回火温度对贝氏体耐磨钢组织和性能的影响

对贝氏体耐磨钢进行控轧控冷+回火工艺,探究不同温度回火后贝氏体耐磨钢的组织演变和性能。结果表明,经控轧控冷工艺和200℃回火后,试验钢获得较为理想的无碳化物贝氏体/马氏体复相组织,组织中包含8.7%(体积分数)的残留奥氏体。该工艺下钢板获得较好的强韧性匹配,屈服强度达到1172 MPa,抗拉强度达到1613 MPa,断后伸长率达到19.4%,-20℃冲击吸收能量为47 J,并可满足NM500级别的硬度要求。520℃回火后大量粗大碳化物析出,且残留奥氏体基本分解完毕,导致钢板强韧性下降。     

回火工艺对1200 MPa级贝氏体钢轨组织性能的影响

对贝氏体钢轨钢不同工艺回火后的组织和性能进行研究.结果表明,350℃回火4h及以上,贝氏体钢轨屈服强度大于1000 MPa,抗拉强度大于1200 MPa,伸长率和断面收缩率分别大于15％和45％,室温冲击功大于150 J;在450～550℃回火时,出现明显的回火脆性.金相显微镜和透射电子显微镜观察表明,贝氏体轨钢以粒状贝氏体组织为主,残留奥氏体在板条间以M-A岛状形式分布.不同回火温度及3％拉伸变形后试验贝氏体轨钢残留奥氏体的测定结果表明,350℃回火时的残留奥氏体机械稳定性最好.贝氏体钢轨的强韧性随回火温度的变化与残留奥氏体的机械稳定性密切相关.     

回火温度对Si-Mn低碳贝氏体钢塑韧性的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜研究了不同回火温度对Si-Mn低碳贝氏体钢的力学性能、微观组织、残留奥氏体、冲击断裂裂纹扩展的影响。结果表明,提高低碳贝氏体钢回火温度,降低残留奥氏体量,增加残留奥氏体的稳定性,有利于塑韧性的改善。但回火温度达到500℃以上,残留奥氏体量都发生转变或分解,塑韧性会变差。稳定的残留奥氏体会增大裂纹扩展能量,从而改善塑韧性。     

回火温度对不同淬火处理0.6C超级贝氏体钢组织及性能的影响

分析了不同回火温度下等温盐浴和淬火-配分-回火(Q-P-T)工艺处理0.6C超级贝氏体钢的微观组织和力学性能。结果表明:经230 ℃×10 h+320 ℃×7 h两步法等温淬火处理后,试样在360~500 ℃温度区间出现明显的第二类回火脆性,而Q-P-T试样回火脆性温度区间为450~470 ℃,经Q-P-T工艺处理后,回火脆性温度区间明显变窄,试样力学性能全面提高。利用SEM、TEM、XRD等手段对显微组织进行表征,揭示了Q-P-T试样优于等温处理的两个主要因素:经Q-P-T工艺处理后,微观组织更为细化,随着亚晶界的增多,组织稳定性进一步增强,碳化物晶界偏聚受到阻碍,难以连接成网状,故经Q-P-T工艺处理后试样第二类回火脆性区间极大缩小;经Q-P-T工艺处理后薄膜状残留奥氏体含量增大,奥氏体更为稳定,有利于减弱第二类回火脆性的影响。     

55SiMnMo钢的上贝氏体回火转变

本文通过光学显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜和示差扫描热分析等方法,研究了55SiMnMo钢正火状态的回火转变。结果表明:在正火状态的上贝氏体中,铁素体片的平面平行于铁素体{110}_α,同时又是铁素体与奥氏体的共格界面,而且(110)_α//(111)_γ.350℃,1h和400℃,0.5h回火后,渗碳体片状生长,Fe_3C片平面平行于(100)。正火状态的富碳奥氏体的强化主要属于均匀固溶强化,而回火状态的奥氏体强化主要属于非均匀固溶强化。     

GDL-1型高强韧贝氏体钢的回火组织与性能

研究了GDL-1型钢加热空冷回火后的冲击和拉伸性能的变化及显微组织和断口形貌.结果表明,该钢经920 ℃加热空冷后获得条束状过渡形态的贝氏体加少量岛状贝氏体组织.在300～350 ℃回火强韧性达到峰值,σb=1249 MPa、σ0.2=929 MPa、AKV=130 J,400 ℃回火后的屈强比达到峰值0.83.400～600 ℃回火后,分布于贝氏体铁素体(BF)条束间的亚稳态残留奥氏体开始大量分解形成沿条束界连续分布的碳化物,在BF条内的高密度位错区也诱导析出细小碳化物钉扎位错产生二次硬化,出现不可逆回火脆性,冲击功和断面收缩率降低.由于稀土(RE)原子在原奥氏体晶界偏聚与Si原子产生交互作用抑制沿原奥氏体晶界沉淀出连续分布的碳化物,因此未见沿晶断裂特征.     

贝氏体铁素体取向关系及残留奥氏体膜

使用高分辨电子显微镜(TRTEM)观察分析了中碳和中高碳贝氏体钢贝氏体铁素体-奥氏体取向关系及贝氏体铁素体条束内残留奥氏体.贝氏体钢中上贝氏体-奥氏体界面同时存在K-S关系和N-W关系或单独存在K-S关系.标定结果证明,[100]α1∥[110]γ∥[111]α2,(011)α1//(111)γ∥(110)α2,以及[111]α∥[110]γ,(110)α//(111)γ.透射电镜观察发现,贝氏体铁素体内有形貌及尺度不同的残留奥氏体膜存在,它们把贝氏体铁素体分割或包围成不同层次的结构单元,以残留奥氏体膜为分界面确定了贝氏体铁素体不同层次的精细结构单元及其尺度.贝氏体铁素体条束由亚片条、亚单元和基本单元(或称为超亚单元)组成.多数亚片条,亚单元和基本单元尺度分别在25～80nm、25～80nm和50～30nm不等.     

无碳化物贝氏体／马氏体复相钢的新进展

所研制的具有稳定残留奥氏体薄膜的无碳化物贝氏体 /马氏体复相钢 ,出现第一类回火脆性的温度范围提高到 370℃以上。由此可以通过提高回火温度改善钢的韧性 ,降低钢的氢脆敏感性。经 36 0℃回火后 ,所研钢的σb 为 15 80MPa,AKU为 81J ,该钢的KISCC值超过 5 0MPa·m1/ 2 。     

不同碳含量贝氏体合金钢等温淬火后的组织与性能

研究了3种碳含量(0.22C、0.34C、0.45C)的贝氏体钢在960℃奥氏体化+Ms点以上10～50℃等温淬火工艺下碳含量对贝氏体组织转变和力学性能的影响。结果表明,3种试验钢经过等温淬火处理后均获得由贝氏体铁素体和残留奥氏体相间分布组成的无碳化物贝氏体组织;随着碳含量的降低,贝氏体相变时间显著缩短,贝氏体铁素体板条变厚,硬度和抗拉强度呈下降趋势,但冲击性能显著提高,这主要是与低碳钢贝氏体转变温度更高,贝氏体铁素体板条粗大但高碳含量的大块状残留奥氏体减少有关。     

回火温度对高强无碳化物贝氏体钢无缝管组织和性能的影响

研究了正火后回火温度对无碳化物贝氏体钢无缝钢管组织和性能的影响。试验结果表明,930 ℃正火后在600 ℃以下回火时,随回火温度的提高,试验材料的抗拉强度有降低的趋势,但降幅不大,强度在973~1012 MPa变化。试验材料的冲击吸收能量在300 ℃达到最大值,为72 J;400 ℃回火时,冲击吸收能量出现最低值,出现无碳化物贝氏体钢的回火脆性;回火温度超过400 ℃时,冲击吸收能量上升;300~350 ℃回火时,伸长率和断面收缩率最高。在400 ℃以下回火时,试验材料的组织由无碳化物贝氏体、块状铁素体和残留奥氏体组成;超过400 ℃回火时,组织为粒状贝氏体及块状铁素体。无碳化物贝氏体钢无缝钢管930 ℃正火,300 ℃回火时具有较佳的综合力学性能。     

Nb对中低碳超级贝氏体钢组织与性能的影响

针对无Nb和0.05wt%Nb两种中低碳钢,研究了Nb对0.25wt%C超级贝氏体钢组织与性能的影响。结果表明,对两种试验钢采用轧后先快冷后缓冷的等温工艺,均可获得贝氏体组织。300 ℃等温8 h,含Nb钢贝氏体含量达到80%,屈服强度提高12% (109 MPa),冲击吸收能量达到52 J。通过Thermal-Calc软件计算并结合TEM观察发现,含Nb钢中Nb元素与Mo等元素形成复杂碳化物,析出的细小碳化物钉扎板条边界,细化贝氏体板条,抑制板条合并与粗化,提高板条的稳定性。等温8 h后,含Nb钢的贝氏体铁素体板条尺寸在150~200 nm之间。利用背散射电子和EBSD分析发现,Nb元素通过促进碳化物的析出,降低过冷奥氏体稳定性,促进贝氏体转变,抑制马氏体转变,细化残留奥氏体,提高了组织的均匀性和稳定性,是性能提高的主要机制。     

低碳贝氏体钢回火微观组织对钢板性能的影响

通过对低碳贝氏体钢不同回火工艺下金相组织与性能的研究，了解该类型钢的回火特性。在620℃回火时出现硬度峰值，在710℃回火出现硬度谷值，峰值与谷值相差不到20HV10，说明其具有良好的回火稳定性；并得出二次析出和回火组织的转变是造成回火硬度变化的主要原因。     

低温回火态新型贝氏体钢的组织性能

研究了回火工艺对新型低合金贝氏体钢组织和性能的影响,了解了该材料的回火特性.结果表明:正火和低于400℃回火后的组织由贝氏体、铁素体和残余奥氏体组成,具有较好的力学性能、回火抗性、良好的焊接性和机械加工性;在高于500℃回火后出现回火脆性,由新型贝氏体组织转变为典型贝氏体组织,其原因与回火过程中残余奥氏体和贝氏体铁素体的分解、碳化物析出有关.通过研究回火后的组织转变、残余奥氏体热稳定性、机械稳定性的变化,探讨了无碳贝氏体韧化及脆化机理,提出了适于该钢的最佳回火工艺.     

回火温度对铁索体/粒状贝氏体钢显微组织及力学性能的影响

采用Gleeble 1500热模拟试验机对成分为0. 12C-1. 46Mn-0. 83Si-0. 70Al-0. 34Mo-0. 01Nb的低碳钢进行多道次连续压缩后并空冷处理,得到了细晶铁素体+粒状贝氏体复相组织。采用扫描电镜和透射电镜研究了复相组织在600℃以下不同温度回火后的组织,并研究了实验钢回火后的室温拉伸性能。结果表明:该复相组织钢具有较好的强度及塑性,室温拉伸时屈服强度大于500 MPa,伸长率超过20%,屈强比为0. 65;同时该复相组织具有较好的回火稳定性,300～400℃较低温度回火3 h后不会引起马奥(M-A)岛的分解,500℃回火3 h后有少量马奥岛发生了分解,等轴铁素体内仍然存在高密度位错,600℃回火3 h后仍能保持一定量的马奥岛,贝氏体铁素体板条间及等轴铁素体晶界等处有碳化物粒子析出;随回火温度提高,实验钢的屈服强度和伸长率均呈现先增加后降低的趋势,400℃回火后屈服强度和伸长率达到峰值,600℃回火后的屈服强度仍高于未回火状态,伸长率与未回火态基本相当,但抗拉强度下降,屈强比增大。     

690 MPa级低碳贝氏体钢回火后的组织与性能

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究不同回火温度对屈服强度为690 MPa 级低碳贝氏体钢组织和性能的影响.结果表明,回火温度对试验钢的屈服强度的影响更为明显,而对抗拉强度的影响相对较小;未经回火时,试验钢的轧态组织为细小的板条贝氏体,随着回火温度的增加, 钢板-60 ℃冲击性能得到显著改善,贝氏体板条束逐渐合并在一起,试验钢板在650 ℃回火时可获得良好的综合力学性能.     

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.     

几种结构钢的回火贝氏体脆性

本文研究了15CrMnMoV,18Mn2CrMoB,18Cr2Ni4W,30CrMnSi,30CrMnSiNi2及40CrMnSiMoV等结构钢获得贝氏体组织后,于一系列温度回火时的组织与性能变化,重点探讨了回火贝氏体脆性的表现行为和形成机理。     

1.5％C超高碳钢等温淬火组织在回火过程中的转变

对经300℃等温淬火的Fe-1.5C-1.5Cr-2.0A1超高碳钢进行400～550℃回火处理,利用SEM进行组织观察,用EDS能谱分析仪进行微区成分分析,研究了下贝氏体铁素体在回火过程中的组织及其成分变化.结果表明,经等温淬火的超高碳钢中的下贝氏体复相组织在回火过程中发生的变化是按针片组织内部分位错消失,大部分位错形成胞状结构、下贝氏体针片展宽并发生合并形成多边形铁素体,最后转变为完全的析出相和基体组织的顺序进行的;在回火过程中出现非等轴状的条块状和多边形铁素体,其中条块状铁素体由残余奥氏体分解而成,多边形铁素体由片状组织转变而来.     

超细化低碳贝氏体钢的回火组织及力学性能

研究了弛豫—析出控制相变(RPC)技术参数(弛豫时间)对超细化低碳贝氏体钢回火后组织与性能的影响，同时与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的回火组织及性能进行了比较．不同RPC技术参数得到的钢板经300—700℃回火1h后，随温度升高均呈现软化硬化再软化的变化规律，只是变化速度及硬度值有所不同．经过AC工艺得到的钢板在回火后硬度和强度变化不明显，而经过RQ处理后的钢板随回火温度升高强度和硬度单调下降．回火前RPC和RQ两种工艺得到的钢板组织均为板条状贝氏体和少量粒贝的复合组织．回火后RPC工艺钢组织变化不明显，只是弛豫不同时间的试样组织粗化速度不同，而RQ工艺钢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．实验结果表明，利用RPC工艺得到的高强韧性钢板具有良好的热稳定性这种稳定性是由于不同工艺引起组织内位错与析出状态不同造成的。