一种连杆用非调质钢的连续冷却转变

通过Gleeble-3800热模拟机研究了一种连杆用中碳非调质钢的连续冷却转变组织变化规律,分析了冷却速度对转变组织和显微硬度的影响。结果表明,当冷却速度小于0.1℃/s时,组织为铁素体-珠光体;当冷却速度大于0.5℃/s时,开始发生贝氏体转变,在0.5～0.8℃/s冷速范围内,组织为铁素体-珠光体+贝氏体;当冷却速度大于1℃/s时开始发生马氏体转变,随着冷却速度的增加,贝氏体、马氏体含量逐渐增加,当冷却速度大于8℃/s时,组织全部为马氏体。实验钢的显微硬度随着冷却速度的提高而增加。     

海洋平台用钢E40的连续冷却转变

采用热膨胀法测定了未变形和不同变形条件下海洋平台用钢E40的连续冷却转变曲线,对E40钢的显微组织与硬度进行观察。通过分析不同变形量及冷却速度对试验钢相变及组织的影响规律,研究了变形工艺参数对铁素体相变和贝氏体相变的影响。结果表明,随着冷却速度的增加,贝氏体量增多,铁素体量减少,铁素体的晶粒变细;随着变形量增加,铁素体与贝氏体晶粒均能得到细化。     

两段式冷却对C-Mn钢奥氏体中温转变的影响

采用Formastor全自动相变仪进行了两段式冷却条件下C-Mn钢的热膨胀试验,并结合组织观察和显微硬度测量,研究了冷却速度以及发生部分先共析铁素体转变对奥氏体中温转变的影响。结果表明:随着冷却速度的增大和先共析铁素体含量的增加,贝氏体相变开始温度和结束温度均降低,贝氏体转变量减少;奥氏体随冷却速度的增大,转变产物由铁素体+珠光体逐渐变为魏氏组织铁素体+珠光体、网状铁素体+魏氏组织+贝氏体、马氏体的趋势;而对已发生部分先共析铁素体转变的过冷奥氏体,随先共析铁素体含量的减少,组织由魏氏组织+贝氏体向魏氏组织+马氏体转变。     

EH460级船板钢的动态 CCT 曲线与组织演变

采用 Gleeble-3800热模拟试验机对EH460船板钢进行1050 ℃下变形30%和850 ℃下变形30%的双道次压缩试验。绘制了在不同冷速下连续冷却过程中钢的膨胀曲线,并在光学显微镜下观察了不同冷速下试样的室温组织。结合膨胀法与金相法,利用 Origin 8.0软件绘制了船板钢的动态 CCT 曲线。结果表明,当冷速为0.1~3 ℃/s 时,所得室温组织主要是铁素体和珠光体;当冷速大于5 ℃/s 时,出现粒状贝氏体组织,随着冷速的增加贝氏体逐渐增多,铁素体与珠光体逐渐减少;当冷速为10~15 ℃/s 时,珠光体消失,组织为铁素体与粒状贝氏体;随着冷速进一步增到 20~50 ℃/s 时不再发生铁素体相变,仅为粒状贝氏体组织。     

Ti-V复合微合金化高强钢CCT曲线的测定与分析

利用热模拟试验机研究了Ti-V复合微合金化高强钢的相变规律,采用热膨胀法和金相法测定了试验钢的CCT曲线,分析了不同的冷却速度对试验钢组织和性能的影响规律。结果表明,当冷却速度为0.1～5℃/s时,室温组织为珠光体和铁素体;当冷却速度达到10℃/s时,室温组织为珠光体、铁素体和贝氏体;当冷却速度为15～50℃/s时,室温组织为贝氏体和铁素体;当冷却速度小于20℃/s时,试样的显微硬度随着冷却速度的增大而显著增加;当冷却速度为20～50℃/s时,显微硬度随冷却速度的增大而缓慢增加。     

42CrMo钢动态CCT曲线及组织转变

采用膨胀测量法并结合金相-硬度法测定了42CrMo钢的动态连续冷却转变曲线(CCT曲线)及组织演变。结果表明,在较低冷却速度下显微组织由铁素体、珠光体和贝氏体组成,冷却速度范围为0.2～1℃/s时,随着冷速的增加,铁素体和珠光体组织逐渐减少直至消失,当冷速增加到1℃/s时,转变组织主要由贝氏体构成。冷却速度≥3℃/s时,显微组织中开始生成马氏体,并在冷却速度≥10℃/s完全转变为马氏体组织。研究还认为马氏体组织的生成是由于大的冷速和大的变形量共同作用的结果。     

一种矿山机械用贝氏体耐磨铸钢的连续冷却转变曲线

运用膨胀法同时结合显微组织观察及硬度测试确定了一种矿山机械用贝氏体耐磨铸钢的连续冷却转变曲线。结果表明:该矿山机械用贝氏体耐磨铸钢的Ac₁、Ac₃、Ms分别约为790、845和303 ℃;当冷却速度低于0.05 ℃/s时,组织为铁素体和珠光体;当冷却速度介于0.05 ~0.1 ℃/s之间时,组织为铁素体+珠光体+贝氏体;当冷却速度在0.25~15 ℃/s之间,为贝氏体+马氏体复相组织;当冷却速度大于30 ℃/s时,奥氏体几乎全转变为马氏体组织;马氏体临界转变速度在15~30 ℃/s之间。随着冷却速度的增加,显微硬度先快速增加后趋于585 HV0.01。     

调质热处理对EH47船板钢显微组织的影响

在实验室条件下研究了调质工艺参数(淬火温度870～960℃,回火温度580～670℃)对EH47船板钢显微组织的影响。结果表明:试验钢经调质处理后的显微组织是以针状铁素体为主,含一定量粒状铁素体、准多边形铁素体和粒状贝氏体的混合组织。回火温度相同,随着淬火温度的升高,试验钢的组织更为细小均匀,贝氏体含量稍有增加;淬火温度相同,随着回火温度的升高,组织更为细小,针状铁素体含量增加,贝氏体含量减少。930℃保温30 min淬火、640℃回火30 min的钢的组织最为细小均匀。因此,EH47船板钢的实际调质淬火温度应高于900℃,回火温度控制在580～640℃。     

高强贝氏体非调质钢的奥氏体连续冷却相变

采用DIL805L热膨胀仪,研究了Si-Mn-Mo系贝氏体非调质钢奥氏体连续冷却转变过程(CCT曲线),分析其显微组织及硬度、强度的变化。结果表明,试验钢在小于7℃/s较宽冷速范围内均可获得贝氏体+铁素体组织,且贝氏体以粒状贝氏体+板条贝氏体2种形态存在。随着冷却速度增加,显微组织逐渐转变为以马氏体为主,同时晶粒细化作用增强,硬度及抗拉强度增加。可以通过对转变组织的控制,得到综合力学性能良好的贝氏体钢。     

船板钢CCT曲线的测定与分析

利用Gleeble3500热模拟试验机对船板用钢进行模拟试验,采集温度-膨胀量曲线,并结合金相法、硬度法绘制出试验材料的CCT曲线。分析CCT图和试验钢显微组织照片,得出不同冷却速度下该钢的组织转变情况。随着冷却速度的逐渐增大,试验钢的组织由多边形铁素体、准多边形铁素体逐步向粒状贝氏体、贝氏体铁素体的转变,同时显微硬度也随冷速的升高呈明显的上升趋势。     

微合金化SWRCH6A钢的连续冷却转变曲线

在RILNL-78热膨胀系数测定仪上进行微合金化SWRCH6A钢热模拟试验,采用热膨胀法和金相法建立CCT曲线,研究添加微量硼、钛元素后SWRCH6A钢连续冷却过程中的相变规律。结果表明,随着冷却速度的增加,微合金化SWRCH6A钢的显微组织构成由多边形铁素体PF逐步转变为多边形铁素体PF、珠光体P和准多边形铁素体QF,最终转变为珠光体P、准多边形铁素体QF和粒状贝氏体GB;随着冷却速度的增加,SWRCH6A钢的维氏硬度逐渐增加;结合SWRCH6A钢的CCT曲线,确定出合适的轧后冷却速度为0.5 ℃?s-1,此冷却速度下可得到理想的显微组织：准多边形铁素体QF+多边形铁素体PF+珠光体P。     

新型槽帮钢的连续冷却转变曲线及微观组织

采用膨胀仪、光学显微镜和维氏硬度计研究新型槽帮钢的连续冷却转变行为，获得连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明，CCT曲线存在高温铁素体-珠光体转变区、中温贝氏体转变区和低温马氏体转变区。随着冷却速度的增大，室温硬度不断提高，微观组织由铁素体-珠光体向贝氏体和马氏体过渡，最终形成单一马氏体组织。在实测冷却曲线中，当冷却速度小于0.14℃/s时，组织主要为高温铁素体-珠光体转变区；当冷却速度为0.14～0.81℃/s时主要为高温、中温复合转变区，室温组织主要为铁素体、珠光体和贝氏体；当冷却速度为0.81～1.62℃/s时为高温、中温和低温复合转变区，室温组织为铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体；当冷却速度为4.05℃/s时为中温、低温两相转变区，高温转变区消失，室温组织为贝氏体和马氏体；当冷却速度高于8.10℃/s时，为马氏体单相转变区。随着冷却速度由0.06℃/s提高到40.5℃/s,微观组织由铁素体-珠光体过渡为贝氏体-马氏体，直至单相马氏体组织，其室温显微硬度由195 HV5(冷速为0.06℃/s)增大到515 HV5(冷速为40.5℃/s)。     

大热输入焊接用EH40船板钢焊接热影响区组织转变与力学性能

河钢集团采用氧化物冶金技术开发出了大热输入焊接用EH40船板钢，利用DIL805L淬火相变膨胀仪结合焊接热模拟技术，研究了EH40船板钢焊接热影响区(HAZ)连续冷却转变行为和不同冷却速度下HAZ的组织转变。同时，采用Gleeble-3800热模拟试验机对EH40船板钢进行焊接热模拟试验，并对其焊接HAZ力学性能进行了测定。焊接HAZ连续转变曲线(SHCCT)表明，当冷却速率≤1 ℃/s时，主要发生铁素体/珠光体转变；随着冷却速率增大至2 ℃/s时，贝氏体开始析出;当冷却速率在2～3 ℃/s时，发生铁素体/珠光体和粒状贝氏体转变；当冷却速率在5～10 ℃/s时，发生铁素体/粒状贝氏体转变；而且随着冷却速率增大，粒状贝氏体所占比例逐渐升高；当冷却速率增大至15 ℃/s时，开始出现板条状贝氏体；当冷却速率在30～100 ℃/s时，开始出现马氏体，并且马氏体所占比例逐渐升高。另外，焊接热模拟和冲击试验结果表明，经过200 kJ/cm热输入焊接热模拟后，EH40船板钢HAZ在-40 ℃下的平均冲击吸收能量为205 J，远大于国标要求的41 J。采用扫描电镜及配套的能谱仪对EH40船板钢焊接HAZ析出粒子进行了分析，结果表明(Ti,Mn,Si,Mg)Ox-MnS粒子可以作为形核质点促进焊接HAZ针状铁素体的形成，有效地提高了焊接HAZ的低温韧性。     

非调质NM400复相耐磨钢的相变行为

为进一步优化非调质NM400复相耐磨钢不同组织配比,利用Gleeble-3800热模拟试验机探究了试验钢在连续冷却条件下的组织转变规律,并结合金相法和硬度法,绘制出试验钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,当冷速低于1 ℃/s时,试验钢组织为铁素体+粒状贝氏体+珠光体,部分粗大的原奥氏体晶粒转变为粒状贝氏体和珠光体。在冷却速率为5~40 ℃/s时,试验钢不再发生珠光体转变,显微组织均为铁素体+贝氏体+马氏体。并随着冷速的增加,马氏体含量不断增加,硬度升高;此外,不同分段冷却方案下,较低的中冷温度以及较长的空冷时间均有利于铁素体和贝氏体的转变。同时,残留奥氏体含量则随铁素体含量的增大而增大;由于试验钢的Ms点较高,马氏体板条较宽,并且有自回火现象发生。     

铌合金钢的控制冷却工艺研究

通过控制冷却速度的方法,研究了两组体育器械用Nb微合金化C-Si-Mn-Cr-Nb钢不同冷却速度下的显微组织和显微硬度的变化规律。结果表明,随着冷却速度的降低,两组钢的铁素体晶粒尺寸都逐渐减小,铁素体的体积分数都逐渐降低,在同样的冷却速度下,有Nb钢的铁素体晶粒尺寸更小、铁素体体积分数更低。Nb微合金化,对钢起到了晶粒细化和析出强化的作用,可以提高铁素体的硬度,但对贝氏体显微硬度的影响相对较小。     

热处理工艺对Mn-Mo-Nb-B低碳微合金钢组织和力学性能的影响

利用SEM、电子探针、纳米压痕及高温变形热模拟机,研究低碳合金钢在不同热处理工艺下组织及力学性能的变化规律。结果表明,冷却速度不同时,合金钢中贝氏体的显微组织不同。当冷却速率为0.50~1.00℃/s时,钢中组织为准多边形铁素体和粒状贝氏体;冷却速度为3.00~10.00℃/s时,组织变为针状铁素体和板条贝氏体。针状铁素体组织的相变温度为620~600℃之间;试验钢中准多边形铁素体硬度最低,板条贝氏体硬度最高,贝氏体组织的本征硬度与维氏硬度均随冷却速度的增加而增大,且基体本征硬度对合金钢维氏硬度的变化起主要作用。     

50CrVA弹簧钢的奥氏体连续冷却相变研究

采用膨胀法并结合金相-显微硬度法,在Gleeble-3500热模拟试验机上测定了弹簧钢50CrVA的相变临界点Ac1、Ac3、Ar1、Ar3;测定了该钢在不同冷却速度时的膨胀曲线,绘制了该钢的连续转变曲线(CCT曲线)。结果表明,随着冷却速度的增加,其显微硬度增加;当冷却速度小于5℃/s时,转变产物为多边形铁素体、珠光体和少量贝氏体的混合组织,当冷却速度在5～10℃/s之间时,转变产物为铁素体、珠光体和少量贝氏体;当冷却速度大于10℃/s,得到马氏体组织。     

Mn-Cu-Ti-Nb低碳钢连续冷却转变行为

在MMS-300热力模拟机上,利用膨胀法结合金相-硬度法,建立新开发的高速列车焊接构架用Mn-Cu-Ti-Nb低碳钢未变形和变形奥氏体的连续冷却转变曲线,研究了形变和冷却速度对试验钢γ→α相变行为及显微组织的影响.结果表明:随着冷却速率的增加,铁素体转变开始温度降低,铁素体晶粒得到细化,同时还促进了贝氏体相变.变形一方面促进了铁素体相变,细化铁素体晶粒;另一方面又抑制了贝氏体相变,使贝氏体含量降低,硬度降低.     

硼微合金化中碳冷镦钢10B33的连续冷却转变行为

采用膨胀法结合金相-硬度分析法测定了10B33钢的连续冷却转变（CCT）曲线,研究了连续冷却过程中冷却速率对10B33钢组织和硬度的影响。结果表明：10B33钢在较宽的冷却速率范围内（0.1～20 ℃/s）可获得铁素体和珠光体组织,但随着冷速的增加,珠光体含量逐渐增加,且珠光体形貌由粗片状逐渐演变为层间距小的屈氏体。当冷速达到30 ℃/s时,转变为马氏体、部分屈氏体和极少量铁素体。整个冷速范围未发现明显贝氏体。随着冷却速率的增加,硬度逐渐提高。通过CCT曲线分析,制定了10B33钢的优化冷却工艺,得到了利于冷镦变形的理想铁素体和珠光体组织。     

冷却速度对超低碳微合金钢组织和性能的影响

利用Formaster-F全自动相变测量装置对超低碳微合金钢进行不同冷却速度的热处理,采用金相显微镜观察试验钢的微观组织,采用450SVD数显维氏硬度计测量试验钢的维氏硬度。结果表明,当冷却速度＜1 ℃/s时,试验钢的显微组织均为多边形铁素体,维氏硬度平均最大值为177.0 ;当冷却速度达到3 ℃/s时出现准多边形铁素体,维氏硬度平均最大值为187.3 HV5;当冷却速度达到5 ℃/s时钢的显微组织中出现粒状贝氏体,此时维氏硬度平均最大值为193.3 HV5;20 ℃/s时出现贝氏体铁素体,准多边形铁素体消失,维氏硬度平均最大值为221.6 HV5;当冷却速度达到50 ℃/s时钢中出现马氏体,显微组织为三相组织即粒状贝氏体＋贝氏体铁素体＋马氏体,维氏硬度平均最大值达到224.0 HV5;冷却速度达到165 ℃/s后,钢中的显微组织仍为三相组织,此时试验钢的平均维氏硬度值达到本试验的最大值263.3 HV5。在所有的冷速下,试样中均未发现珠光体。HV5