奥氏体变形条件下低碳微合金钢中的贝氏体相变

采用Gleeble-1500热模拟机对低碳Mn-Nh-Ti钢进行了奥氏体区变形和变形后的冷却试验,借助于光学显微镜和扫描电镜分析了变形和冷却速度对显微组织的影响。结果表明,随着奥氏体形变量的增大,奥氏体向铁素体的相变增加,向贝氏体的相变减少,贝氏体中的铁素体和小岛由细长条状逐渐向近等轴状变化,铁素体板条间的小岛逐渐变化为存在于某些铁素体的晶界上。随着变形后的奥氏体冷却速度增大,铁素体量减少,贝氏体量增加,粒状贝氏体也逐渐由板条贝氏体所取代。     

加热温度对低碳微合金钢相变的影响

采用Gleeble—1500热模拟机对低碳Mn—Nb—Ti钢进行了不同加热温度下的奥氏体变形和变形后的冷却实验．通过光学显微镜和扫描电镜分析了加热温度对奥氏体有效晶粒尺寸的影响．和不同有效晶粒尺寸的奥氏体相变后显微组织的变化。结果表明，随着加热温度的提高，变形奥氏体的有效晶粒尺寸增大；相变后的显微组织中铁素体由等轴状逐渐过渡到准多边形以至形成长条状，微细碳化物逐渐减少，小岛逐渐增多，小岛的长宽比不断增大最后形成细长条状。     

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。     

低碳Mo-Cu-Nb-B系微合金钢的中温转变组织类型

利用热膨胀仪对低碳Mo—Cu—Nb-B系微合金钢进行了不同温度的等温实验．结合金相（OM）、透射电镜（TEM）研究了不同等温条件下组织转变特点．该微合金钢中温转变有三类组织：沿晶界形核并向晶内单方向生长的准多边形铁素体,晶界或晶内形核的针状铁素体和成束生长的板条贝氏体铁素体．620℃为发生准多边形铁素体转变的鼻尖;580℃只发生少量仿晶界铁素体转变,铁素体转变受到抑制;在530℃左右等温时,奥氏体将发生针状铁素体转变,这些针状组织彼此交割、独立生长,分割原奥氏体晶粒,细化了组织．     

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。     

Mn-Mo-Nb-B低碳微合金钢中温转变组织的演化

利用金相、电子背散射衍射(EBSD)技术结合纳米压痕仪研究了低碳Mn-Mo-Nb-B微合金钢的组织转变、晶粒的晶体学取向及其纳米力学性能.由1℃/s冷速连续冷却到室温所得组织主要是贝氏体铁素体和粒状贝氏体.以1℃/s冷速连续冷却到560℃淬水所得组织为针状铁素体和淬水时形成的马氏体/贝氏体,其中相邻针状铁索体之间为小角晶界;前一试样中粒状贝氏体的平均纳米压痕硬度(2.31 GPa)与后一试样中针状铁素体的平均纳米压痕硬度(2.22 GPa)极为接近.取向差较小的针状铁素体组织在1℃/s冷速下连续冷却过程中碰撞,接合成粒状贝氏体.     

热变形参数对铌微合金钢贝氏体相变的影响

利用Gleeble-1500热力模拟实验机研究了铌微合金低碳钢连续冷却过程及等温过程贝氏体相变,分析了热变形参数对贝氏体相变的影响规律.研究表明,在连续冷却条件下,随着冷却速度的增加,贝氏体转变开始温度降低.随着变形温度的升高,贝氏体转变开始温度升高.从贝氏体转变开始温度来看,950℃变形时,对贝氏体相变有较明显的促进作用,当变形温度升高,变形的作用减弱.在相同变形温度情况下,随着变形量的增加,先共析铁素体的量增多,贝氏体量随之减少.变形温度在900℃以下时,变形促进了高温等轴铁素体的形成,同时由于先共析铁素体的影响而间接影响了贝氏体的量,导致了随变形温度的升高贝氏体量有所减少.在等温条件下,形变不仅缩短贝氏体相变的孕育期,而且促进了贝氏体的相变,贝氏体转变的鼻尖温度为500℃,贝氏体转变的上限温度为600℃.     

添加稀土元素钇对低碳微合金钢组织和性能的影响

真空条件下,向低碳微合金钢中加入不同含量的稀土元素钇,同样条件下进行熔炼、浇注、轧制.利用光学显微镜和扫描电镜以及能谱分析,研究了稀土元素钇对低碳微合金钢组织、性能的影响规律.结果表明.稀土元素钇细化了低碳微合金钢的组织并对第二相具有变质作用;热分析表明不同含量钇均使低碳微合金钢的晶粒得到细化.向低碳微合金钢中添加质量分数为1.5%Y时,实验钢的性能有所提高.当达到2.0%Y时,合金晶粒细化效果明显,此时力学性能有进一步改善.     

低碳微合金钢中针状铁素体的形成与控制

低碳微合金钢连续冷却时都会产生多种类型的中温转变组织,低冷速下主要得到粒状贝氏体组织,高冷速下主要得到板条贝氏体组织．连续冷却时,在较高中温转变温度范围可形成针状铁素体,其转变受冷却速度和过冷温度影响．通过控冷可以在低碳微合金钢中得到贝氏体和针状铁素体多相组织,利用针状铁素体能改善高强度低碳微合金钢的综合力学性能．     

超细化低碳贝氏体钢的回火组织稳定性及力学性能

研究了弛豫-析出控制相变(RPC)技术生产的细晶低碳贝氏体钢回火后组织与性能的变化,并与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的钢板的回火组织及性能进行了比较。采用RPC工艺得到的钢板经500℃～700℃回火1h后,随回火温度升高呈现软化-硬化-再软化的变化规律,采用AC工艺得到的钢板回火后硬度和强度的反复变化不明显,而经过RQ处理后的钢板随回火温度升高强度和硬度则单调下降。RPC和RQ钢板回火前的组织均为板条状贝氏体和少量粒贝的复合组织。回火后RPC钢板组织变化不明显,而RQ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。实验结果表明,RPC钢板具有良好的热稳定性。     

贝氏体组织的弛豫细化

利用热模拟、金相分析结合半定量测量统计及径迹显微照相技术(FFA),研究了微合金钢奥氏体区变形后弛豫不同时间的贝氏体组织演化情况。同时,通过萃取复型方法观察了弛豫不同时间奥氏体中的析出行为。结果表明,弛豫处理后试验钢的组织得到了有效细化,主要为超细贝氏体与马氏体复合组织。随着弛豫时间的变化,细化效果不同,在850℃变形后等温弛豫60s-200s时,细化效果最佳。变形后弛豫过程中的位错运动和弛豫析出速度的配合与细化效果密切相关。     

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 普通金相浸蚀方法观察材料的显微组织虽然简洁快速,但它往往只能显示晶界和相界,并且难以有效地区分多于两相的显微组织。特别是低碳贝氏体复相钢组织比较复杂,普通金相浸蚀方法很难满足需要,运用彩色金相技术和电子背散射（Electron Back Scatter Diffraction, EBSD）技术对低碳贝氏体复相热轧钢板产品的显微组织进行相鉴别的研究鲜见报道,笔者在各相定量分析方面进行了一些尝试和探索,并取得了一系列成果和进展。     

低碳贝氏体钢形变奥氏体的连续冷却相变研究

以低碳MoNbV奥氏体钢为研究对象,在Formaster-D全自动化仪上测量了过冷奥氏体CCT曲线;在Gleeble1500热模拟机上,利用热膨胀法制定了800℃形变奥氏体的CCT曲线.采用光学显微镜、金属薄膜电子显微分析发现,添加合金元素、形变和冷却速度对低碳贝氏体钢显微组织均有很大的影响.     

超低碳贝氏体钢的加工工艺与组织性能分析

进行了超低碳贝氏体钢的两阶段控轧控冷实验，对轧后钢板进行力学性能检测及组织分析。结果显示．超低碳贝氏体钢强度较高，屈服强度平均达670MPa，伸长率和冲击功偏低；显微组织主要由粒状贝氏体和板条贝氏体组成．两种贝氏体组织只有在两个极端的温度下才有明显的差异，从工程检验的实际出发，不必区分两类贝氏体。     

超低碳贝氏体钢的加工工艺与组织性能分析

进行了超低碳贝氏体钢的两阶段控轧控冷实验,对轧后钢板进行力学性能检测及组织分析。结果显示,超低碳贝氏体钢强度较高,屈服强度平均达670MPa,伸长率和冲击功偏低;显微组织主要由粒状贝氏体和板条贝氏体组成,两种贝氏体组织只有在两个极端的温度下才有明显的差异,从工程检验的实际出发,不必区分两类贝氏体。     

连续冷却过程中低碳贝氏体钢的晶界化学

用俄歇电子能谱仪分析了低碳贝氏体钢奥氏体化后炉冷、空冷、油冷和水冷时Ｃ、Ｂ、Ｐ、Ｓ等元素在晶界的偏聚行为。结果发现：在不同冷却速度下,各元素在晶界的偏聚量不同。慢冷速下,Ｂ、Ｐ晶界浓度较高,快冷速下Ｓ晶界浓度较高。Ｃ在晶界的浓度随冷速的提高增加至一定值后趋于平衡。晶界上元素Ｃ、Ｂ、Ｐ、Ｓ之间,存在化学相互作用及位置竞争现象。用扫描电镜观察了断口形貌。     

回火温度对超低碳贝氏体钢(ULCB)组织与性能的影响

超低碳贝氏体钢经两阶段控轧控冷,在不同温度进行一定时间的回火,检测了热处理前后钢板力学性能并对比分析了组织特点.结果表明,随着回火温度的升高,贝氏体板条逐渐合并,过渡到粒状贝氏体,随着回火温度的进一步升高,出现粗大的准多边形铁素体组织;在490 ℃～620 ℃范围内进行热处理,试验钢会得到良好的综合性能;粒状贝氏体组织在-20 ℃的低温冲击功在560 ℃热处理达到最小值,之后随着回火温度的升高而大幅提高;而含有板条贝氏体组织钢的-20 ℃低温冲击功随着热处理温度的升高而有所改善.     

准铸态贝氏体低碳球铁的组织分析

采用扫描电镜和X射线衍射仪对准铸态贝氏体低碳球铁的组织结构、断口形貌和微区成分进行了分析和研究。结果表明,经准铸态贝氏体工艺处理后,低碳球铁的基体组织以针状无碳贝氏体为主,并有25％～28％的奥氏体;准铸态贝氏体低碳球铁韧塑性的提高,与其组织中形成的大量奥氏体和镶嵌在当中的针状无碳贝氏体密切相关。