超低碳贝氏体钢的加工工艺与组织性能分析

进行了超低碳贝氏体钢的两阶段控轧控冷实验,对轧后钢板进行力学性能检测及组织分析。结果显示,超低碳贝氏体钢强度较高,屈服强度平均达670MPa,伸长率和冲击功偏低;显微组织主要由粒状贝氏体和板条贝氏体组成,两种贝氏体组织只有在两个极端的温度下才有明显的差异,从工程检验的实际出发,不必区分两类贝氏体。     

轧后冷速对低碳贝氏体钢组织性能影响

模拟两阶段控轧控冷工艺,进行了低碳贝氏体钢轧制实验,分析了轧后快速水冷和空冷对低碳贝氏体钢组织及性能的影响。结果显示,钢轧后,在两种冷速下得到的组织形貌差别较大,快速水冷得到强度较高的板条贝氏体组织,缓冷得到强度较低的粒状贝氏体组织,粒状贝氏体的形成温度较高,没有明显板条特征;板条贝氏体屈服强度比粒状贝氏体高出278MPa,抗拉强度高出307MPa;而粒状贝氏体的塑性和韧性指标明显优于板条贝氏体,延伸率和-20℃低温冲击功指标是板条贝氏体的近3倍。     

高强度低碳贝氏体钢的工艺与组织细化

在超低碳贝氏体钢中，采用弛豫-析出-控制相变(RPC)技术可得到细化的中温转变组织，组织类型为细化的板条贝氏体及少量不规则粒状贝氏体或针状铁素体，与一般控轧空冷和调质处理组织比较，除细化外，所得贝氏体类型及形貌均有所不同，通过这种工艺细化的低碳贝氏体钢板其强度比控轧后空冷或轧后再加热-淬火(调质处理)钢有明显提高。在采用RPC工艺时，轧后弛豫时间长短对最终组织细化程度和形貌也有明显影响，从而造成性能有所差别，终轧后弛豫阶段形成并被应变诱导析出物钉扎的位错胞状组织或亚晶结构是细化相变组织、阻碍贝氏体生长的主要原因，冷却过程中，在贝氏体相变前形成的不规则粒状贝氏体或针状铁索体，分割了压扁的原奥氏体晶粒，同样限制了贝氏体板条柬的长度和宽度。     

控轧控冷工艺对低碳贝氏体钢组织性能的影响

通过在中厚板轧机上进行的控轧控冷工艺试验，研究了不同控轧控冷条件对低碳贝氏体钢DB685组织和性能的影响，得出增大变形量可得到细小均匀的晶粒组织，使钢材的强韧性提高；增大轧后冷却速度能有效地提高钢板强度。并提出了工业生产DB685钢的控轧控冷工艺参数：终轧温度≤850℃，轧后冷却速度≥5℃／s，终冷温度≤650℃。     

仿晶界型铁素体/贝氏体低碳锰钢的组织和力学性能

对一种低碳锰钢进行了终轧温度高于Ar3卷取温度的不同控轧控冷处理．扫描电镜和透射电镜观察表明，终轧变形在奥氏体再结晶区进行时，有利于获得均匀分布的铁素体和一定含量的贝氏体组织．终轧温度降低到800℃，实验钢产生了形变诱导铁素体相变．当冷速增加到60℃／s且卷取温度为400℃左右时，铁素体主要沿原奥氏体晶界分布，晶粒得到细化，贝氏体体积分数增加，强度有较大的提高，但延伸率较低，屈强比较高．通过控制终轧温度为800-850℃、冷速为40℃／s左右以及卷取温度为550℃左右时，低碳锰钢可以获得仿晶界型铁素体／贝氏体的复相组织，其中铁素体晶粒尺寸为8-8．5μm，贝氏体体积分数在30％左右，综合性能较好．     

基于人工神经网络的低碳贝氏体钢回火组织预测

低碳贝氏体钢经控轧控冷后,在不同温度下进行回火处理,获得了不同冷却速度、终冷温度和回火温度下的贝氏体室温组织.结合实验数据和神经网络知识,建立了具有BP算法的人工神经网络,训练结束后的神经网络即成为低碳贝氏体钢回火组织预测模型.误差分析表明,该神经网络模型具有较高的精度,可用于指导低碳贝氏体钢热加工工艺的制定.     

回火温度对超低碳贝氏体钢(ULCB)组织与性能的影响

超低碳贝氏体钢经两阶段控轧控冷,在不同温度进行一定时间的回火,检测了热处理前后钢板力学性能并对比分析了组织特点.结果表明,随着回火温度的升高,贝氏体板条逐渐合并,过渡到粒状贝氏体,随着回火温度的进一步升高,出现粗大的准多边形铁素体组织;在490 ℃～620 ℃范围内进行热处理,试验钢会得到良好的综合性能;粒状贝氏体组织在-20 ℃的低温冲击功在560 ℃热处理达到最小值,之后随着回火温度的升高而大幅提高;而含有板条贝氏体组织钢的-20 ℃低温冲击功随着热处理温度的升高而有所改善.     

回火工艺对钒氮超低碳贝氏体钢组织性能的影响

为了探索V-N微合金化在低碳贝氏体钢中的应用,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)等实验方法,研究了不同回火温度对轧后保温与直接淬火两种工艺生产的钒氮超低碳贝氏体钢组织性能的影响.结果表明:随着回火温度的升高,屈服强度先升高后降低,直接淬火后600℃回火,材料的屈服强度为805 MPa,较轧态提高200 MPa,而直接淬火回火比轧后保温回火强度高65 MPa;回火后伸长率始终高于轧态.600℃回火时贝氏体基体上存在大量纳米级V(C,N)析出颗粒,对屈服强度的提高起了决定性作用;直接淬火钢回火后组织稳定性更高,析出物更加细小弥散.     

冷却制度对700MPa级低碳贝氏体钢组织与性能的影响

在热轧试验的基础上,采用多功能材料试验机及光学显微镜,研究了不同冷却制度对700MPa级低碳贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明,根据冷却制度的不同,所研究低碳贝氏体钢的微观组织表现为准多边形铁素体、粒状贝氏体和板条贝氏体等的比例、形态及尺寸的不同。轧后空冷时,试样的微观组织主要为准多边形铁素体和粒状贝氏体,其强度较低,但塑性较好;轧后水冷时,试样的微观组织主要为板条贝氏体,具有较高的强度和较低的伸长率;轧后油淬时,试样的微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体及针状铁素体的复合组织,这种组织具有较好的强度和塑性配合;轧后水冷至531℃而后空冷至室温时,试样的微观组织主要为粒状贝氏体,具有高的屈服强度和屈强比。     

钒氮微合金化对ULCB钢组织性能和析出行为的影响

借助光学显微镜(OM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)和能谱仪(EDS)研究了两种不同V、N含量的超低碳贝氏体钢(ULCB)在控轧控冷过程中的微观组织、力学性能及碳氮化物的析出行为.结果表明:两种试验钢的组织都为粒状贝氏体,但高V、N含量的试验钢具有更高的强度和硬度.低V、N钢中V(C,N)数量较少,且以沿位错线析出为主.随着钢中V、N含量的增加,贝氏体组织明显细化,大角晶界所占的比例也相应提高;同时,在贝氏体铁素体基体中5 ～10 nm之间的V(C,N)体积分数显著增加,且存在沿位错线析出和基体中弥散析出两种形式.细晶强化和沉淀强化是高V、N钢强度提高的主要因素.     

贝氏体相变与等温淬火球铁

详细介绍了贝氏体相变的特征及其分类。指出不同化学成分和不同等温温度时贝氏体相变产物的组织形态不同，铁素体是贝氏体中不可缺少的组成部分，以及碳化物的存在与否不是判断贝氏体的必要依据。研究了等温淬火球铁的相变过程，指出了对等温淬火球铁组织命名的看法。     

奥氏体—贝氏体复相组织在模具中的应用研究

考察了等温淬火温度和时间对６０ｓｉ２ＭｎＡ钢组织和性能的影响。实验结果表明，这种钢的奥氏体—贝氏体复相组织强韧性良好。原因在于其特有的组织形貌以及贝氏体为无碳化物贝氏体。应用于模具上，使用寿命可提高４～５倍，达到基体用ＬＤ的水平。     

9SiCr钢的短时等温上贝氏体组织和性能

用光学和透射电子显微镜观察了９ＳｉＣｒ钢在不同时间等温后的上贝氏体形态。探讨了上贝氏体的组织形态及对性能的影响。短时等温的上贝氏体具有特殊的形态，系由不含碳化物的单相小条状贝氏体铁素体组成。随着等温时间的延长，上贝氏体呈羽毛状。特殊形态的上贝氏体具有较高的强韧性。     

In situ observation and electron backscattered diffraction analysis of granular bainite in simulated heat-affected zone of high-strength low-alloy steel

In this study, the formation of granular bainite (GB) which may form in the heat-affected zone of double-sided double arc welding joint was in situ observed. The crystallographic characteristics of GB were also compared with those of microstructure mainly comprising lath bainite (LB). The results show that bainite packets exist at the initial stage of GB transformation and can be distinguished by the distribution of retained austenite and martensite–austenite constituents. The bainite blocks of GB are larger than those of LB which makes both the length and fraction of high-angle grain boundaries in GB less than those of LB which partly lead to the brittleness of granular bainite.     

铌微合金钢等温及连续冷却贝氏体相变

通过测定不同温度下等温转变的硬度曲线和不同冷却速度下连续冷却转变的膨胀曲线,结合金相组织观察,获得了含铌微合金钢的等温转变曲线和连续冷却转变曲线,研究了其等温转变和连续冷却条件下形变对贝氏体相变的影响规律.研究表明,在等温条件下,变形促进了贝氏体相变,贝氏体转变的鼻尖温度为500 ℃,Bs为600 ℃;在连续冷却条件下,随着冷却速度的增加,贝氏体转变开始温度下降,随着变形量的增加,贝氏体转变开始温度有所升高.从贝氏体转变开始温度来看,950 ℃变形时,对贝氏体相变有促进作用.     

Acceleration of regeneration treatment for nanostructured bainitic steel by rotary impacting trailed welding

The method called rotary impacting trailed welding (RITW) was proposed to accelerate the regeneration treatment of nanostructured bainitic steel welded joint. Stress and strain behaviors of welding metal under this mechanical process were analyzed using finite element software. Rotary and impacting could simultaneously take effect to generate large plastic deformation in the welded joint. Detailed changes of microstructures in the welded joints were characterized by optical microscopy and scanning electron microscopy. Results show that the large deformation of austenite in the welded joint can accelerate the bainite transformation and reduce the regeneration time. Meanwhile, large shear deformation in the austenite generated during welding has a strong effect on the bainite growth, which results in curved bainite plates.