500 MPa级高建钢形变奥氏体连续冷却转变行为研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机模拟了屈服强度500 MPa级高建钢热变形奥氏体的动态连续冷却转变过程,结合金相法绘制试验钢的CCT曲线,并对相变组织进行维氏硬度测试。试验结果表明,当冷速低于2.5℃/s时,形成多边形铁素体、针状铁素体和珠光体的混合组织;在5~30℃/s的冷速范围内,形成针状铁素体和粒状贝氏体的混合组织;在冷速50℃/s时,开始出现少量板条贝氏体组织。随着冷速的增大,组织细化,连续冷却转变组织硬度增加。试验钢两阶段变形后的控冷工艺窗口为5~25℃/s。     

新型耐候钢连续冷却转变曲线的测定

用膨胀法结合金相法,在gleeble1500热模拟机上测定了新型耐候钢0.14C-1.43Mn-0.69Si-0.79Al的连续冷却转变曲线(CCT曲线).结果表明,CCT曲线上珠光体和贝氏体的转变区分开,且在珠光体和贝氏体转变区域之间不存在奥氏体亚稳区.冷却速度小于1℃/s,转变产物为铁素体和珠光体;冷却速度为1℃/s,开始出现少量粒状贝氏体;随冷却速度的增大,铁素体和珠光体含量逐渐降低,贝氏体含量逐渐增多;冷速在5～30℃/s范围内,转变产物主要为铁素体和贝氏体;冷速大于30℃/s,马氏体开始出现;冷速达到80℃/s时,贝氏体消失,转变产物为马氏体;水淬的组织全部为马氏体.奥氏体区变形使铁素体转变区向左上方移动,贝氏体转变区向左下方移动.     

高强度管线钢连续冷却转变及组织研究

研究低碳微合金X80和X100管线钢分别在未变形和变形条件下的连续冷却转变(CCT)行为。用G leeb le-2000热模拟试验机,结合OM、SEM和TEM等方法测定未变形和变形奥氏体的连续冷却转变曲线,并对不同冷速和变形条件下的组织进行观察分析。结果表明,冷速较低时,连续冷却转变组织主要为多边形铁素体和珠光体,随着冷速提高依次出现块状铁素体,粒状铁素体,针状铁素体,贝氏体铁素体等组织。热变形能强烈促进针状铁素体的形成,使针状铁素体的相变温度提高50~100℃,并使CCT曲线向左上角移动,同时使晶粒细化及取向更加无序。     

EH460级船板钢的动态 CCT 曲线与组织演变

采用 Gleeble-3800热模拟试验机对EH460船板钢进行1050 ℃下变形30%和850 ℃下变形30%的双道次压缩试验。绘制了在不同冷速下连续冷却过程中钢的膨胀曲线,并在光学显微镜下观察了不同冷速下试样的室温组织。结合膨胀法与金相法,利用 Origin 8.0软件绘制了船板钢的动态 CCT 曲线。结果表明,当冷速为0.1~3 ℃/s 时,所得室温组织主要是铁素体和珠光体;当冷速大于5 ℃/s 时,出现粒状贝氏体组织,随着冷速的增加贝氏体逐渐增多,铁素体与珠光体逐渐减少;当冷速为10~15 ℃/s 时,珠光体消失,组织为铁素体与粒状贝氏体;随着冷速进一步增到 20~50 ℃/s 时不再发生铁素体相变,仅为粒状贝氏体组织。     

Q420qE钢形变奥氏体连续冷却转变研究

采用膨胀法在Gleeble-3500型热模拟试验机上测定了Q420qE桥梁钢以不同冷速连续冷却时的膨胀曲线,并结合显微组织观察和维氏硬度测量,绘制出了试验钢的形变奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)。研究表明,随着冷速的增加,试验钢的显微组织由铁素体+珠光体逐步转变为针状铁素体+粒状贝氏体;并初步确定试验钢两阶段变形后的控冷工艺窗口为5~10℃/s。在该冷速范围内,试验钢组织为由针状铁素体、粒状贝氏体和M-A岛构成的多相组织。     

DH36高强船板钢CCT曲线及针状铁素体形成研究

采用Linseie L78 RITA淬火/相变热膨胀仪测定了DH36高强度船板钢的相变点,绘制了连续冷却转变曲线。通过光学显微镜和显微硬度法分析了冷却速率对相变组织演变规律及对针状铁素体形成的影响。结果表明:冷却速率0.5~3℃/s时,转变产物为多边形铁素体和珠光体;冷却速率5~10℃/s时,转变产物为大量针状铁素体和少量贝氏体,珠光体消失;冷却速率15~100℃/s时,转变产物主要由粒状贝氏体和铁素体组成,并开始形成板条马氏体,随冷速的增加其显微硬度呈增大趋势。5~7℃/s的冷却速率范围是获得针状铁素体的最佳冷速区间,在7℃/s冷速下,观察到了Al-Si-Ti-O-S-Mn系复合夹杂物所诱发的呈发散状多维形核的晶内针状铁素体。     

冷速及变形对X70级管线钢相变及组织的影响

通过一种微合金高强管线钢未变形及热变形条件下连续冷却相变行为的研究,建立了相应的奥氏体连续冷却相变曲线,结合光学显微镜及扫描电镜的微观组织观察,研究了冷却速度及热变形对该钢相变及组织的影响;试验结果表明,试验钢在试验冷速范围内组织由多边形铁素体＋珠光体,针状铁素体,贝氏体铁素体构成;变形将针状铁素体的相变温度提高100℃以上,形成针状铁素体的冷速范围由未变形的0.5-15℃/s扩大到变形后的3-50℃/s以上,促进了针状铁素体转变;随变形后冷却速度及变形量的增加,基体组织变细,基体中M/A小岛变得更加细小、弥散。     

X100热煨弯管用管线钢的CCT曲线研究

针对热煨弯管的热处理工艺特点,采用Gleeble 3800进行了X100管线钢的连续冷却相变规律研究。利用热膨胀法,结合金相和硬度分析,绘制了X100管线钢的CCT曲线。研究了不同冷却速率对相变温度、组织和硬度的影响。结果表明:随冷却速率的不断提高,组织逐渐从多边形铁素体向准多边形铁素体、粒状贝氏体、贝氏体铁素体转变。冷速为0.1℃/s时,组织为多边形铁素体+少量珠光体;冷速达到50℃/s时,组织为贝氏体铁素体。晶粒尺寸和板条亚结构的细化、切变型组织比例的增加,是硬度随冷速提高而增加的主要原因。     

含Nb微合金低碳钢奥氏体连续冷却转变行为

用MMS-300型热力模拟试验机研究了含铌微合金低碳钢奥氏体连续冷却过程的相变规律,用热膨胀法结合金相法建立了实验钢变形和未变形奥氏体的连续冷却转变曲线(CCT),研究了加速冷却和热变形对组织转变的影响。结果表明:同静态CCT曲线相比,实验钢的动态CCT曲线整体向左上方移动,随冷却速度的增大,γ→α相变开始温度逐渐降低;高温变形促进铁素体和珠光体相变,同时抑制了贝氏体相变,扩大了铁素体转变区;奥氏体变形对贝氏体转变有双重作用:当冷速较低时,变形抑制贝氏体相变;冷速较高时变形促进贝氏体相变。     

高铝TRIP钢的连续冷却转变及热变形对其相变的影响

通过热膨胀及热压缩变形模拟连续冷却试验,绘制了高铝TRIP钢的CCT曲线,研究了连续冷却相变规律及热变形对相变的影响,并定性地分析了相变驱动力。结果表明,试验钢的CCT曲线主要分为3个区域,随着冷却速率的增大,铁素体和珠光体减少,贝氏体和马氏体增多,贝氏体从粒状逐渐转变为羽毛状和板条状。热变形使得高温奥氏体发生动态再结晶,原始奥氏体晶粒明显被细化,较高冷速下形成一些针状铁素体。热变形能提供更多的形核点,增大γ→α相变驱动力,缩短了贝氏体相变的孕育期,进而细化了室温组织。     

高强度耐候钢焊接热影响区的组织转变

利用热模拟试验机对高强度耐候钢进行了不同热输入条件下的焊接热影响区的模拟,绘制焊接热影响区连续冷却(SH-CCT)曲线,并对模拟后的热影响区组织和性能进行了分析.结果表明,在120℃/s快速加热条件下,焊接热影响区奥氏体开始形成温度比标准测试条件下的开始相变温度提高了36℃.冷速较低时,焊接热影响区粗晶区组织为先共析铁素体、针状和粒状铁素体、珠光体和粒状贝氏体;随冷速加快,粒状贝氏体的量不断增多,显微硬度逐渐增加.     

连续冷却过程中低碳微合金化钢的组织转变特征

通过连续冷却试验研究了一种商业用低碳微合金化钢在未变形和压缩变形条件下,显微组织随冷却速度的变化,并结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和背散射电子衍射系统对不同冷速下的组织特征进行了表征与分析。结果表明,形变在细化整体组织的同时,可以显著抑制贝氏体铁素体和珠光体,并且促进针状铁素体(acicular ferrite,AF)和粒状贝氏体(granular bainite,GB)的形成。两阶段变形后,在快冷速(70～40℃/s),中等冷速(20～10℃/s)和相对较慢冷速(2～0. 5℃/s)下,组织分别以AF、GB和准多边形铁素体为主。AF组织具有不规则的板条形貌,板条内含有高密度的位错。随着冷速降低,板条内形成亚结构包括取向差接近5°的胞状结构和取向差接近10°的亚晶。此外,AF组织中还存在板条束和板条簇结构。GB组织在较快冷速时由等轴的铁素体基体和分布在晶内和晶界的粒状马奥组元构成,而在中等冷速时,基体转变成无规则形状的、随机分布的铁素体。     

铆螺钢不变形和变形条件下连续冷却的相变行为

在Gleeble-1500热模拟试验机上进行铆螺钢的热模拟实验,通过研究其不变形条件下和与实验室轧机轧制变形量相一致的变形条件下的连续冷却相变行为,建立了相应的静态和动态CCT图,通过扫描电镜(SEM)对其组织进行观测。结果表明,由于形变增加了形核位置和能量,加速了相变,在热变形的CCT图中,变形使铁素体、珠光体和贝氏体转变线向高温区的左移。最快的冷却速度获得了全部的马氏体组织;随冷却速度降低,粒状贝氏体、多边形铁素体和珠光体组织形成;快冷抑制了铁素体和珠光体形成,使硬度增高;硅、锰和铬合金元素使CCT图中的珠光体和贝氏体转变线右移;在变形条件下以3.3℃/s~16.7℃/s的冷速冷却时,能够得到多边形铁素体、粒状贝氏体和残余奥氏体组织。由于组织中残余奥氏体的存在,有助于产生相变诱发塑性(TRIP)效应,铆螺钢实际轧制时可能能够获得满意的冷镦性能。     

700 MPa级高强度耐候钢过冷奥氏体连续冷却相变行为

采用热模拟试验机研究了添加Ni、Cr、Cu的车厢用微合金化耐候钢的过冷奥氏体连续冷却相变行为,并建立了试验钢的静态和动态CCT曲线。结果表明,在无变形条件下,试验钢在各冷速下均不能获得全铁素体组织,冷却速率为0.2 ℃/s时,室温组织中的铁素体含量最高,为41%,平均晶粒尺寸为36.9 μm;在施加30%变形量的条件下,试验钢在0.2 ℃/s冷速下可获得全铁素体+极少量珠光体组织,平均晶粒尺寸为17.9 μm,具有较好的耐腐蚀能力。当冷却速率在0.2~0.5 ℃/s之间(铁素体+珠光体相变区间),提高冷却速率可以增加试验钢的硬度,在施加30%变形量和0.2 ℃/s冷却速率条件下,试验钢的宏观硬度值达181 HV30。     

齿轮钢16MnCr的过冷奥氏体连续冷却转变规律

利用DIL805L淬火相变膨胀仪研究了齿轮钢16Mn Cr的过冷奥氏体连续冷却转变行为,结合金相-硬度法,绘制静态CCT曲线。结果表明:试验钢在冷速小于0.2℃/s时,室温下获得铁素体+珠光体组织,冷速大于0.5℃/s,室温下试验钢中出现贝氏体组织,冷速大于5℃/s,试验钢中出现马氏体组织;随着冷速的增加,铁素体、珠光体减少,铁素体的形态由多边形向针状发展,硬度由146 HV30增大至380 HV30。由于Mo推迟了铁素体、珠光体转变,降低了获得铁素体的临界冷速,试验钢获得铁素体+珠光体组织的冷速范围较窄。     

微量硼对S355-J1低碳钢相变规律的影响

采用热模拟的方法研究了微量B对低碳钢动态CCT曲线的影响。结果表明,随着冷却速度增加,S355-J1钢和含B S355-J1钢先后发生铁素体（珠光体）相变→贝氏体相变→马氏体相变,并且分别在5 ℃/s和3 ℃/s出现贝氏体组织;同样的冷速下,含B钢的铁素体相变温度更低,而贝氏体相变温度更高。微量硼偏聚在奥氏体晶界,抑制铁素体形核并促进贝氏体形成,提高了低碳微合金钢的淬透性。     

Mo和Cr对X80管线钢相变行为的影响

分别测定了低碳高铌含Mo、Cr两种成分体系X80管线钢的CCT曲线,研究了在连续冷却条件下过冷奥氏体的转变规律,通过光学显微镜观察了两种钢的显微组织。结果表明,随冷速的提高,两种钢的显微组织均经历了由准/多边形铁素体PF/QF+珠光体P类型向粒状贝氏体GB+针状铁素体AF的变化,晶粒不断细化,相变点随着冷速的增加略有下降。Mo使CCT曲线中珠光体转变线右移,扩大形成针状铁素体的冷速范围;而Cr有利于在低冷速下获得贝氏体组织。热力学计算表明,随着Mo、Cr含量的增加,珠光体的形核驱动力降低,相同含量的Cr对珠光体形核驱动力的影响明显小于Mo。     

550MPa级桥梁钢形变奥氏体连续冷却转变行为研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机模拟了550 MPa级桥梁钢板热变形奥氏体的动态连续冷却转变过程,结合金相法绘制实验钢的CCT曲线,并对相变组织进行硬度和拉伸性能测试。结果表明,当冷却速度小于1℃/s时,钢的冷却组织为粒状贝氏体,其基体为铁素体;当冷速为5℃/s时,转变组织中开始出现少量板条贝氏体,为粒状贝氏体+板条贝氏体的混合组织,且粒状贝氏体岛状组织明显沿板条界面分布;随冷速继续增大,粒状贝氏体减少,板条贝氏体特征更加明显。随冷速的增大,组织细化,连续冷却转变组织硬度增加,强度升高。     

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。     

WQ960E工程结构用钢CCT曲线的测定与分析

利用DIL805A型淬火变形膨胀仪,测定了WQ960E工程机械用钢以不同冷却速度连续冷却时的膨胀曲线,并结合金相-硬度法,获得该钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线).根据CCT曲线,结合光学显微镜与扫描电镜分析结果,研究了冷却速率对相变组织演变规律的影响.结果表明:当冷速为0.06℃/s时,相变组织为铁素体(F)+粒状贝氏体(GB);冷速为0.2℃/s时,组织为粒状贝氏体(GB);冷速为0.5℃/s时,开始出现板条贝氏体(LB);冷速为5℃/s时,出现马氏体(M).