用应力松弛方法研究低碳贝氏体钢的析出过程

和其它测试方法相比,应力松弛试验是研究析出过程的最好方法。用力学方法研究冶金现象是当今流行的方法,二者的结合将有利于优化冶金过程并加深对物理现象的理解。用应为松弛方法研究低碳贝氏体钢的析出过程,就是一个实例。文中选用含Mn、Nb和B的低碳贝氏体钢为试验材料,试验温度范围为800～950℃。试件经固溶处理,固溶温度为1250℃,松弛前施加20％的预应变,应变速率为10~(-1)/s。试验结果用Stress Vs.Log(time)曲线表示,但与一般应力松弛曲线不同。当有析出物出现时,应力松弛曲线上出现了由两个拐点形成的平台,第一个拐点(P)表明了析出过程的开始,第二个拐点(P)表明了析出过程的结束。根据不同温度下的析出开始时间与结束时间,可绘制出C状的PTT曲线。用透射电镜萃取复型技术可观察到析出物Nb(CN),证明了上述结论的正确性。     

低碳贝氏体钢的组织类型及其对性能的影响

低碳贝氏体钢受控冷工艺的影响会得到不同类型的组织，在较慢速冷却时，在奥氏体中先形成针状铁素体，残余奥氏体会被包裹在铁素体之中，形成粒状贝氏体团。工业轧制试验表明．不同控制冷却工艺可得到两类组织，一类出现黑珠组织(富碳马氏体组织)．具有该组织的钢轧态冲击韧性低。另外一类为细化的板条贝氏体组织，具有该组织的钢轧态强度高，冲击韧性好，但伸长率不足。通过回火处理，存在黑珠组织钢的冲击韧性能得到提高，超细化板条贝氏体组织钢的伸长率也能得到改善，但后者屈服强度会比前者高100MPa左右。     

高性能低碳贝氏体钢的组织细化技术及其应用

综述了新一代高性能(屈服强度500～700 MPa级)贝氏体钢系列组织控制与形成超细组织的物理冶金原理及工艺技术的发展情况,系统论述了Mn-Mo-Nb-B低碳微合金钢的组织特性、形成温度区间,阐明了中温转变组织超细化的基本理论思路及弛豫-析出-控制相变技术的基本原理,介绍了组织控制与超细化技术在提高低碳微合金钢性能上的应用.     

低碳钢中微细非平衡组织的热稳定性

研究了同一成分的钢经过弛豫-析出控制相变RPC和再加热淬火RQ两种工艺处理后在500到700℃同火过程中组织与性能的演变.经过RPC处理后的钢板随回火温度的升高硬度降低不明显.在600到650℃温度回火时硬度还有所回升:经过RQ处理后的钢板同火前硬度虽然较低,但软化速度非常快.回火前两种钢板组织均为贝氏体和马氏体的复合组织,经RPC处理后的钢板随回火温度的提高组织没有明显变化,只是一些板条出现合并现象,而经过RQ处理后的钢板随回火温度的升高板条很快消失最终演变成多边形铁素体,硬度也随之大幅度下降.以上结果表明微细非平衡组织的热稳定性与其热历史密切相关.     

多元微合金钢中的应变诱导复合析出

采用透射电子显微镜结合纳米束能谱技术,研究了含Nb,Ti,Mo等多种微合金元素的超低碳贝氏体钢在奥氏体非冉结晶区终轧后弛豫阶段的应变诱导析出行为.实验结果表明:经30%预变形后,在850℃和900℃等温弛豫时,钢中析出开始主要有纯Nb及Nb-Ti复合的两类,以后者为主.随弛豫时间延长,纯Nb型析出物消失,复合夹杂中铌钛比增加.弛豫阶段后期,Mo会以置换原子形式进入(Ti,Nb)(C,N)的面心立方晶格中,其量随弛豫时间的延长而增加.析出物形状以不规则外形为主,其密度及平均尺寸与变形温度和弛豫时间密切相关.     

贝氏体组织细化的RPC工艺参数优化

利用热模拟技术研究了不同弛豫-析出-控制相变(RPC)工艺对含Nb,Ti低碳微合金钢最终组织的影响,结合半定量金相统计、电镜观察及EBSD技术分析了弛豫过程晶体缺陷组态与析出变化及相互作用规律.结果表明,经RPC艺处理后,试验钢组织得到了有效的细化,主要为超细的贝氏体马氏体复合组织,当变形量增加,组织细化效果较好,出现最佳效果的弛豫时间缩短.终轧温度升高,细化效果减弱.从综合效果来看,当工艺参数的选取可以使弛豫析出速度与位错多边形化演变速度相匹配时,细化效果最佳.     

锈层损伤对低碳贝氏体钢在含Cl^-环境中腐蚀行为的影响

利用电化学、金相、能谱等方法,研究了低碳贝氏体钢在表面锈层受到不同程度的损伤后,在含Cl-环境中的继续腐蚀行为.实验发现,低碳贝氏体钢和作为对比材料的低碳钢试样的表面锈层受损伤后,在继续腐蚀过程中均能很快得到修复.在损伤程度与继续腐蚀时间相同的条件下,低碳贝氏体钢的锈层电阻与损伤修复率均高于低碳钢.低碳贝氏体钢基体/锈层界面的断裂韧性高于锈层本身.在受外界作用时,锈层不会沿基体/锈层界面彻底脱落从而在基体表面保存残留锈层.残留锈层能明显促进新锈层在损伤部位的形成.原有锈层与损伤部位新形成的锈层中Cu和Cr含量接近,并与钢基体的含量相当.     

海洋工程用钢的大气腐蚀与耐候钢的发展

综述了海洋工程用钢的大气腐蚀行为与耐候钢发展方面的研究,特别是近十余年来国内外的相关成果。首先介绍了钢大气腐蚀的电化学模型,并从耐候钢特殊的锈层结构与合金元素作用两方面论述了耐候钢的锈层保护机制;然后分析了环境因素,包括相对湿度与污染物、光照、锈层损伤等,对耐候钢大气腐蚀行为的影响;最后总结了耐候钢的发展历程以及晶粒尺寸与显微组织等非合金因素在耐候钢发展中的作用,可为新型耐候钢的设计与应用提供指导。     

微合金钢高温热塑性低谷区硼的偏聚

利用径迹显微照相技术研究了2.25Cr-1.0Mo钢以15℃/s从1320℃冷却到1000、900、800℃等温10s时硼的分布,讨论了硼的偏聚对含硼低碳钢热塑性的影响.结果表明,从高温冷却到各实验温度时,硼偏聚到奥氏体晶界,在900℃左右偏聚量最大.含硼0.00075 wt%样品晶界与晶内均未出现明显的含硼析出,含硼0.0035 wt%的样品冷却到900℃和800℃时,时,晶界与晶内出现少量含硼析出物.含硼0.0081 wt%的样品,在1000℃时,晶界和晶内均已出现大量含硼析出物,随着温度的降低,含硼析出物增多,冷却到800℃时,偏聚到晶界的硼多数已析出.分析表明添加硼后,硼偏聚到奥氏体晶界,抑制了晶界处铁素体的形核,提高了含硼钢的热塑性.     

超低碳微合金钢中硼的偏聚

用硼径迹显微照相技术研究了超低碳微合金钢从1150℃以5℃/s冷却到850℃过程中硼晶界偏聚的形成与发展过程,测量了不同温度时硼富集因子与贫化区宽度,分析了铜元素对硼晶界偏聚的影响.结果表明:在冷却初始阶段,晶界硼偏聚量迅速增加,在1000℃左右达到最大值后,随着温度的降低,硼晶界偏聚量开始逐渐减少,在910℃左右达到最小,温度继续降低,晶界上硼的偏聚量又开始增加.实验结果还表明添加铜元素能促进硼向晶界的偏聚.