处理后的性能可知,试验钢在8h达到力学性能峰值。通过比较试验钢在不同时效处理后的力学性能数据,10Ni2Cr2MnCuMoVAl钢的最佳热处理工艺为:880℃固溶处理2h+空冷,随后在520℃时效处理4h+空冷。     

连续退火工艺对双相钢金相组织和力学性能的影响

利用河北钢铁技术研究总院连续退火热模拟机研究了退火工艺对双相钢金相组织与力学性能的影响。结果表明,两相区加热温度升高,试样中铁素体含量下降,晶粒细化,马氏体含量升高,屈服强度增加,抗拉强度变化不大,在820～840℃退火时伸长率达到最大值;两相区保温时间增加,组织中铁素体再结晶充分,晶粒长大,马氏体晶粒并无明显变化,室温时双相钢屈服强度与抗拉强度降低,伸长率明显增加;随着时效温度升高,屈服强度缓慢增加,抗拉强度缓慢减小,在时效温度230～270℃时,伸长率随时效温度升高而降低,并在290℃时取得最大值。     

连退工艺对低合金高强钢HC300LA力学性能的影响

为了研究热处理工艺对低合金高强钢力学性能的影响,在连续退火条件下对HC300LA钢进行了模拟试验和工业试验。采用连续退火模拟试验机模拟连退生产工艺,研究了退火温度对低合金高强钢HC300LA力学性能的影响,获得了不同强度要求的试验钢。在实际生产过程中,分别研究了不同均热时间、快冷冷速条件下低合金高强钢HC300LA的力学性能变化情况。试验结果表明,随着退火温度的提高,低合金高强钢的强度下降,断后伸长率有所提高;随着均热时间的延长,低合金高强钢的强度有缓慢下降的趋势;随着快冷冷速的增加,低合金高强钢的强度增加,断后伸长率逐渐降低。     

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...     

Relationship Among Microstructure and Properties and Heat Treatment Process of Ultra-High Strength X120 Pipeline Steel

 The variation of heat treatments including directed quenching and tempering off-line after controlled rolling (DQT) and quenching off-line and tempering off-line after controlled rolling (RQT) with microstructure and mechanical properties of a low-carbon microalloyed steel was compared and analyzed. For DQT, the quenched steel was obviously banded microstructure, with increasing tempering temperature, lath martensite coarsened, the cusp carbide precipitated at grain boundaries, the yield strength fluctuated slightly, and the fracture-separation was obvious. The impact toughness was better in the steel tempered at 500 ℃ for 1 h. In RQT, with increasing tempering temperature, lath martensite degenerated, intragranular and intergranular finer precipitations with smaller than 30 nm precipitated and grew up and were distributed dispersedly, the stripe-like carbides were distributed at grain boundaries, and the yield strength and tensile strengthen decreased obviously. The impact toughness of RQT process was much better than that of DQT process, and the comprehensive mechanical properties were better for the steel tempered at 500 ℃ for 1 h of RQT process.     

含钼双相钢DP600相变研究和工艺实践

采用热模拟试验研究了含钼双相钢DP600在不同冷却模式、转变温度和冷却速率时的显微组织转变,分析了相变后的马氏体比例和晶粒度级别,根据热模拟结果设计了DP600钢的生产工艺,并探讨了钼元素对双相钢的影响。结果表明,DP600钢在热轧组织转变时,两段式冷却工艺比一段式工艺形成的马氏体细小,且晶粒度提升1级。奥氏体向铁素体转变过程中,存在最佳相变温度平衡点;590 ℃以上减缓DP600钢铁素体＋珠光体的过冷转变速率,可以细化晶粒、增加马氏体比例。生产的DP600钢金相显微组织为铁素体＋马氏体,马氏体比例为17%,晶粒度为11级;纵向、横向抗拉强度分别为592和620 MPa,伸长率分别为28.5%和26.5%。钼元素可以强烈抑制C- Si- Mn- Cr- Mo系DP600钢的铁素体转变,缩小铁素体转变区。     

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。     

终轧温度对加Ti低合金Q355B钢板组织性能的影响

以钛微合金化的355 MPa级低合金高强度钢为研究对象,将试验钢分别在830、800、750、700 ℃系列温度下终轧,研究了终轧温度对显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着终轧温度的降低,屈服强度和抗拉强度呈现不断升高的趋势,伸长率和冲击性能呈现先升高后下降的趋势,在Ar3温度附近终轧,钢板可获得最佳的综合力学性能。不同终轧温度下钢板基体组织均为铁素体+珠光体,在800 ℃终轧钢板晶粒最为均匀细小,830 ℃终轧钢板晶粒较800 ℃终轧相对粗大,750 ℃终轧钢板组织出现混晶现象,700 ℃终轧时,钢板晶粒已经拉长变形,一定程度上出现“纤维状铁素体”。充分细化晶粒可以减轻钢板中的带状组织。     

C和Mn元素配分行为对冷轧中锰TRIP钢组织性能的影响

采用冷轧+两相区温轧退火（CR+WR+IA）热处理工艺，研究了两相区退火时间对超细晶铁素体与奥氏体中组织形貌演变、C和Mn元素配分行为以及力学性能的影响。结果表明，冷轧试验钢经两相区形变退火处理后，获得了由铁素体、残余奥氏体或新生马氏体组成的超细晶复相组织。在645℃随退火时间的延长，形变马氏体向逆相变奥氏体配分的C、Mn元素增多，C、Mn元素富集位置增加，同时富Mn区形变马氏体回复再结晶现象明显；伴随少量碳化物溶解，试验钢的屈服强度由741持续降低到325MPa。两相区退火10min时，试验钢力学性能最佳，此时抗拉强度达到最大值1141MPa，断后伸长率及均匀伸长率分别为236%和181%，强塑积达到26928MPa·%。     

退火温度和平整对冷轧热镀锌双相钢组织和性能的影响

本文在实验室试制了高强度冷轧热镀锌用双相钢,探讨了不同的退火温度和平整工艺对双相钢力学性能和组织的影响规律.研究表明:退火温度在800℃以上时,试制的低硅C-Mn-Cr系双相钢才能得到由铁素体和马氏体组成的性能优良的双相钢.平整工艺显著提高双相钢的屈服强度和屈强比,降低双相钢的延伸率,平整率小于1%时,有利于工业上得到综合性能良好的双相钢.