低碳铁素体贝氏体复相钢的组织特征及强韧性

对一种低碳钢进行了控轧控冷试验,获得了具有铁素体和贝氏体的复相组织。利用拉伸试验机、光学显微镜、TEM等手段对复相钢的强韧性、显微组织及断口形貌进行了测试与分析。结果表明:贝氏体组织主要由宽度约为1μm的铁素体板条束组成,同时在基体上存在弥散分布的碳化物。具有铁素体贝氏体复相组织钢的屈服强度超过430MPa,且具有较低的脆性转变温度。复相钢的强化机制主要为细晶强化和贝氏体相变强化。单轴拉伸过程的能量分析表明:贝氏体的体积分数、贝氏体的分布及铁素体的晶粒尺寸是影响拉伸变形中各部分能量分配的主要因素。     

仿晶界型铁素体/贝氏体低碳锰钢的组织和力学性能

对一种低碳锰钢进行了终轧温度高于Ar3卷取温度的不同控轧控冷处理．扫描电镜和透射电镜观察表明,终轧变形在奥氏体再结晶区进行时,有利于获得均匀分布的铁素体和一定含量的贝氏体组织．终轧温度降低到800℃,实验钢产生了形变诱导铁素体相变．当冷速增加到60℃／s且卷取温度为400℃左右时,铁素体主要沿原奥氏体晶界分布,晶粒得到细化,贝氏体体积分数增加,强度有较大的提高,但延伸率较低,屈强比较高．通过控制终轧温度为800-850℃、冷速为40℃／s左右以及卷取温度为550℃左右时,低碳锰钢可以获得仿晶界型铁素体／贝氏体的复相组织,其中铁素体晶粒尺寸为8-8．5μm,贝氏体体积分数在30％左右,综合性能较好．     

复相组织构成对低碳合金钢塑性变形行为的影响

通过热轧试验、显微组织观察、性能测试和电子背散射衍射(EBSD)分析,研究了不同工艺下获得的连续油管用低碳合金钢的复相组织以及力学性能,并结合原位拉伸扫描电镜(SEM)分析,研究了具有复相组织的低碳合金钢在变形过程中的塑性变形行为。结果表明:复相组织为64%针状铁素体+32%贝氏体+4%M/A岛的试验钢综合力学性能最好,抗拉强度和屈服强度最高,分别为734 MPa和608 MPa,屈强比为0. 83。贝氏体+M/A岛组织作为试验钢中的硬化相,可提高钢的屈服强度。M/A岛组织作为硬化相,通过相变强化作用可提高材料的抗拉强度,对获得低屈强比十分有利。试验钢组织中仅贝氏体为硬化相,屈服强度有所降低,屈强比升高到0. 87。试验钢中马氏体作为硬化相时,使其在断裂过程中易在铁素体马氏体相界面形成微孔和微裂纹,使试验钢屈服强度降低到530 MPa,抗拉强度提高,达到690 MPa,没有满足力学性能指标目标值。     

超低碳微合金管线钢中针状铁素体的组成对强度的影响

利用控轧控冷工艺,在超低碳微合金管线钢中获得了不同组成比的针状铁素体复相组织,并对其复杂的组织进行了定量金相研究,探讨了组织组成比与材料强度的关系.研究结果表明,降低终轧温度、提高冷却速度均导致管线钢强度的显著提高,归功于针状铁素体复相组织中的粒状铁素体、贝氏体铁素体等低温组织含量的增加;低温组织含量的增加比提高卷取温度导致的沉淀析出增多对强度提高的贡献更大.     

0.02%Nb空冷仿晶界型铁素体/粒状贝氏体复相钢的相变及强韧性

采用Gleeble-1500D热模拟机进行热模拟实验和轧制实验,研究了添加0.02%Nb对仿晶界型铁素体(F_(GBA))/粒状贝氏体(B_G)复相空冷钢相变及力学性能的影响.结果表明,0.02%Nb使该钢的连续冷却转变曲线右移,淬透性增加;0.02%Nb抑制了γ→α相变,细化了仿晶界铁素体,促进了粒状贝氏体转变,细化了粒状贝氏体及其内部的铁素体片条及马氏体-奥氏体(M-A)岛.与不含Nb的F_(GBA)/B_G复相钢相比,由于组织细化及强化相体积分数的提高,含0.02%Nb的复相钢经轧后空冷后抗拉强度上升了157 MPa,屈服强度增加了93 MPa,强化效果显著.分析了添加0.02%Nb使复相钢的组织细化及强化相体积分数增加的原因.     

快速回火工艺条件下超高强低碳贝氏体钢的组织与性能

采用盐浴热处理试验,结合扫描电镜、透射电镜及室温拉伸试验,研究了快速加热+短时保温快速回火条件下超高强低碳贝氏体钢的组织和性能变化规律。结果表明,快速回火工艺下,超高强低碳贝氏体钢发生碳过饱和贝氏体和马氏体中的碳化物析出、铁素体和马氏体的重构以及微合金析出物的析出等现象,进而影响材料的强塑性;在700℃以下快速回火时,与以板条状贝氏体(LB)组织为主的复相贝氏体钢相比,以粒状贝氏体(GB)组织为主的钢具有更好的回火稳定性;在750～800℃两相区快速回火时,铁素体和马氏体相大量重构,最终形成粗大铁素体和马氏体,抗拉强度大幅提升,屈强强度大幅降低,且以LB组织为主的复相贝氏体钢中重构铁素体晶粒更为粗大,导致其屈服强度更低。     

低碳铁素体贝氏体复相钢的拉伸应力-应变曲线分析

对一种低碳钢进行了控轧控冷实验,获得了具有铁素体和贝氏体的复相组织.通过室温静态拉伸实验、光学显微镜等手段对复相钢进行了表征.研究了在拉伸速度恒定条件下的硬化行为.并利用Crussard-Jaoult分析方法对应力应变曲线进行分析.结果表明,具有铁素体和贝氏体组织的低碳钢具有较高的强度和较高的初始加工硬化指数,应变硬化指数随着真应变的提高呈先升高后下降的趋势,应变硬化速率随应变的升高呈下降的趋势.均匀分布的贝氏体有助于提高实验钢的应变硬化能力.     

铌、钛微合金化仿晶界型铁素体/粒状贝氏体复相钢的形变诱导铁素体相变的研究

以仿晶界型铁素体型/粒状贝氏体复相钢为对象,研究了铌、钛微合金化对其形变诱导铁素体相变的影响以及以仿晶界铁素体/粒状贝氏体为基本组织的复相钢形变诱导铁素体相变规律.研究表明,仿晶界铁素体/粒状贝氏体复相钢进行微合金化,会使其形变诱导铁素体相变受到抑制而推迟;同时因为微合金元素的加入,细化了相变中诱导析出的铁素体晶粒,有利于复相钢中粒状贝氏体的形成.形变参数对相变过程有着显著的影响,奥氏体化温度决定了奥氏体原始晶粒尺寸同样影响着形变诱导铁素体相变过程.采用合适的形变参数和奥氏体温度都可以促进形变诱导铁素体相变的进行从而细化铁素体晶粒.     

回火工艺对低碳贝氏体高强钢组织与性能的影响

采用两阶段控轧控冷工艺轧制低碳贝氏体高强钢,在不同温度下进行一定时间的回火处理,检测回火处理前后钢板的力学性能,并对比分析了显微组织.结果表明,析出强化在回火处理前后起主导作用;随着回火温度的提高,组织从粒状贝氏体向准多边形铁素体过渡;在600 ～750℃进行回火处理,试验钢中的析出相粒子均匀弥散析出,屈服强度上升了90～135 MPa,抗拉强度上升了15 ～ 55 MPa;准多边形铁素体组织在-20℃的冲击功不低于30 J.     

锰元素对形变强化相变完成时临界应变量的影响

利用形变强化相变机制研究了两种锰含量不同的低碳锰钢过冷奥氏体在780℃,以10s-1的速率变形时,锰元素对相变完成时临界应变量εc的影响.结果表明,锰元素对εc的影响很大,主要表现为对组织演变和转变动力学的影响.锰含量增加,主要推迟了相变过程的进行,εc增大.低碳锰钢过冷奥氏体形变强化相变组织演变和转变动力学都分为两个阶段：第一阶段对应着曲线上的斜率接近4,铁素体在原奥氏体晶界形核;第二阶段在曲线上表现n值减小,大约1.0-2.0,对应着铁素体在奥氏体晶内高畸变区大量反复快速形核,直至相变完成.锰含量增加,铁素体晶粒细化显著.     

轧后冷速对低碳贝氏体钢组织性能影响

模拟两阶段控轧控冷工艺,进行了低碳贝氏体钢轧制实验,分析了轧后快速水冷和空冷对低碳贝氏体钢组织及性能的影响。结果显示,钢轧后,在两种冷速下得到的组织形貌差别较大,快速水冷得到强度较高的板条贝氏体组织,缓冷得到强度较低的粒状贝氏体组织,粒状贝氏体的形成温度较高,没有明显板条特征;板条贝氏体屈服强度比粒状贝氏体高出278MPa,抗拉强度高出307MPa;而粒状贝氏体的塑性和韧性指标明显优于板条贝氏体,延伸率和-20℃低温冲击功指标是板条贝氏体的近3倍。     

轧制工艺对460 MPa级低屈强比耐火耐候钢组织性能的影响

利用热模拟方法测定低屈强比耐火耐候钢不同速率冷却后的组织。对比轧后弛豫工艺与未弛豫工艺以及终冷温度对试验钢性能的影响,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜分析不同工艺对钢轧后显微组织的影响。结果表明,随冷却速度的增加,钢板组织由多边形铁素体变为针状铁素体+粒状贝氏体复相组织;由于弛豫处理过程中过冷奥氏体部分转变为多边形铁素体,钢板屈服强度和屈强比均下降;随着终冷温度的降低,钢板的屈服强度和屈强比上升,与钢中针状铁素体的细化与M/A组元的弥散强化有关;轧后直接水冷,并控制终冷温度至500～560℃,可获得高强度与低屈强比的良好匹配。     

Evolution of Microstructures of a Low Carbon Bainitic Steel Held at High Service Temperature

Low carbon bainitic steel derives the high strength mainly from high density of dislocations rather than carbon and alloy element content, so it tends to evolve into equilibrium microstructure with low density of dislocations under thermal disturbance. In the present investigation, granular bainite and lath-like bainitic ferrite were produced respectively in Mo-free low-carbon steels by changing cooling rate. It has been found that granular bainite possesses a lower strength at room temperature than bainitic ferrite, but it exhibits a slower decrease of strength with temperature increasing. Dislocation density in both granular bainite and bainitic ferrite decreases via recovery and recrystallization at high temperature.However, when reheating of bainite is carried out at temperature below 600 °C, a long time will be needed for incubation of recrystallization, during which the hardness of bainite maintains stable. The property makes bainite, especially granular bainite, become a potential microstructure for matrix of high strength fire-resistant steel.     

铝硅合金化低碳钢多道次变形的组织演变与力学性能

利用热模拟试验研究了铝硅合金化低碳钢多道次变形及连续冷却过程的组织演变.实验结果表明,通过多道次轧制和控制冷却工艺可以得到细晶铁素体和贝氏体双相组织,此铁素体/贝氏体双相钢具有低的屈服强度、高抗拉强度、低屈强比以及连续屈服的特性.     

工艺参数对Ti微合金化高强钢组织性能的影响

为实现高品质Ti微合金化高强钢的工业化生产,通过热模拟试验研究了加热温度、终轧温度、精轧阶段变形量、冷却速率和卷取温度对Ti微合金化高强钢组织性能的影响规律。结果表明,随着加热温度的升高,铁素体晶粒尺寸显著增大,试验钢硬度增大。随着终轧温度的降低和冷却速率的增大,铁素体晶粒尺寸逐渐减小,贝氏体含量增加,试验钢硬度增大。随着精轧阶段变形量的增大,铁素体含量增加,组织得到细化,细晶强化和相变强化共同作用的结果使得试验钢硬度逐渐降低。随着卷取温度的降低,试验钢的硬度先升高后降低,当卷取温度为610 ℃时,试验钢硬度最高。     

不同碳含量贝氏体合金钢等温淬火后的组织与性能

研究了3种碳含量(0.22C、0.34C、0.45C)的贝氏体钢在960℃奥氏体化+Ms点以上10～50℃等温淬火工艺下碳含量对贝氏体组织转变和力学性能的影响。结果表明,3种试验钢经过等温淬火处理后均获得由贝氏体铁素体和残留奥氏体相间分布组成的无碳化物贝氏体组织;随着碳含量的降低,贝氏体相变时间显著缩短,贝氏体铁素体板条变厚,硬度和抗拉强度呈下降趋势,但冲击性能显著提高,这主要是与低碳钢贝氏体转变温度更高,贝氏体铁素体板条粗大但高碳含量的大块状残留奥氏体减少有关。     

Effect of controlled cooling on the formability of TS 590 MPa grade hot-rolled high strength steels

The effect of cooling on the mechanical properties of hot-rolled high strength steels was investigated in order to improve the stretch-flangeability of conventional TS 590 MPa grade for the automotive parts through laboratory simulation and mill-scale production. The low temperature coiling method using a 3-step controlled cooling pattern after hot rolling was very effective for producing Nb-bearing high strength steel with high stretch- flangeability. It was suggested that the suppressed precipitation of grain boundary cementites and the decreased hardness difference between the ferrite matrix and bainite phases cause the excellent stretch-flangeability of ferrite-bainite duplex microstructure steel. Therefore, the formation and propagation of microcracks were suppressed relative to conventional HSLA steel with the ferrite and pearlite microstructure. In addition, the elongation improved compared with that of hot-rolled steel sheets using the conventional early cooling pattern because the volume fraction of polygonal ferrite increased.     

B610CF钢焊接接头的组织及性能分析

在手工电弧焊和气体保护焊两种焊接方法下,对新开发的调质型低焊接裂纹敏感性低碳贝氏体钢B610CF焊接接头的微观组织和力学性能进行了试验研究.金相分析表明,焊接接头的母材区、焊缝区和热影响区组织均为铁索体和下贝氏体,在铁素体和贝氏体上还弥散分布着渗碳体,说明焊接接头的强度和韧性都较好.拉伸、冲击和弯曲试验表明,焊接接头的抗裂性能好,具有强度高、塑性好、低温韧性和应变失效性能优良的综合力学性能.     

Cr元素及轧后控冷工艺对高强H型钢组织性能的影响

针对高强H型钢的开发,研究了 Cr元素及轧后控冷工艺对高强H型钢组织性能的影响.利用Jmatpro软件、光学显微镜、ImagePro-Plus等试验方法对含Cr和不含Cr两种试验钢的奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,组织演变、力学性能及强韧化机制进行了研究.结果表明,随着冷速的增加,钢中铁素体和珠光体体积分数逐渐减小,...