钛微合金钢形变诱导析出规律的热模拟

采用Gleeble 3800热力模拟实验机模拟了钛微合金化低碳钢的两阶段控轧技术,通过应力松弛法得到了其应力松弛曲线及析出—时间—温度(PTT)曲线,研究了钛微合金钢在变形过程中的析出规律。结果表明:两阶段轧制后钛微合金钢的组织显著细化,比较不同变形量下的应力松弛曲线,可以发现随着变形量的增大,应力松弛的速度加快,形变诱导析出的PTT曲线会向左偏移,最快析出的鼻尖温度由910℃降低到900℃,析出的开始时间提前,由65 s缩短至50 s,析出开始的孕育时间减少;此外,晶粒由于形变诱导析出的作用而逐渐细化,但随着保温时间的持续延长,晶粒会由于形变诱导析出的完成继续长大直至粗化。     

等温工艺对钛微合金钢组织和析出行为的影响

采用Gleeble-3800热力模拟机、维氏硬度计、透射电镜等研究了等温工艺对Ti微合金钢组织性能和析出行为影响。结果表明:实验钢在675℃等温时铁素体转变速度最快;随着等温温度降低,析出的TiC体积分数逐渐增大,沉淀强化效果增强,维氏硬度升高;随等温时间延长,TiC粒子在铁素体晶粒内持续析出,维氏硬度增大,硬度分布更加集中;在650℃等温600 s时,析出强化量约为142 MPa。     

钛微合金化无取向硅钢的再结晶行为

利用半小时等温法、光学显微镜、显微硬度计和透射电镜等研究了钛微合金化无取向硅钢和普通无取向硅钢的再结晶温度、硬度、显微组织和析出物分布。结果表明：钛微合金化无取向硅钢的再结晶温度比普通无取向硅钢的再结晶温度高55℃;两种钢的显微组织变化规律相同,随着退火温度升高再结晶晶粒开始出现,硬度降低,变形组织逐渐被取代;钛微合金化无取向硅钢中含有纳米级含钛析出物,分布在位错附近,在退火过程中会钉扎位错,阻碍晶界移动延缓再结晶。     

钛微合金化高强钢的研究与发展

简要回顾了国内外钛微合金化高强钢的发展历程,详细论述了700 MPa以上级别钛微合金化高强钢的研发现状,着重阐述了钛微合金化高强钢中纳米碳化物析出行为(形变诱导析出与相间析出)的研究现状,并分析了钛微合金化技术的发展趋势,旨在进一步完善钛微合金化物理冶金学理论,为钛微合金化高强钢的发展和工业应用提供一定的指导。     

热输入对X100管线钢焊接热影响区组织和性能的影响

采用焊接热模拟技术、显微金相组织分析技术和冲击试验,研究了不同焊接热输入下X100管线钢热影响区组织和力学性能的变化规律。研究结果表明:当热输入E45 k J/cm时,组织以粒状贝氏体为主,M-A组元为不规则大块状且带有尖角,降低了材料的韧性;当热输入E=15~35 k J/cm时,组织主要为板条贝氏体和少量针状铁素体,M-A组元呈细小颗粒分布在铁素体基体上,尺寸较小,表现出对韧性有利的一面,冲击吸收功最高;当热输入E15 k J/cm,组织中出现马氏体,导致材料的韧性下降,硬度最大。     

DP590冷轧双相钢不同退火温度下的连续冷却相变行为研究

双相钢是由铁素体和马氏体组成的一种高强钢,具有优异的强塑性、连续屈服和较低的屈强比,而广泛地应用于汽车行业。研究了DP590冷轧双相钢在退火温度分别为800和830 ℃下的连续冷却相变行为及组织演变规律。结果表明：退火后,在不同冷却速率下,双相钢的热膨胀曲线出现“平台”和上升趋势,这是由于过冷奥氏体的相变引起的;同时显微组织显示,通过调整退火制度,可以控制其多边形铁素体和马氏体的体积比,并获得分布均匀且晶粒细小的铁素体和马氏体双相组织。     

轧后冷却速率对GCr15钢棒材组织的影响

GCr15轴承钢棒材在轧制后的冷却过程中往往会有网状碳化物的形成,对轴承钢的质量和寿命产生影响。通过Gleeble3800热模拟试验机对其轧制后的控冷工艺进行模拟研究,结果表明：在860 ℃终轧温度下,随着冷却速率的增加,晶界处二次碳化物由网状分布逐渐变为半网状、短条状分布,珠光体球团直径明显细化,CCT曲线得到的珠光体析出温度区间主要集中在600~700 ℃范围内,高温终轧后,控制冷却速率和终冷温度可以达到控制网状碳化物析出并得到珠光体的目的。     

粉末冶金多孔高氮奥氏体不锈钢的制备及性能

采用粉末冶金方法制备了多孔高氮奥氏体不锈钢并研究其力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,高温气固渗氮能促进双相不锈钢向奥氏体不锈钢的转变,在其显微组织中出现了细条状和颗粒状CrN相析出物。随着造孔剂含量的提高孔隙率随之提高,而力学性能和耐腐蚀性能降低。与普通的多孔不锈钢相比,这种多孔高氮奥氏体不锈钢的力学性能更加优越,源于N的固溶强化和CrN等析出物的强化机制。随着孔隙率的提高多孔高氮奥氏体不锈钢的腐蚀倾向和腐蚀速率逐渐增大,造孔剂含量(质量分数)为10%的试样具有最佳的耐腐蚀性能。提高烧结温度有利于烧结块体的致密化,使腐蚀速率明显下降。     

钛元素强化低碳钢机理的热模拟研究

为了研究钛元素在低碳钢中的强化作用,利用Gleeble 3800热模拟机对两种实验钢在变形和冷却过程中的组织演变和强化机理进行了对比研究.结果 表明:在相同的轧制工艺下,含钛钢及低碳钢的组织均显著细化,钛元素不会使实验钢的晶粒尺寸产生显著的差异;含钛钢在不同工艺下的屈服强度变化规律与沉淀强化效果的走势大体一致,形变诱导析出会同时对含钛钢的细晶强化与沉淀强化效果产生影响,在900℃轧制后保温100 s,随后在600℃等温600 s的含钛钢的屈服强度达到最大值,透射电镜(TEM)照片表明,其室温组织中存在大量3～7 nm的析出相粒子,产生了强烈的沉淀强化效果;钛元素加入低碳钢中,对固溶强化和位错强化影响不大,略微提高了细晶强化效果,高额的沉淀强化效果是含钛钢屈服强度提高的主要原因.     

钛微合金化高强钢的连续冷却相变规律

为了研究钛微合金化高强钢在连续冷却条件下的相变规律,通过热膨胀法及金相分析研究了低碳钢(C-Mn钢)和钛微合金钢(Ti钢)在连续冷却过程中的组织变化及过冷奥氏体的相变规律,分析了钛元素和变形对试验钢相变规律的影响,并讨论了连续冷却转变(CCT)与等温转变(TTT)曲线的关系。结果表明：随着冷速的增加,试验钢的主要相变组织由铁素体向贝氏体转变。在C-Mn钢中加入钛元素提高了过冷奥氏体的稳定性,抑制了铁素体和珠光体转变,促进了贝氏体转变;在奥氏体未再结晶区进行变形使试验钢的CCT曲线整体向左上方移动,提高了相变开始温度;变形提高了铁素体的形核率,促进了铁素体相变,铁素体组织得到细化;变形促进了贝氏体相变,使板条贝氏体变短,细化贝氏体组织。