X80管线钢的过冷奥氏体转变规律和相变模型

利用L78RITA淬火热膨胀仪研究了X80管线钢过冷奥氏体转变的相变规律,结合金相-硬度法绘制了试验钢的连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,随着冷却速率的增加,X80管线钢过冷奥氏体分别发生了铁素体、贝氏体、马氏体转变;冷速小于3℃/s时,组织为铁素体和贝氏体;冷速在3～20℃/s时,组织只有贝氏体;冷速大于40℃/s时,组织中开始出现马氏体,且随着冷速的进一步增大,马氏体的含量逐渐增多,贝氏体逐渐减少直至消失。试验钢硬度随着冷却速率的增加呈逐步升高的趋势。在CCT曲线基础上,建立了相变点温度-冷却速率关系模型,并通过回归计算得到拟合度较高的相变模型,且模型计算值与试验值之间能够很好的地吻合,证明了该相变模型的可行性。     

合金工具钢SAE6150冷却转变组织研究

对合金工具钢SAE6150的连续冷却转变曲线(CCT)和等温转变曲线(TTT)进行了测定,研究了过冷奥氏体转变过程及其转变组织的性能。结果表明,轧制在860~880℃吐丝后,控制相变温度在620~670℃和相变区间冷却速度小于0.75℃/s,盘条可获得均匀的索氏体组织和良好的性能。     

Cr-Mo系调质钢的连续冷却转变规律

采用DIL805L淬火相变膨胀仪研究了一种Cr-Mo系合金结构钢在连续冷却过程中的相变规律,膨胀法与金相-硬度法结合,绘制出该钢的连续冷却转变曲线。结果表明:当冷速小于0.1℃/s时,主要发生铁素体/珠光体转变;冷速增大,贝氏体和马氏体相继出现,当冷速在0.5～1.5℃/s时,发生铁素体/珠光体和贝氏体转变;冷速大于3℃/s时,马氏体开始出现,硬度值随着冷速的升高不断增大,合金元素Cr、Mo的加入大大提高了试验钢的淬透性。     

压铸用模具钢4Cr5Mo2V的过冷奥氏体连续冷却转变

通过测定不同冷却速度下的相变膨胀曲线、显微组织和硬度,得到了4Cr5Mo2V钢的过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线;结合CCT曲线,研究了不同冷却速度下组织形貌演变及硬度变化的规律;比较分析了4Cr5Mo2V钢与H13钢过冷奥氏体连续冷却转变的异同。结果表明:经过不同冷却速度冷却后,4Cr5Mo2V钢的相变产物主要为贝氏体(B)和马氏体(M);冷速小于0.06℃/s时,相变产物主要是贝氏体组织;冷却速度在0.06~0.14℃/s之间,相变产物中出现了贝氏体和马氏体的混合组织;当冷速大于0.14℃/s时,相变产物为马氏体组织。4Cr5Mo2V钢与H13钢的CCT曲线相比,位置向右整体偏移,无铁素体+珠光体转变区,且贝氏体生成区变小,相同冷速下硬度明显提高。     

SDP2新型贝氏体模具钢的相变及动力学

对新开发大截面贝氏体塑料模具钢SDP2在极低冷速下的过冷奥氏体连续冷却转变过程和相变动力学进行了研究。采用DIL805A高精度差分热膨胀仪测量SDP2钢线膨胀行为,利用SEM分析冷却转变产物;根据JMA公式计算SDP2钢贝氏体相变激活能和Avrami指数。结果表明,SDP2钢过冷奥氏体连续冷却过程包含珠光体、贝氏体和马氏体转变,而无铁素体转变;当冷速大于0.02℃/s时,转变产物以下贝氏体或马氏体为主;小于0.02℃/s时,以上贝氏体或粒状贝氏体为主,并出现珠光体。SDP2钢贝氏体转变的激活能为117 k J/mol,SDP2钢在不同冷速下贝氏体转变动力学指数Avrami指数n≈2~3,经分析计算所得的Avrami指数值所对应的显微组织形态和实验所观察到的显微组织相符合。     

WQ960E工程结构用钢CCT曲线的测定与分析

利用DIL805A型淬火变形膨胀仪,测定了WQ960E工程机械用钢以不同冷却速度连续冷却时的膨胀曲线,并结合金相-硬度法,获得该钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线).根据CCT曲线,结合光学显微镜与扫描电镜分析结果,研究了冷却速率对相变组织演变规律的影响.结果表明:当冷速为0.06℃/s时,相变组织为铁素体(F)+粒状贝氏体(GB);冷速为0.2℃/s时,组织为粒状贝氏体(GB);冷速为0.5℃/s时,开始出现板条贝氏体(LB);冷速为5℃/s时,出现马氏体(M).     

HSLA钢连续冷却过程的相变与组织研究

在Gleeble—1500热模拟试验机上研究了20SiMn3NiA钢在不同连续冷却条件下相和组织变化,用热膨胀法测定了该钢的连续冷却转变曲线（动态CCT曲线）。研究结果表明,20SiMn3NiA钢中的Mn、Ni、Si等合金元素能有效地阻止铁素体和珠光体的形成,故20SiMn3NiA钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线只有马氏体和贝氏体相变区。当临界冷却速度大于1℃／s时,20SiMn3NiA钢就可以获得板条状马氏体组织,且随着冷却速度的增大,马氏体组织变得越来越细。与静态CCT曲线相比,形变使动态CCT曲线的Ms点升高,奥氏体稳定性降低,形变细化了马氏体和贝氏体组织,使20SiMn3NiA钢在1℃／s的冷却速率下产生较高的强度。     

QP980钢CCT曲线的测定

采用膨胀法并结合金相法和硬度法,利用Gleeble-1500D热模拟试验机测定QP980钢在不同冷却速度下过冷奥氏体连续冷却时的膨胀曲线,利用Origin软件绘制QP980钢过冷奥氏体连续冷却相转变(CCT)曲线,分析冷却速度对QP980钢组织和硬度的影响。结果表明:QP980钢过冷奥氏体的冷却速度小于1.5℃/s时,主要发生铁素体、珠光体和贝氏体的转变;随着冷却速度的增加,铁素体软相组织不断减少,贝氏体等硬相组织不断增加,硬度值增加显著;冷却速度在2℃/s~10℃/s范围内主要发生贝氏体和马氏体的转变,硬度值变化较显著;冷却速度大于10℃/s时只发生马氏体转变,硬度值变化趋于缓慢。     

一种高强无碳贝氏体非调质钢的过冷奥氏体动态连续冷却转变曲线

利用Gleeble-3800热模拟试验机测定了自行研制的新型无碳贝氏体非调质钢在不同冷却速率下连续冷却转变的热膨胀曲线,结合显微组织和显微硬度,绘制了试验钢的过冷奥氏体动态连续冷却转变曲线。结果表明:试验钢冷却速率为0. 05℃/s时,组织为粒状贝氏体和少量的无碳贝氏体;冷却速率在0. 1～0. 3℃/s之间时,组织主要为无碳贝氏体;冷却速率到达0. 5℃/s时,组织为无碳贝氏体和少量马氏体;冷却速率在1℃/s以上时,组织为马氏体。力学性能测试表明无碳贝氏体钢实现了高强度与高韧性的结合,改善了珠光体-铁素体钢强度不足的问题。     

1.0 GPa级冷轧增强成形性双相钢的组织性能

采用热膨胀-显微组织-显微硬度相结合的方法,绘制了1.0 GPa级冷轧增强成形性双相钢的静态连续冷却转变曲线(CCT曲线),并研究了退火工艺对实验钢显微组织与力学性能的影响。结果表明：实验钢过冷奥氏体冷却转变过程主要存在铁素体相变区、贝氏体相变区和马氏体相变区的3个相变区;当冷速低于1℃/s时,实验钢主要发生铁素体与贝氏体相变,并存在少量马氏体相变;当冷速在3～20℃/s之间时,发生马氏体与贝氏体相变;当冷速达到30℃/s及以上时,完全发生马氏体转变。随冷却速率的增加实验钢的显微硬度逐渐增大,前期显微硬度提升较快,冷速达到20℃/s后逐渐趋于平稳,与对应冷速下的显微组织一致。实验钢的组织主要为铁素体、马氏体和残留奥氏体,三者匹配有利于变形过程基体强塑性的提升。当均热温度为810℃时,实验钢中残留奥氏体含量最高,为4.9%,变形过程中相变诱导塑性(TRIP)效应显著,力学性能最佳,屈服强度为791.7 MPa、抗拉强度为1041.7 MPa、伸长率为19.37%、强塑积达到20.18 GPa·%。     

冷却速率对ES355Al钢相变行为及组织的影响

采用DIL805淬火膨胀仪、金相显微镜及显微硬度计,研究了ES355Al钢连续冷却过程的相变及组织转变规律,分析了冷却速率对ES355Al钢相变及组织演变的影响。结果表明:过冷奥氏体在冷却过程中发生铁素体转变、珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。在冷速为0.2~1℃/s时,发生铁素体析出和珠光体转变;在冷速为2~7℃/s时,发生铁素体析出、珠光体转变和贝氏体转变,其中7℃/s为珠光体转变结束的临界冷速;,2℃/s、15℃/s分别为贝氏体、马氏体开始转变的临界冷速。ES355Al钢的显微硬度随着冷速增加而增加,由冷速0.2℃/s时的170 HV5增加到20℃/s时的350 HV5。     

23CrNi3Mo钢的连续冷却转变曲线

利用热膨胀法,结合金相法、硬度法测定了23Cr Ni3Mo钢过冷奥氏体的连续冷却转变(CCT)曲线;并分析了连续转变过程中钢的组织和硬度。结果表明:试验钢在冷却速度为0.1~0.3℃/s时,得到铁素体和贝氏体的混合组织;冷却速度为0.5~5℃/s时,得到综合性能优良的下贝氏体组织;冷却速度≥10℃/s时,得到主要为板条状马氏体的组织,在温度-时间对数曲线上出现了明显的由马氏体相变引起的"拐点"。随着冷却速率的增大,23Cr Ni3Mo钢的硬度逐渐增大,最终稳定在490 HV0.2左右。     

Si-Mn-Cr-Mo超高强钢的CCT曲线的探讨

利用L78型淬火膨胀仪,测定了Si-Mn-Cr-Mo超高强钢以不同冷却速度连续冷却时的膨胀曲线,并结合金相-硬度法,绘制了该钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)。根据CCT曲线,结合光学显微镜与显微硬度分析结果,研究分析了冷却速度对相变组织演变规律的影响。结果表明,当冷却速度为0.04~0.1℃/s时,相变组织为铁素体(F)和贝氏体(B),冷却速度为0.2~2℃/s时,相变组织为贝氏体(B)和马氏体(M),冷却速度大于3℃/s时,相变组织为马氏体(M);且随着冷却速度的提高,硬度值也在提高。测定结果为该钢的控制冷却工艺提供了重要的理论依据。     

42CrMoA钢过冷奥氏体连续冷却相转变曲线

结合膨胀法和金相-硬度法,利用Gleeble-1500D热模拟机测定了42CrMoA钢的临界点Ac1、Ac3和Ms点,测定了该钢在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线,相转变点;分析了连续冷却过程中过冷奥氏体转变过程及转变产物的组织形貌;测定了不同冷却速度下相转变后的硬度,获得了该钢过冷奥氏体连续冷却相转变曲线.结果表明,当冷却速度小于0.1℃/s时,转变产物为铁素体和珠光体组织;当冷却速度0.2～0.6℃/s时转变产物是铁素体、珠光体、贝氏体的混合组织;当冷却速度为0.7～17℃/s时,转变产物是贝氏体和马氏体的混合组织;当冷却速度大于20℃/s时,转变产物为完全马氏体,此次实验并没有获得完全贝氏体.     

两种超高强度钢控制冷速后相变产物及性能的对比分析

研究了两种新型超高强度钢30Cr3SiNiMoWNb和30Cr Ni5Si2MoNb奥氏体化后以30～3.5℃/min速度冷却的相变产物,及其对随后回火材料强韧性的影响。结果表明,30Cr3Si Ni MoWNb钢奥氏体化后以30和15℃/min冷却得到马氏体组织;以7℃/min冷却,过冷奥氏体的相变产物为马氏体和25%～30%的下贝氏体;以3.5℃/min冷却,过冷奥氏体的相变产物为珠光体、贝氏体和马氏体。30Cr Ni5Si2MoNb钢降低冷却速度后回火强度上升,韧性下降不大,在3.5℃/min冷速时强度达到最高值。与30Cr3SiNiMoWNb钢相比,30Cr Ni5Si2MoNb钢因其合金元素含量高,马氏体形成能力强,更难形成贝氏体和珠光体组织。     

30MnNiCuMoB-RE铸钢的连续冷却相变动力学研究

采用淬火相变热膨胀仪测定了30MnNiCuMoB-RE铸钢890℃完全奥氏体化后以不同速度连续冷却时的膨胀曲线。通过金相检验和硬度测定研究了30MnNiCuMoB-RE铸钢在连续冷却过程中的相变动力学。结果表明：30MnNiCuMoB-RE铸钢在890℃完全奥氏体化后以0.01～100℃/s的速率冷却时，随着冷却速率的增大，奥氏体依次转变为铁素体、贝氏体和马氏体，铁素体转变温度区间为717～611℃,贝氏体转变温度区间为590～323℃,马氏体转变温度区间为313～168℃;从获得的连续冷却转变(CCT)曲线可知，随着冷却速率的降低，发生贝氏体相变的临界冷速为50℃/s,发生铁素体转变的临界冷速为0.5℃/s;由于钢中存在一定程度的偏析，以0.01～0.2℃/s的速率冷却时，奥氏体依次转变为铁素体和贝氏体，钢的组织不均匀；随着冷却速率的提高，钢的硬度从200 HV10提高至500 HV10。     

HD15Ni1MnMoNbCu钢的连续冷却转变曲线测定与分析

采用膨胀法结合金相-硬度法,利用Gleeble-3180热模拟试验机绘制出核电站用HD15Ni1MnMoNbCu钢的奥氏体连续冷却转变曲线(CCT)。研究结果表明,HD15Ni1MnMoNbCu钢获得不同显微组织的控冷速度范围:冷却速率小于0.25℃/s时,转变产物为铁素体和贝氏体;冷却速率为0.25~3℃/s时,转变产物为贝氏体;冷却速率为3~15℃/s时,转变产物为贝氏体和马氏体;冷却速率大于15℃/s时,转变产物为马氏体和少量残留奥氏体。     

含铜高淬透性钢连续冷却相变特性分析

采用DIL805A相变仪、XRD衍射仪,结合金相法研究了新型含铜高淬透性钢连续冷却过程中的组织转变并分析其动力学过程。发现试验钢在0.02℃/s的低冷速时才出现高温相铁素体,具有非常高的淬透性,冷速小于0.3℃/s时得到的是全贝氏体组织,冷速为0.3℃/s时得到的是贝氏体与马氏体的混合组织,冷速大于0.3℃/s时得到的是全马氏体组织。动力学分析表明,连续冷却过程中所得到的贝氏体似乎并不完全依赖于碳的扩散。     

4330M钢连续冷却过程中的组织转变特征

采用Gleeble-3500热模拟试验机对4330M钢进行连续冷却转变试验,研究了冷却速率在0.8~10 ℃/s范围内连续冷却过程中组织结构转变特征。采用热膨胀、硬度测试及彩色金相等试验测定4330M钢的连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,4330M钢在冷却过程中存在铁素体、贝氏体和马氏体相变区,没有珠光体相变区。随着冷却速率的增加,过冷奥氏体依次分解为铁素体+粒状贝氏体、粒状贝氏体+下贝氏体+马氏体和完全马氏体,马氏体的临界冷却速率约为3 ℃/s。下贝氏体中铁素体和渗碳体的取向关系为(110)_α//(102)_Fe3C和[111]_α//[201]_Fe3C。结合维氏硬度试验与彩色金相定量分析,建立了4330M钢硬度-体积分数模型HBW=-0.07-4.69f_F+4.02f_GB+4.63f_LB+4.82f_M。     

低碳马氏体钢的氮化

对铁的γ→α多晶转变机理及转变动力学的研究导致人们研制出了含0.04～0.1%C 的低碳合金马氏体钢。这类钢经过适当的合金化以后其过冷奥氏体在奥氏体—铁素体转变温度区间具有很高的稳定性,不会发生中间转变(贝氏体转变),因此奥氏体化(或热变形)后空冷即可得到低碳马氏体组织。与普通结构钢相比较,这类钢由于含碳量相当