退火工艺对高强细晶IF钢的组织与性能的影响

 本文以新型的含铌高强细晶IF钢为研究对象，在实验室进行了热轧、冷轧以及轧后模拟连续退火实验。通过微观组织观察可以发现化学成分的改善、轧制及退火工艺的控制不仅可以使这种钢具有细小的晶粒，而且存在大量细小的析出物Nb（C、N）；同时晶界附近析出物非常稀少，称之为PFZ带（晶界无析出物区），且仅存在于晶界的一侧。实验结果表明由于Nb系析出物非常细小以及晶粒细化作用使实验钢具有较高强度和良好的延伸率；而PFZ带的存在，这种钢具有较低的屈服强度。与传统的IF 钢相比，实验钢具有晶粒细小、屈强比低、延伸率良好且塑性应变比r值较高的特点。     

退火工艺对高强细晶IF钢的显微组织与性能的影响

以新型的含铌高强细晶IF钢为研究对象,在实验室进行了热轧、冷轧以及轧后模拟连续退火试验.通过微观组织观察可以发现化学成分的改善、轧制及退火工艺的控制不仅可以使这种钢具有细小的晶粒,而且存在大量细小的析出物Nb(C、N);同时晶界附近析出物非常稀少,称之为PFZ带(晶界无析出物区),且仅存在于晶界的一侧.试验结果表明由于...     

罩式退火铌微合金化汽车钢的强化机理

 通过比较相同冷轧与罩式退火工艺下Mn-Si系和铌微合金化2种汽车用低合金高强钢的显微组织与力学性能,研究微量铌在冷轧罩式退火低合金高强钢中的强化机理。利用OM、SEM、TEM和拉伸试验机分别对2种钢的显微组织与力学性能进行了表征。对比分析表明：相对热轧板来说,2种钢冷轧退火板的铁素体晶粒和第二相析出物的尺寸都有所长大,导致了强度降低。相对Mn-Si钢而言,铌微合金化钢热轧板和冷轧退火板中的铁素体晶粒和第二相析出物尺寸更细小,细小第二相析出物的数量也更多,在相同的伸长率水平下明显提高了强度。冷轧罩式退火板的强化机理分析表明,铌微合金化低合金高强钢的主要强化方式是细晶强化和NbC的沉淀强化;研究认为添加质量分数为0.025%的铌时细晶强化更强烈。     

铌对高钢级管线钢中第二相析出与奥氏体晶粒长大行为的影响

基于双亚点阵模型,计算了两种不同铌含量的高钢级管线钢在不同温度下Nb、Ti和Al的析出量,测定了不同加热温度和保温时间下奥氏体晶粒尺寸,建立两种钢奥氏体晶粒长大模型.发现Nb含量增加提高了其全固溶温度,并且温降过程中Nb析出量显著增多,在晶界两边析出的细小碳氮化物对奥氏体晶粒长大有显著的阴碍作用.高铌钢加热温度为1250℃时奥氏体晶粒显著粗化,预测模型也不同于1050~1200℃的模型,但相同保温温度下晶粒尺寸明显小于低铌实验钢.通过数据拟合计算出高铌钢的长大激活能远远高于低铌钢,再次证明高Nb的管线钢在1200℃以下能够有效地细化奥氏体晶粒,预测模型与实验值吻合较好.      

微铌处理550MPa热轧带钢的工艺研究

采用Gleeble3500热模拟试验机,研究了含铌Q345钢奥氏体静态再结晶行为、铌的碳氮化物在奥氏体和铁素体中的析出行为等实验,铌在钢中的强化作用机理。根据上述结论,邯钢2250热轧厂生产了以碳、锰为主要成分,并加入微量铌元素,将原热轧带钢Q345的屈服强度由345 MPa提高到550M Pa。对生产的微铌处理550 M Pa钢的组织和力学性能作了检验,在细晶强化、沉淀强化和相变强化等复合强化的综合作用下,热轧带钢屈服强度均达到550 MPa以上,塑性良好。     

Nb对热轧低碳贝氏体钢组织与性能的影响

为开发600MPa级热轧贝氏体钢,设计了两种钢种成分,以C-Si-Mn系贝氏体钢为基础,添加一定合金元素Nb,经冶炼、轧制后进行组织观察、析出沉淀分析以及性能测试试验,研究Nb元素在热轧贝氏体钢中的作用。结果表明,添加0.025wt%的Nb,能细化贝氏体板条,贝氏体板条短小,有利于提高钢的强度与韧性。弥散的含Nb碳氮化物颗粒析出,起到析出强化作用,提高钢的强度。Nb明显改善低碳高强贝氏体钢的综合性能。     

Cr对含Nb高强无取向硅钢组织、织构及性能的影响

 高强无取向硅钢主要应用于高速电机,要求其具备高强度和优异磁性能,但目前无取向硅钢的磁性能和强度难以兼顾。因此,设计并制备了添加微量Cr的含Nb高强无取向硅钢,通过光学显微镜、EBSD、万能拉伸试验机、四探针测试仪和磁性能测量仪等研究了Cr对含Nb高强无取向硅钢微观组织、织构、力学性能及磁性能的影响。结果表明,添加质量分数为0.5%的Cr抑制了热轧组织的回复,使常化和退火组织再结晶减弱,常化和退火后有利织构面积分数增加,不利织构面积分数减小。添加质量分数为0.5%的Cr使含Nb无取向硅钢的屈服强度显著增大,磁感略升高,但对铁损几乎没有影响。Cr对屈服强度的影响一方面是由于Cr的固溶强化作用,另一方面Cr促进了Nb的析出而使Nb的析出强化效果增强;而Cr提高含Nb高强无取向硅钢的磁感主要是由于促进有利织构形成的同时抑制了不利织构的形成,使得织构因子增大;添加Cr使无取向硅钢的电阻率增加从而使铁损降低,同时Cr促进了Nb的析出,而这种富Nb析出相不仅抑制晶粒长大且会阻碍磁畴移动而使铁损增高,在两方面因素的综合作用下,添加质量分数为0.5%的Cr对含Nb高强无取向硅钢的铁损几乎没有影响。因此,含Nb高强无取向硅钢中添加微量Cr,会由于Cr的固溶作用以及其促进Nb的析出而提高钢的强度并提高钢的综合磁性能。     

铌对取向硅钢中析出物固溶温度的影响

选用含铌0.09%和不含铌的两种铸坯,将铸坯分别加热至不同温度,并保温30 min后进行淬火处理,利用JEM-2011透射显微镜对试样的显微组织进行观察,同时在扫描电镜下确定铸态组织中黑色物质的形貌,通过观察析出物在不同温度下的数量分布情况,分析比较取向硅钢在含Nb和不含Nb两种状态下析出物的固溶温度。结果表明:含铌取向硅钢铸坯的晶粒尺寸与不含铌铸坯的晶粒尺寸相比更加均匀细小,铌元素有阻碍晶粒长大的作用;含Nb取向硅钢中析出物的完全固溶温度在1 250～1 300℃,不含Nb的析出物完全固溶温度在1 300℃以上,说明Nb能够明显降低析出物的完全固溶温度。     

铌对高强度低合金钢的组织和强化机制的影响

研究了铌的质量分数分别为0.021%、0.081%和0.17%的高强低合金钢热轧态的组织和力学性能,并通过计算分析了3种钢的强化机制.研究结果表明,铌含量的提高抑制了珠光体的形成,促进了针状铁素体的形成,细小的碳氮化铌析出相增多;随铌含量的增加,细晶强化作用差别不大,沉淀强化效果明显增大.     

连退工艺对Nb+B-IF钢显微组织与性能的影响

以Nb+B-IF钢为研究对象,对其连续退火工艺进行了模拟试验,运用光学显微镜和透射电镜分析技术对不同加热速率细晶高强IF钢显微组织进行了研究。结果表明,随着加热速率提高,饼状铁素体数量增多,晶粒尺寸逐渐增大,屈服强度、抗拉强度和r值升高,n值降低,无沉淀析出区体积分数增大,形状更加稳定。     

优化生产高强钢筋的工艺技术

<正>目前中国高强钢筋生产主要采用微合金化、超细晶粒和余热处理等3种工艺。微合金化钢筋主要是指通过在钢水中添加微量钒、铌、钛等合金元素,通过这些微量元素的碳化物、氮化物在钢中的沉淀析出,达到细化晶粒和沉淀析出强化的目的,从而改善钢筋性能。通过微合金化工艺生产的钢筋,具有强度高、焊接性能好、抗震性能强的特点,是产品综合性能较好的高强钢筋生产工艺,但由于需要添加钒、铌、钛等合金元素,相应会在一定程度增加生产成本。     

铌微合金化极低屈服点钢的组织与性能

 通过超低碳加铌的成分设计和轧后软化热处理工艺成功制备出100 MPa级极低屈服点钢，研究了其组织与性能，并阐述了其软化机理。结果表明，软化热处理前后，试验钢组织均为单一的多边形铁素体，铁素体晶粒和Nb（C，N）析出相随软化热处理温度升高而粗化。特别地，950 ℃软化热处理时重新奥氏体化后的相变铁素体晶粒尺寸超过90 μm。固溶和沉淀强化增量之和与屈服强度随软化热处理温度的变化曲线有很好的对应关系，屈服强度随软化热处理温度升高整体呈降低趋势，主要原因是沉淀强化和细晶强化增量减小，但碳、氮原子重新回溶引起屈服强度回升。试验钢经850 ℃软化热处理获得最佳综合力学性能，950 ℃软化热处理后的强塑性很好，但因晶粒粗大导致韧性极低。     

铌、钛对445M铁素体不锈钢韧性的影响

 通过真空冶炼、锻造、热轧和不同固溶处理温度试验制备出含有不同微合金元素含量的445M铁素体不锈钢，结合其冲击试验，运用金相显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪等分析方法，探讨了微合金化对其韧性的影响。结果表明：化学元素铌和钛的加入，在晶粒内部和晶界上形成了TiN、NbC和(Nb，Ti)(C，N)析出相，稳定了钢中的碳、氮元素，防止由铬的碳氮化物析出而引起的晶间腐蚀，但对钢的冲击韧性有一定影响。采用单铌作为稳定化元素钢的冲击韧性优于单钛稳定钢；添加少量的钛，采用Nb+Ti双稳定钢，也可获得优异的冲击韧性，并且能够降低生产成本。     

低碳锰钢中铌钛复合加入对沉淀及再结晶的影响

本文采用Gleeble热模拟机,透射电镜和能谱分析等手段研究了复合加入Nb,Ti的低碳锰钢中碳氮化物沉淀和奥氏体再结晶情况。对四种不同成分的钢在925～1075℃之间,以40％应变和10~(-4)～10~(-1)s~(-1)不同应变速率进行等温压缩试验,还分别在不同温度下以相同的应变速率和不同形变量压缩变形后经不同保温时间后水淬,测定钢中碳氮化物应变诱导析出的动力学数据。观察了经热变形试样中沉淀相的形状、尺寸、分布,成分变化及显微组织亚结构等。 研究结果表明:Nb,Ti复合加入,降低了碳氮的活度,增大了微合金元素的固溶度,使沉淀温度降低,析出范围变宽。增加Nb含量,使开始沉淀的时间推迟。奥氏体高温区沉淀的较大质点是以Ti为主的铌钛碳氮化物,较低温度沉淀的细小质点则以含Nb为主。 复合加入Nb,Ti,提高了奥氏体再结晶激活能,从而有效地抑制了再结晶的发生,其阻滞作用比单独加入时大。这种效应是由溶质原子的拖曳机制和其碳氮化物沉淀机制共同完成,但在高温奥氏体区,固溶阻滞机制起主要作用。     

微量固溶Nb在钢中的作用

在实验室条件下进行了铌的质量分数为0．013％的含铌钢和不含铌钢的热轧试验,对含铌钢TEM观察结果表明,未观察到Nb（CN）从奥氏体中形变诱导析出,Nb（CN）在铁素体中也未脱溶析出。力学性能检验结果表明,在控轧控冷工艺及其他化学成分相同的条件下,微量的固溶铌（w（Nb）=0．013％）能使铁素体晶粒细化,造成钢的屈服强度平均提高55MPa。     

微铌Super6弹簧带钢组织细化研究

含微量铌的Super6弹簧钢，经传统带钢生产线上实施控轧控冷轧成的热轧弹簧钢带，免除常规弹簧钢带的退火工序，可直接用于冷轧，并能获得最终的细晶组织，提高了使用性能。试验结果证明弹簧钢中加入微合金元素Nh可以提高奥氏体再结晶温度和阻止再结晶晶粒长大，同时在轧制过程中形成细小弥散的碳氮化物钉扎在奥氏体晶界．从而细化了晶粒。     

低碳锰(铌)钢控轧控冷实验研究

通过TMCP研究了低碳锰钢和添加微量Nb的低碳锰铌钢的组织和力学性能的影响因素.研究了Nb对实验钢显微组织和力学性能的影响.Nb的添加能够细化铁素体晶粒,促进铁素体转变,对贝氏体形成有一定的抑制作用.相对低碳锰钢来说,铌的加入减少了贝氏体的体积分数,贝氏体强化效果减弱,钢的屈强比升高.通过增加冷速和降低卷取温度,可以使低碳锰铌钢获得一定量的贝氏体,综合性能较佳.低碳锰铌钢的主要强化机制有细晶强化、贝氏体相变强化和析出强化.     

铌、钛对汽车排气系统热端用铁素体不锈钢高温力学性能的影响

对含铌及Nb-Ti铁素体不锈钢进行固溶和高温时效处理,采用高温拉伸试验对其进行高温力学测试.结果表明:随着时效时间的延长,铌钢高温屈服强度降低较快,而Nb-Ti钢高温屈服强度变化不大.采用相分析、扫描电镜、透射电镜对固溶铌及微观结构进行分析,发现时效过程中固溶铌含量均降低,含铌及Nb-Ti钢500h时效后固溶铌相差不大,铌钢中析出相主要是NbN相和M6C相(Fe3Nb3C),Ti-Nb钢主要析出相是NbTi(C,N)相和Laves相(Fe2Nb).长时间时效后,M6C相和Laves相严重粗化且分布变化明显.M6C相粗化后观察不到沿晶界连续分布,而Laves相粗化后主要在晶界连续分布,起到强化晶界的作用.     

15MnVN钢强韧化的研究

本研究通过对15MnVN 钢固溶及再加热析出处理试验,定量地探讨了碳氮化钒的固溶及沉淀析出规律,粗略地估算了该钢在固溶强化、晶粒细化强化和沉淀强化下的屈服强度,考察了该钢在常化和调质处理后钢板所能达到的强韧性水平,以及钢中硫含量对钢的韧性的影响。     

高强度汽车大梁用钢W610L的研制

采取在碳锰钢中添加适量的铌和钛,通过细晶强化和沉淀强化成功开发出高强度汽车大梁用钢W610L。该钢钢质纯净、晶粒细小、强度高、韧性好,成功应用于国内多家知名汽车制造厂的汽车纵梁、横梁、支撑结构件等构件的制作。