铁素体—珠光体型非调质钢及其控锻控冷技术

综述了国内外铁素体－珠光体型非调质钢发展现状，探讨了锻造温度、锻造变形量、变形速率及锻后冷却速度对非调质钢强韧化的影响，指出了旨在控制先共析铁素体组织参数和沉淀硬化效应的控锻控冷新技术。为稳定锻造用铁素体－珠光体型非调质钢性能，推动其规模化生产应用，开拓了前景。     

一种中碳非调质钢锻件的控温冷却工艺研究

锻后冷却工艺对中碳非调质钢锻件的性能与组织有重要影响,为研究适合中碳非调质钢46MnVS5的冷却工艺,本文将连杆锻件在三种不同的工艺条件下进行冷却,取样分析冷却速度对连杆力学性能及显微组织的影响。三种冷却条件下得到的连杆金相组织均为铁素体—珠光体,并且随着冷却速度的增加,连杆晶粒尺寸减小、强度升高、韧性降低。结果表明,在速冷工艺下冷却的锻件综合性能最优,各项指标均满足产品要求。     

控制冷却对贝氏体非调质钢组织与性能的影响

采用物理模拟方法在热模拟试验机上研究了控制冷却工艺对微合金化低碳贝氏体型非调质钢组织与性能的影响,并探讨了贝氏体转变机制问题.结果表明,轧后采用2～6℃/s速度冷却至室温可使微合金化低碳贝氏体型非调质钢得到具有良好综合力学性能的细小均匀粒状贝氏体组织,同时有力地支持了粒状贝氏体的扩散型长大学说.     

HN2154非调质钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线研究

采用热膨胀仪、金相显微镜与维氏硬度计对轿车前悬挂前后控制臂HN2154高氮非调质钢的过冷奥氏体在不同冷速条件下的连续冷却转变曲线(CCT)进行了测定,观察和测试了该试验钢在不同冷却条件下的组织号性能.结果表明,所测定的CCT曲线的可靠性已经得到实际工业生产的验证.     

非调质钢活塞锻后余热处理的组织和性能

锻造成型的汽车发动机活塞材料为非调质钢,在试制过程中,采用锻后余热控制冷却的热处理工艺,通过不同温度区域的控制冷却,研究了不同热处理工艺对组织和力学性能的影响,最终确定了合适的热处理工艺,使产品的组织和力学性能满足使用要求,并获得客户的PPAP认证.     

38MnVS6非调质钢棒材轧后冷却过程中的组织转变

以MSC. Marc有限元分析软件为平台,利用其二次开发功能,结合38MnVS6非调质钢等温转变曲线,建立了38MnVS6非调质钢棒材轧后冷却过程的有限元模型,实现了38MnVS6非调质钢棒材轧后冷却过程温度和相变的耦合计算。通过模拟,得到了棒材轧后冷却过程温度和组织的分布和演变情况。计算得到的组织转变情况与实测结果吻合较好,这对优化38MnVS6非调质钢棒材轧后冷却工艺参数有一定指导意义。     

冷却速度对含Ti非调质钢中晶内铁素体形成的影响

观察了不同冷速下获得的含Ti非调质钢的显微组织,并绘制了静态连续冷却转变曲线(CCT曲线).结果表明,在0.5～2.5℃/s的冷速范围内,会有晶内铁素体析出,其中在2℃/s冷却时可以获得大量针状铁素体.空冷条件下获得细小无序分布的晶内铁素体,明显提高试验用含Ti非调质钢的韧性.     

加热温度和冷却速度对45MnV非调质钢组织及硬度的影响

通过研究加热温度和冷却速度对４５ＭｎＶ非调质钢组织和性能的影响，得出该钢咎在有锻造加工时其临界晶粒长大温度比无锻造时高１５０℃左右；冷却方式为单件空冷。研究结果为该钢种的实际应用奠定了理论基础。     

一种连杆用高碳非调质钢热变形奥氏体的连续冷却转变

在Gleeble-3500热模拟试验机上.在980℃以2s-1的变形速率,对一种连杆用高碳微合金非调质钢进行变形(真应变0.4)后,采用膨胀法测定其变形奥氏体的连续冷却转变曲线,并对变形奥氏体在不同冷速条件下的显微组织和硬度进行观察和测量.结果表明,该钢奥氏体经过高温变形后,其连续冷却转变曲线上,先共析铁素体转变区较小而珠光体转变区较大;室温组织为珠光体和少量铁素体的混合组织.随着冷却速度的提高,实验钢的显微硬度出现峰值,呈现出先增大后减小随后又增大的特征.     

非调质钢推广应用中的强韧化工艺研究

非调质结构钢工件,由于"控制锻造.控制冷却"工艺及装备的不完善,常出现强度高而韧性低的倾向,从碳含量、钢中的微合金元素、控锻-控冷工艺等方面对非调质钢的组织及力学性能的影响进行了初步分析,并就锻后热处理工艺方法的创新进行探讨.     

F40MnVS非调质钢大规格棒材热加工图的构建

采用Gleeble-2000D热模拟试验机对F40MnVS非调质钢进行了热模拟压缩试验,分析了该钢在850~1 050 ℃和0.01~10 s^-1条件下的热模拟压缩变形特征。同时,根据Prasad提出的动态材料模型(DMM)并结合有限元模拟,建立了适用于F40MnVS非调质钢φ156 mm规格棒材的热加工图。研究结果表明,在低应变速率(0.01~0.1 s^-1)下,材料呈现典型的动态再结晶特征;在高应变速率(1~10 s^-1)下,材料发生动态回复;由所建立的热加工图确定了F40MnVS非调质钢的最佳的热变形工艺,即变形温度900~950 ℃,应变速率0.03~0.1 s^-1。热加工图为F40MnVS非调质钢大规格棒材的加工性能分析和工艺优化提供了参考依据。     

冷却工艺对贝氏体钢拉杆组织和性能的影响

研究了热处理冷却工艺对贝氏体钢拉杆组织及力学性能的影响。试验结果表明,ø70 mm贝氏体钢拉杆材料经920 ℃空冷+300 ℃回火、920 ℃水冷30 s后出水空冷+300 ℃回火后,杆体的组织为贝氏体铁素体和残留奥氏体;经920 ℃水冷+200 ℃回火后,杆体的组织为回火板条马氏体和残留奥氏体。920 ℃水冷+200 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1513 MPa、KV₂为73.2 J、硬度为46.5 HRC;920 ℃水冷30 s后空冷+300 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1254 MPa、KV₂为76.0 J、硬度为42.0 HRC;920 ℃空冷+300 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1226 MPa、KV₂为75.5 J、硬度为41.9 HRC。ø70 mm贝氏体钢拉杆热处理先水冷后空冷可以提高其冲击性能。     

大模块非调质预硬型塑料模具钢的淬透性

通过成分优化设计,提高实验钢空冷及风冷时的淬透性能,并以ANSYS数值模拟计算出的厚度为500～1000 mm不等的大模块非调质生产时的冷却速度范围为验证条件,验证实验钢的空冷及风冷贝氏体淬透性。结果表明:实验用贝氏体非调质预硬型塑料模具钢达到所需的淬透性能要求,在0.01～0.1℃/s冷速范围内,即大于1000 mm厚度模块模拟冷速范围,依然获得组织均匀的贝氏体,且硬度范围在393～434 HV之间,满足硬度波动在±2 HRC以内的硬度均匀性条件,可应用于厚度在800～1000 mm大模块预硬型塑料模具钢的非调质试生产中。     

非调质钢在汽车曲轴、连杆锻件上的应用研究

非调质钢是伴随国际上能源短缺而发展起来的一种高效节能钢,其性价比远优于传统合金结构钢,可广泛用于装备制造业.本文以国内某锻造厂为例,介绍了非调质钢在汽车锻件中的应用,并分析非调质钢锻件的性能要求以及锻造工艺对非调质钢锻件质量的影响,最后对目前非调质钢应用中存在的问题进行了讨论.     

连续冷却速度对挖掘机履带用钢15B36-M相变和显微组织的影响

采用热模拟试验研究不同冷却速度对挖掘机履带用钢15B36-M相变及显微组织的影响,对试样以0.5、1、2、5、8、10、15、20、25、30、35和40 ℃·s^-1等12个不同的冷却速度进行冷却。结果表明,在不同的冷却速度下,15B36-M钢的热膨胀曲线组织转变温度不同,可通过CCT曲线来指导15B36-M钢材的轧制过程以得到需要的组织形态。     

不同截面尺寸贝氏体非调质钢的组织和性能

研究了经920 ℃空冷,300 ℃回火后不同直径贝氏体非调质钢棒料的组织和力学性能。结果表明,不同直径贝氏体钢试棒,经空冷+回火后的组织均为贝氏体铁素体和残留奥氏体,属于无碳化物贝氏体组织,ϕ30 mm以下棒料热处理后组织变化较小,直径大于ϕ50 mm棒料,心部组织有所粗化,并伴随粒状贝氏体量的增加。热处理后,随棒料直径的增加,其强度、硬度有降低的趋势。直径大于ϕ50 mm棒料的冲击吸收能量随直径的增加有降低的趋势。ϕ70 mm棒料R/2处抗拉强度为1226 MPa,心部冲击吸收能量(KV₂)为61.3 J。较大直径的贝氏体非调质钢具有良好的强韧性。     

非调质CT80连续油管用钢的控轧控冷工艺

利用Gleeble-1500热模拟试验机进行了控轧控冷热模拟试验,分析了非调质CT80连续油管用钢的精轧变形温度、冷却速度和卷取温度对试验钢组织与性能的影响规律。基于控轧控冷热模拟试验结果,设定了试验钢实验室轧制工艺,在终轧温度830℃、冷却速度46℃/s和卷取温度450℃轧制工艺条件下,获得了具有针状铁素体+贝氏体+少量M/A岛组织构成的成品钢板,其屈服强度620 MPa,抗拉强度754 MPa,伸长率29.2%,屈强比0.82,各项性能均满足CT80连续油管用钢力学性能要求。     

低成本超高强度钢G31L的过冷奥氏体连续冷却转变

利用Formast-FⅡ膨胀仪测定了G31L钢的热膨胀曲线,研究其在不同冷速下的组织演变及硬度变化规律,绘制出G31L钢过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,并分析了实际大型深盲孔锻件的锻后热处理工艺可靠性。结果表明:G31L钢的Ac₁=740 ℃、Ac₃=816 ℃,Ms=315 ℃、Mf=138 ℃。当冷速≤0.028 ℃/s时,获得珠光体、铁素体、贝氏体混合组织;当冷速在0.028~0.84 ℃/s之间,随冷速增大,珠光体-铁素体消失,贝氏体量逐渐降低,直至转变为全马氏体组织;当冷速大于0.84 ℃/s时,获得全马氏体组织。实际生产的大型深盲孔锻件经915 ℃保温6 h后油淬至室温并进行回火处理,锻件实心头部的心部为马氏体和少量贝氏体的混合组织,头部R/2处、头部边部及尾部为全马氏体组织,且锻件的强度和塑性均满足产品质量要求。     

Evolution mechanism of recrystallization in a nickel-based single crystal superalloy under various cooling rates during heat treatment

The recrystallization behaviors of a nickel-based single crystal superalloy during heat treatment at 1,200℃ for 4 h with various cooling rates were studied.Results show that the thickness of recrystallization layer decreases with the increase of cooling rate.In addition,the microstructures ofγ′phase in the recrystallization region are different in various cooling rates.In the high cooling rates(70,100℃·min^-1),small size and high volume fraction ofγ′phases are formed in the recrystallization region.It is also found that irregular fine secondaryγ′phases are precipitated between matrix channels with an average size of 150 nm in the original matric(100℃·min^-1).The sizes of the secondaryγ′phase decrease with the increase of cooling rate.In contrast,large size and small volume fraction ofγ′phases are formed in the recrystallization region,and a grain boundary layer is formed under a low cooling rate(10℃·min^-1).The evolution mechanism of recrystallization at various cooling rates during heat treatment is analyzed.     

In situ observation and thermodynamic calculation of MnS in 49MnVS3 non-quenched and tempered steel

Based on thermodynamics calculation, the results of the formation temperature of MnS inclusions of non-quenched and tempered steel during heating process were discussed. It is shown that while the solid fraction is 0.9, MnS inclusions began to precipitate in the final stage of solidification. The solidification process of 49MnVS3 non-quenched and tempered steel during heating has been observed in situ using a confocal scanning laser microscope (CSLM), which agrees well with the thermodynamics calculation. MnS particles were coarsening during heating process, which would reduce the pinning effect on the austenite grain boundaries and bring about the sudden growth of some austenite grains in this stage.