碳含量对冷轧中锰钢双相区退火组织和力学性能的影响

研究了含碳量为0.1%～0.4%的冷轧态中锰钢经650℃退火后微观组织和单轴拉伸性能的变化规律。利用SEM进行了组织形貌表征,采用XRD法测量了残余奥氏体量,通过拉伸试验机测试了钢的单轴拉伸性能。结果表明,冷轧态实验钢在退火过程中都发生奥氏体逆相变,获得具有一定量亚稳奥氏体的超细晶组织;随实验钢碳含量从0.1%增加到0.2%时,钢的抗拉强度(Rm)变化不大(约1000 MPa),而断后伸长率(A)从27%升高到43%时,强塑积(Rm×A)从28 GPa%提高到45 GPa%,而碳含量为0.4%时,钢的强度明显提高(约1200 MPa),但塑性却下降。分析认为,冷轧中锰钢中的碳有利于逆转变奥氏体的形成及稳定,但碳含量过高会形成大量碳锰化合物,不利于奥氏体的形成,从而降低塑性。亚稳奥氏体相的TRIP效应以及超细的晶粒尺寸是获得超高强度、高塑性及高强塑积的主要原因。     

两相区退火时间对冷轧中锰钢组织和力学性能的影响

研究了650℃下退火时间对冷轧Fe-0.14C-5Mn钢的组织结构和力学性能的影响规律,利用SEM进行了组织结构表征,采用XRD法测量了残留奥氏体量,通过拉伸试验机测试了钢的单轴拉伸性能。结果表明,退火过程中发生奥氏体逆转变,退火1min以后即形成20%以上的亚稳奥氏体;随退火时间的延长,抗拉强度（Rm）逐渐升高,屈服强度逐渐降低;断后伸长率（A）和强塑积（Rm×A）先升高而后降低,在650℃退火10 min时塑性（46%）和强塑积（46 GPa%）获得最大值。分析认为高含量亚稳奥氏体相的TRIP效应以及超细的晶粒尺寸是获得超高强度、超高塑性及高的强塑积的主要原因。     

卷取温度和退火工艺对热轧中锰钢组织和力学性能的影响

冶炼了含1.0%～1.5%C、5.0%Mn(质量分数)的中锰钢,热轧后水冷至600、630和660℃保温1 h炉冷以模拟卷取工序,并进行了在600、640、680和730℃保温1～16 h后炉冷的退火处理。通过金相分析、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和拉伸试验研究了模拟的卷取温度和退火工艺对钢的微观组织和力学性能的影响。结果表明:模拟不同温度卷取的中锰钢组织均由马氏体、少量贝氏体和4.5%(体积分数)左右的残留奥氏体组成,力学性能变化不明显;退火后钢中残留奥氏体含量显著增加,且随着退火温度的升高和保温时间的延长,残留奥氏体由片条状转变为块状,钢的屈服强度降低,抗拉强度先升高后降低,断后伸长率升高。经680℃保温10 h炉冷退火的钢中残留奥氏体最稳定,力学性能最佳,抗拉强度为890MPa,断后伸长率达29%。提高退火温度和缩短保温时间使钢中残留奥氏体稳定性降低,TRIP效应减弱,力学性能降低。     

合金元素对热轧中锰钢组织及力学性能的影响

为研究碳、硅、锰等合金元素对热轧态中锰钢组织及力学性能的影响,设计了4种不同合金成分的热轧态中锰钢,并对其进行620℃退火10h的热处理.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验等研究了实验钢的显微组织、残留奥氏体体积分数和单轴拉伸性能.结果 表明:4种热轧态实验钢在退火过程中都发生奥氏体逆相变,获得了一...     

临界退火工艺对冷轧中锰钢微观组织和力学性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜和拉伸试验等研究了临界退火工艺对Fe-10.2Mn-0.48C-2.2Al-0.7Si-0.75V的冷轧中锰钢微观组织和力学性能的影响.通过热力学计算确定最佳的退火温度,以便获得最佳的力学性能.结果表明:临界退火后实验钢获得了板条状和等轴状奥氏体晶粒,同时铁素体中存在高密度位错.奥氏体的体积分数受...     

C含量对冷轧Fe-6Mn-1Al中锰钢组织与性能的影响

研究了C含量(质量分数)分别为0.06%、0.15%和0.30%的冷轧中锰钢Fe-6Mn-1Al退火后的组织及室温拉伸后的力学性能变化规律。结果表明,不同C含量的试验钢经660 ℃退火后的组织均为铁素体+奥氏体的双相组织。随着C含量的增加,试验钢中奥氏体的体积分数由19.34%增加到38.70%,且C含量的增加引起了配分到奥氏体中的C、Mn含量的增加,使奥氏体的稳定性得到了提升。C含量较高的试验钢变形过程中的TRIP效应更显著,使试验钢的加工硬化能力得到了提高,获得更好的综合力学性能。C含量从0.06%增加至0.30%,试验钢的强塑积由28.0 GPa·%增加到51.4 GPa·%。     

一种新型高强度高塑性冷轧中锰钢的组织和力学性能

研究了两相区退火温度对一种新型冷轧中锰钢(0.2C-5Mn-0.6Si-3Al,质量分数,%)显微组织及拉伸性能的影响。结果表明,在退火温度为730℃时,冷轧中锰钢可获得优异的强度与塑性配合,即抗拉强度为1062 MPa,总伸长率为58.2%,强塑积为61.8 GPa·%。随着退火温度升高,逆转变奥氏体逐渐粗化,且由片层状组织形态逐渐向等轴状组织形态转变,在一定退火温度下可获得奥氏体晶粒尺寸分布较为宽泛的多尺度的组织形态。这种多尺度组织形态的残余奥氏体具有适当的机械稳定性,能够产生连续不断的相变诱发塑性(TRIP)效应。连续不断的TRIP效应与铁素体在变形过程中的良好配合,是冷轧中锰钢获得高强度、高塑性的主要原因。冷轧中锰钢拉伸断裂的裂纹主要萌生于软相的铁素体(δ-铁素体)及超细晶铁素体与形变诱导马氏体(残余奥氏体)的界面处。     

临界区退火时间对冷轧中锰钢组织和力学性能的影响

利用拉伸试验机、扫描电镜和X射线衍射仪研究了临界区退火时间对0.21C-4.1Mn-1.85Si-0.05Nb-Fe冷轧中锰钢组织性能的影响。结果表明,随退火时间增加,铁素体比例降低,残留奥氏体含量先增加后降低,马氏体尺寸不断增加,试验钢的屈服强度先升高后逐渐降低,抗拉强度先降低后升高,伸长率和强塑积先增加后逐渐降低。退火10 min,工程应力-工程应变曲线表现为连续屈服,但加工硬化能力不足导致塑性最差。增加退火时间,工程应力-工程应变曲线出现屈服平台,但较大应变范围内不断出现的TRIP效应使得试验钢保持了持续的加工硬化能力,塑性提升。690℃退火60 min,试验钢的综合力学性能最佳,抗拉强度为1036.9 MPa,伸长率25.6%,强塑积可达26.5 GPa·%。     

低碳钢中残余奥氏体的调控及对力学性能的影响

采用完全淬火+两相区再加热淬火-分配(IQ&P)热处理工艺对0.23C-1.8Mn-1.35Si钢进行处理,获得了具有亚温铁素体、马氏体以及广泛分布于原奥氏体晶界、相界等处的残余奥氏体等构成的多相组织.利用SEM,XRD以及EBSD等对不同热处理阶段钢的微观组织进行了表征.结果证实,该多相组织低合金钢中残余奥氏体的获得主要依赖于以下两点:一是两相区再加热阶段逆转变奥氏体组织中的富Mn富C,二是淬火-分配阶段残留奥氏体在分配过程中的二次富C,通过上述的两步元素富集处理可以使该低碳钢在室温下获得超过10%含量的残余奥氏体,而残留奥氏体在分配过程中的二次富C则对该类钢中残余奥氏体的形成及其在室温下的稳定化起到了至关重要的作用.由于广为分布的残余奥氏体在形变过程中的TRIP效应,使得该类钢种在拉伸变形过程中获得了持续的加工硬化能力,从而实现了强度与塑性的良好结合.测试结果表明,IQ&P钢的强塑积超过了26 GPa%,屈服强度大于600 MPa,抗拉强度超过900 MPa,均匀延伸在16%以上,常温半厚冲击韧性达到了39 J.     

临界区回火温度对Fe-4Mn-1.2Cr-0.3Cu-0.6Ni中锰钢微观组织和力学性能的影响

研究了临界区回火温度对Fe-4Mn-1.2Cr-0.3Cu-0.6Ni中锰钢组织与力学性能的影响。通过热轧后直接淬火+临界区回火的工艺制备试验钢。采用光学显微镜(OM)、电子探针显微分析仪(EPMA)的扫描功能、透射电镜(TEM)、拉伸试验及冲击试验等对轧后淬火态和回火态试验钢的显微组织及力学性能进行了表征。结果表明,试验钢热轧后淬火可获得较高位错密度的板条马氏体,经过临界区回火后获得在回火马氏体基体上分布残留奥氏体的复合组织。随着临界区回火温度的升高,试验钢的抗拉强度呈升高趋势,而屈服强度先下降后增加,伸长率的变化趋势与试验钢中的残留奥氏体含量相关,冲击性能随临界区回火温度的升高呈先升高后降低的趋势。630 ℃回火后试验钢的拉伸性能最佳,650 ℃回火后试验钢的冲击性能最佳,确定最佳临界区回火温度区间为630~650 ℃。     

Fe-8Mn-xAl-0.2C冷轧中锰钢的组织与性能

利用场发射扫描电镜、电子背散射衍射技术、X射线衍射仪及电子万能试验机等对Fe-8Mn-xAl-0.2C(x=0, 3)冷轧中锰钢的微观组织与性能进行了研究。结果表明,Al的添加使奥氏体化温度明显升高。经高温临界区退火后得到了等轴的奥氏体与铁素体双相组织。添加Al提高了奥氏体的稳定性,影响了试验钢变形过程中的应变硬化行为,材料塑性得到改善。Fe-8Mn-0.2C冷轧试验钢在625℃退火获得了最优综合力学性能,抗拉强度为1220 MPa,伸长率为44%,强塑积为54 GPa·%;Fe-8Mn-3Al-0.2C冷轧试验钢在710℃退火获得了最优综合力学性能,抗拉强度为970 MPa,伸长率为58%,强塑积为56 GPa·%。此外,Al的添加扩大了试验钢获得优异力学性能的退火温度范围。     

逆转变奥氏体稳定性对中锰钢强韧性的影响

对淬火态中锰钢进行了不同温度的回火试验,研究了不同回火温度下逆转变奥氏体的含量和稳定性,及其对中锰钢强韧性能的影响.结果表明:当回火温度由630℃升高至670℃时,中锰钢室温组织中逆转变奥氏体体积分数由19％增加至42％,逆转变奥氏体稳定性不断降低;中锰钢的屈服强度由750 MPa降低至565 MPa,抗拉强度由845...     

逆相变退火时间对5%Mn冷轧中锰钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪研究5%Mn冷轧中锰钢逆相变退火时间对显微组织和力学性能的影响。结果表明,冷轧中锰钢经930℃淬火20 min、675℃逆相变退火5～40 min后的组织为马氏体、超细晶铁素体和不同体积分数奥氏体。保温5 min时,组织延续淬火态的板条马氏体,奥氏体体积分数只有8.5%;随着保温时间延长至10、20、30 min,奥氏体体积分数分别增加至10.56%、19.7%、22.34%,但保温时间继续延长至40 min时,奥氏体体积分数降低至20.53%。随着保温时间的增加,抗拉强度持续增加,断后伸长率、强塑积均先升高后降低,强塑积在30 min时达到最大值,此时综合力学性能最好。     

不同轧制工艺中锰钢I&Q&P处理后的组织和力学性能

对0.1C-7.2Mn中锰钢热轧板,分别进行压下率40％的热轧、双相区温轧和冷轧加工,得到室温组织不同的热轧、温轧及冷轧原始试样,然后对不同轧制原始试样进行相同的I&Q&P热处理.采用扫描电镜(SEM)对观察了原始试样和热处理试样的室温组织,采用室温拉伸实验对热处理试样的力学性能进行了对比.结果显示,温轧I&Q&P试样...     

退火温度对0.14C-7Mn热轧中锰钢微观组织和力学性能的影响

针对0.14C-7Mn热轧中锰钢分别在600、620、640℃进行了10 h的退火试验。结果表明,退火后组织均为板条状铁素体+奥氏体,随着退火温度的升高,奥氏体体积分数增加,奥氏体中的C、Mn含量逐渐降低,导致其力学稳定性降低。试验钢退火后拉伸曲线均表现为连续屈服。随着退火温度的升高,奥氏体体积分数升高且稳定性降低,变形时产生的马氏体增多,因此抗拉强度随着退火温度升高而升高。适量的、稳定性适中的逆相变奥氏体在变形过程中持续相变产生加工硬化,延迟了颈缩的产生,增加了均匀延伸率。     

淬火后的逆相变退火温度对5%Mn冷轧中锰钢组织与性能的影响

对5%Mn冷轧中锰钢进行930 ℃×20 min淬火后再进行660、665、675、685 ℃保温30 min的逆相变退火处理,并用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等研究退火温度对中锰钢组织和力学性能的影响。结果表明:5%Mn冷轧中锰钢经过高温淬火和逆相变退火后的组织为超细晶铁素体、板条马氏体和奥氏体。随着逆相变退火温度由660 ℃增加至685 ℃,奥氏体含量先增加后降低并在665 ℃逆相变退火后达到最大值,抗拉强度持续增加,屈服强度先升高后降低并在675 ℃退火时达到最大,伸长率先升高后降低并在665 ℃时达到最大值。综合来看,5%Mn中锰钢冷轧板经过930 ℃×20 min淬火和665 ℃×30 min逆相变退火后的综合力学性能最佳,此时奥氏体体积分数为24.24%,抗拉强度为980 MPa,伸长率为23.68%,强塑积达到了23.21GPa·%。     

奥氏体中锰钢多元合金化对耐磨性的影响

通过在奥氏体中锰钢基础上分别或复合加入合金元素Nb、w、Ti、B、N、Cr、Cu,以便在奥氏体中形成适量弥散分布的第二相,从而提高在非强烈冲击工况下的耐磨性。当冲击功为1J时,把合金化的奥氏体中锰钢的耐磨性同Mn13钢及普通中锰钢相比较,得出相对耐磨性的大小。由实验可知多元合金化中锰钢的耐磨性相对Mn13钢的耐磨性提高了68~118%。从微观分析结果,对耐磨性的提高进行了探讨。     

冷轧压下率对高强度IF钢再结晶温度和力学性能的影响

将含P高强度Nb-Ti IF钢不同厚度的热轧板料统一轧成0.8mm厚的冷轧板料,来获得不同冷轧压下率的试样,采用盐浴炉退火试验和表面洛氏硬度测定方法,测定了不同冷轧压下率下的50%软化和100%软化的再结晶温度(T50和T100);冷轧试样经800℃退火后,进行单向拉伸试验,测定屈服强度σs、抗拉强度σb、延伸率δ和轧向塑性应变比r0.试验结果表明,冷轧压下率增大,能降低T100,提高δ和r0,但对T50和σs、σb无明显影响.     

淬火工艺对含Ni中锰钢组织和性能的影响

通过扫描电镜观察、拉伸及低温冲击试验,研究了不同淬火工艺对含1%(质量分数)Ni的中锰钢组织和性能的影响。结果表明,随着淬火温度升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度先增大后减小,随后再逐渐增大,低温冲击吸收能量具有相同变化趋势;中锰钢的最优调质工艺为900 ℃淬火后于600 ℃回火,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别能达到560 MPa、640 MPa及21.8%,-50 ℃ 冲击吸收能量达到270 J,获得了良好的综合力学性能。调质态试验钢在不同淬火温度下均获得了铁素体和回火马氏体组织,随着淬火温度升高,马氏体比例增加,晶粒尺寸逐渐减小。     

退火工艺对TRIP980冷轧钢板显微组织和力学性能的影响

以冷轧TRIP980钢为研究对象,探讨了退火温度、过时效温度和过时效时间对钢板组织性能的影响。结果表明:退火温度从800 ℃降低至760 ℃,随着奥氏体化程度的降低和原奥稳定性的增强,冷却后组织中硬相含量更低,残奥含量更高,宏观表现为拉伸强度降低、伸长率提高;过时效温度从360 ℃提高至400 ℃,随着贝氏体体积分数的提高,拉伸强度提高;过时效时间从600 s延长至1500 s,随着硬相贝氏体的软化和残奥稳定性增大,拉伸强度降低、伸长率提高。