N含量对Nb微合金化HRB400E钢筋组织与性能的影响

摘要：为了更好地发挥N元素在Nb微合金化钢筋中的作用,降低生产成本以及为钢筋成分设计提供理论依据。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、力学试验机对不同N含量的Nb微合金化高强抗震钢筋进行显微组织表征及力学性能测试,探究N含量对Nb微合金化钢筋的组织与力学性能的影响。研究表明,轧制过程中的奥氏体组织,随着N含量的增加,平均奥氏体晶粒有所减小;最终组织为铁素体和珠光体,随着N含量的增加,铁素体平均晶粒尺寸而减小,片层状珠光体的连续性增加,片层间距减小;析出相Nb(C,N)随着N含量的增大,沉淀析出的第二项颗粒体积分数增大,颗粒尺寸随之减小;在力学性能方面,屈服强度逐渐增加,抗拉强度先增加后减少。     

07MnNiMoVDR连续冷却过程相变行为研究

利用MMS-200热模拟试验机测定了07MnNiMoVDR钢的动态CCT曲线,研究了07MnNiMoVDR钢奥氏体连续冷却时的相变行为规律和显微组织。结果表明：随着冷却速度的增大,其组织由铁素体＋珠光体逐渐向贝氏体转变;随冷却速度不同,在CCT图中存在两个相变区,即低冷速的先共析铁素体＋珠光体相变区、中冷速的贝氏体相变区。     

铜对控轧控冷低合金耐磨钢组织及强韧性的影响

为研究Cu对控轧控冷低合金耐磨钢组织及强韧性的影响,选用含Cu和不含Cu两种低合金钢板进行对比试验。借助JMatPro软件计算CCT曲线,利用OM与TEM等分析组织、析出相,万能拉伸试验机与冲击试验机测试钢的强度与低温冲击韧性。结果表明,低合金耐磨钢中添加Cu元素,奥氏体稳定性增加,使得铁素体与珠光体相变推迟,CCT曲线右移。两组试验钢控轧控冷处理后室温组织是板条马氏体加下贝氏体,含Cu试验钢马氏体含量略高且马氏体板条尺寸细小,两组试验钢基体中均发现纳米析出相(Nb,Ti)C与(Nb,Ti,Mo)C。添加质量分数0.49%Cu的耐磨钢屈服强度比未添加Cu耐磨钢高70.5MPa,并且在-60℃仍然具有较高的低温韧性。低合金耐磨钢中添加Cu有利于提高钢的强度,改善低温韧性。     

Nb对高铁车轴钢相变规律及微观组织的影响

采用热力学软件Thermo-Calc、Formastor-FII型全自动相变仪、OM、HRTEM等手段研究了V微合金化、Nb-V复合微合金化车轴钢的微观组织及连续冷却相变规律。结果表明,Nb能够提高钢的A_(c1)和A_(c3)相变温度,扩大铁素体+珠光体相变区冷速范围,使贝氏体相变区向左下方移动,提高获得全马氏体的临界冷却速度。此外,Nb的添加能够使V在高温下与Nb协同析出。冷速4.2℃/s的热膨胀试样HRTEM结果发现,Nb-V微合金化车轴钢中存在大量(Nb, V)C纳米析出相,呈随机分布,平均尺寸为6.8 nm,这些析出相能够细化奥氏体晶粒,是其相变后组织硬度提高的主要原因。     

Nb对高铁车轴钢相变规律及微观组织的影响

摘要：采用热力学软件Thermo Calc、Formastor FII型全自动相变仪、OM、HRTEM等手段研究了V微合金化、Nb V复合微合金化车轴钢的微观组织及连续冷却相变规律。结果表明,Nb能够提高钢的Ac1和Ac3相变温度,扩大铁素体+珠光体相变区冷速范围,使贝氏体相变区向左下方移动,提高获得全马氏体的临界冷却速度。此外,Nb的添加能够使V在高温下与Nb协同析出。冷速42℃/s的热膨胀试样HRTEM结果发现,Nb V微合金化车轴钢中存在大量(Nb,V)C纳米析出相,呈随机分布,平均尺寸为68nm,这些析出相能够细化奥氏体晶粒,是其相变后组织硬度提高的主要原因。     

HP295焊瓶钢静态CCT曲线研究

用Gleeble3500热模拟实验机测定HP295焊瓶钢以不同冷却速度连续冷却条件下的膨胀曲线,测得临界相变点A_(C1)=706℃,A_(C3)=919℃。同时结合金相法,利用Origin软件绘制该钢种的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)。结果表明,CCT曲线只存在一个两相区即先共析铁素体和珠光体转变区。随着冷速增大,相变开始温度逐渐降低,当冷却速度增大到40℃/s时,组织中出现针状铁素体,当冷却速度达到50℃/s,组织中未出现马氏体,结果为HP295焊瓶钢现场生产和热处理工艺制度的制定提供了理论依据。     

NM400马氏体耐磨钢静态CCT曲线

用Gleeble3500热模拟试验机测定的连续冷却膨胀曲线,得出NM400钢临界相变点Ac₁=719.4 ℃, Ac₃=847.8℃,结合金相法,利用Origin软件绘制了试验钢的过冷奥氏体连续冷却转变（CCT）曲线。结果表明,随着冷却速度增大,钢的显微硬度逐渐增大,显微组织逐渐由铁素体和珠光体过渡为贝氏体和马氏体,铁素体量逐渐减少;冷速小于1℃/s珠光体含量逐渐增多,尺寸逐渐减小;冷速大于5 ℃/s,铁素体和珠光体逐渐消失,贝氏体相变量随冷速增加而减少,马氏体相变量逐渐增多。     

25MnVC钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线

采用Formastor-F全自动相变仪测定了25MnVC钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究了其在不同冷却速度下的组织转变规律。通过与25MnVK钢的CCT曲线相比,发现由于奥氏体化温度的差异和添加了Cr元素的原因,25MnVC钢的先共析转变和珠光体转变一直持续发生直至马氏体转变前,扩大了贝氏体相变区域,并提高了Ms点温度,减小了马氏体转变临界冷却速率。     

HP295动态CCT曲线的研究

用Gleeble3500热模拟实验机测定HP295焊瓶钢以不同冷却速度连续冷却条件下的膨胀曲线,测得临界相变点为A_(C1)=702℃,A_(C3)=919℃。同时结合金相法,利用Origin软件绘制了该钢种的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)。结果表明,CCT曲线只存在一个两相区即先共析铁素体和珠光体转变区。随着冷速增大,相变开始温度逐渐降低,当冷却速度达到50℃/s,组织中仍未出现马氏体,结果为HP295焊瓶钢的现场生产和冷却工艺制度的制定提供了理论依据。     

变形工艺对Q345 GJC高建钢连续冷却相变的影响

借助Gleeble-2000型热力模拟实验机,研究了Q345GJC高建钢奥氏体连续冷却过程的相变规律,结合热膨胀法和金相法,分别构建实验钢奥氏体动态和静态连续冷却相变曲线(CCT),分析了加速冷却、热变形和工艺温度对实验钢相变的影响。结果表明,与静态CCT曲线比较,实验钢的动态CCT曲线整体向左上方移动,γ/α相变开始温度随冷却速度的增大而逐渐降低;高温变形对铁素体和珠光体组织转变有利,扩大了铁素体相变区,但阻碍了贝氏体相变;奥氏体变形对贝氏体转变是双重的,高冷速变形促进贝氏体相变,低冷速变形抑制贝氏体相变。     

奥氏体形变对50CrV4钢相变行为的影响

利用Thermecmastor-Z型热模拟试验机,结合金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、维氏硬度计等,系统研究了奥氏体区变形对50CrV4钢连续冷却相变和等温相变规律的影响。建立了试验钢动态CCT曲线。研究结果表明,奥氏体变形能促进连续冷却转变过程中铁素体-珠光体、贝氏体转变,但亦可提高奥氏体的机械稳定性,进而抑制马氏体转变,Ms点由331.6℃(奥氏体未变形)降低至291℃(950℃下变形50%+890℃下变形50%,变形速率均为5s-1,变形后冷速为20℃/s)。当轧后冷速小于0.5℃/s时,试验钢中可获得铁素体+珠光体组织。此外,在研究不同变形量对试验钢等温相变规律影响时发现,650℃等温时,试验钢中发生铁素体-珠光体相变。随着变形量的增加(由30%增加至50%),其等温相变动力学加快(相变完成时间由197.6s减小至136.5s),铁素体体晶粒尺寸、珠光体片层间距减小,硬度增加。     

冷作硬化非调质钢的连续冷却相变规律

钢的连续冷却相变曲线(CCT)是组织调控的基本依据,为了优化紧固件用冷作硬化非调钢热轧态的组织和力学性能,采用DIL805A相变仪测定了试验钢在0.1～50℃/s不同冷却速率下的热膨胀曲线,结合金相硬度法确定相变类型,并绘制了试验钢的CCT曲线.结果 表明,试验钢马氏体转变点(Ms)为280℃,在不同冷速范围内均有铁素...     

Nb-Ti微碳深冲双相钢的连续冷却转变规律

摘要：通过连续冷却实验研究了Nb Ti微碳深冲双相钢在不同冷却速率下的显微组织变化规律。并结合显微组织、热膨胀曲线以及实验钢的硬度值绘制出实验钢的CCT曲线。结果表明,实验钢的CCT曲线由铁素体、珠光体与贝氏体区组成,其中铁素体和贝氏体的区域较大,覆盖冷却速度范围较广。实验冷却速率下未出现马氏体组织。在05～1℃/s的慢冷速下,组织由铁素体和珠光体组成;当冷速增加至3℃/s时,贝氏体开始出现,珠光体消失。当冷速在5～10℃/s范围内时,获得铁素体+贝氏体双相组织;当冷速大于10℃/s时,铁素体相变消失,此时为纯贝氏体转变。热处理过程中若想获得一定量的马氏体组织,退火温度宜设置在820～900℃双相区较低温度范围,使合金元素充分富集于少量奥氏体中,在随后冷却过程中此奥氏体转变为马氏体组织。     

钼、铬对低碳铌钛微合金钢连续冷却转变行为的影响

 为研究合金元素钼、铬对低碳铌钛微合金钢连续冷却转变行为的影响,采用Gleeble-3800热模拟试验机和热膨胀试验方法,测定了钼、铬含量不同的3种低碳铌钛成分微合金钢在不同冷却速度下的相变点,采用光学显微镜及扫描电子显微镜观察了其转变产物的微观组织,同时结合维氏硬度测试,绘制了动态CCT曲线。结果表明,钼和铬均降低奥氏体向针状铁素体转变的相变温度,并且在冷速大于1℃/s时,钼比铬的作用效果更加明显。钼、铬均能抑制先共析铁素体和珠光体的转变,扩大针状铁素体形成冷速范围,并能够显著细化组织。     

控轧控冷工艺对900 MPa级热轧带钢组织和性能的影响

通过动态CCT曲线测试和实验室控轧控冷试验,分析了900 MPa级热轧带钢连续冷却过程中的相变过程以及不同卷取温度下显微组织、析出相和力学性能的关系。试验结果表明:随着冷却速度提高,显微组织中多边形铁素体比例下降,贝氏体组织比例升高,冷速大于15℃/s时,显微组织全部为贝氏体;随着卷取温度升高,显微组织中针状铁素体比例下降,多边形铁素体比例升高;当卷取温度为600℃时,组织为铁素体+少量珠光体,此时析出相细小弥散,可获得抗拉强度达到1 000 MPa,延伸率17%的热轧产品。     

15MnVB钢160 mm xl60 mm铸坯热变形奥氏体连续冷却转变行为

采用Gleble-1500热模拟机测定了15MnVB钢在0.05～20℃/s冷速下连续冷却转变的膨胀曲线,结合光学显微镜的微观组织观察,测绘了该钢热变形奥氏体连续冷却转变过程中的动态CCT曲线;研究了其连续冷却转变产物的组织形态和硬度。实验结果表明,15MnVB钢在0.05-20℃/s冷却速率下的组织主要由铁素体+珠光体、铁素体+珠光体+贝氏体、铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体、贝氏体+马氏体组成。     

汽车大梁用钢WL510连续冷却过程的相变和组织

通过Thermecmastor-Z热模拟试验机研究了WL510钢(/%:0.090C、0.13Si、1.45Mn、0.005S、0.019P、0.040Al、0.020Ti、0.030Nb)粗轧后板坯(36 mm×1 500 mm)在1～36℃/s连续冷却条件下的相变和组织的变化,并用热膨胀法测定了试验钢连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,试验钢WL510在1～23℃/s低冷却速度下,主要形成多边形铁素体和少量珠光体;当冷却速度≥30℃/s时,主要组织为细针状铁素体、少量细珠光体和岛状马氏体/奥氏体(M/A)随着冷却速度的增加,试验钢组织明显变细。     

原位观察铌对高碳钢珠光体相变的影响

 为了研究微合金元素铌(Nb)对高碳钢中珠光体相变的影响,在高温激光共聚焦显微镜下原位观察了不含铌和含铌高碳钢连续冷却过程中珠光体动态形核和长大行为。结果表明,在高碳钢中添加铌增加了珠光体形核点的数量,这是因为铌提高珠光体单位面积形核数量。同时,铌元素减慢珠光体长大速率是由于铌显著阻碍珠光体长大,但当铌质量分数超过0.014%后,阻碍珠光体长大速率的效果不再进一步增加。从以上结果可知,在高碳钢中添加铌促进珠光体形核,但是减慢珠光体长大速率。所以,为了更加准确地研究铌元素对珠光体相变的影响,选用不含铌及铌质量分数为0.027%的两种高碳钢,在Gleeble-3500热模拟试验机上进行与高温原位观察试验相同试验工艺的热膨胀试验。通过热膨胀试验发现,铌的添加增大过冷度,导致降低了珠光体相变温度区间,但是铌显著阻碍碳在奥氏体中的扩散系数,所以铌减慢珠光体长大速率。另外,铌减慢连续冷却条件下的珠光体相变动力学,推迟珠光体相变,从而降低珠光体相变速率,表明铌对珠光体长大的阻碍作用强于其对珠光体形核的促进作用。因此,在高碳钢中,铌元素的添加推迟珠光体相变。此外,铌的添加增大过冷度,使含铌高碳钢的珠光体片层细化,提高了含铌高碳钢的硬度,但在铌质量分数超过0.014%后,细化效果不再进一步增强。