CT80级非调质连续油管用钢的组织和性能控制

通过两种成分非调质CT80连续油管用钢现场生产板卷工艺组织性能对比,分析了冷却速度、卷取温度、Mo和Nb元素含量等工艺参数对实验钢组织性能的影响。结果表明:当冷却速度由52℃/s提高到69℃/s后,铁素体形态为针状铁素体,实验钢屈服强度提高25 MPa;抗拉强度提高30 MPa。实验钢在530℃卷取时,组织中出现了3%的珠光体组织,抗拉强度低于性能指标10 MPa。而在400℃卷取时,组织中出现了3%的块状马氏体组织,使得屈服强度低于性能指标20 MPa;抗拉强度提高到690MPa。Mo元素含量提高,促进针状铁素体转变,实验钢淬透性提高,有利于获得M/A岛组织,保证获得高强度低屈强比性能。Nb元素含量提高,细晶强化和析出强化作用更明显。     

回火温度对连续油管用钢组织与力学性能的影响

对CT80连续油管用钢进行不同温度回火热处理,研究了回火温度对其显微组织与力学性能的影响.结果表明:不同回火温度下实验钢的显微组织主要为铁素体、回火索氏体和残留奥氏体;随回火温度的升高,显微组织中带状组织越明显,实验钢的屈服强度和抗拉强度呈下降趋势,延伸率逐渐升高,屈强比明显增加.     

非调质CT80连续油管用钢的控轧控冷工艺

利用Gleeble-1500热模拟试验机进行了控轧控冷热模拟试验,分析了非调质CT80连续油管用钢的精轧变形温度、冷却速度和卷取温度对试验钢组织与性能的影响规律。基于控轧控冷热模拟试验结果,设定了试验钢实验室轧制工艺,在终轧温度830℃、冷却速度46℃/s和卷取温度450℃轧制工艺条件下,获得了具有针状铁素体+贝氏体+少量M/A岛组织构成的成品钢板,其屈服强度620 MPa,抗拉强度754 MPa,伸长率29.2%,屈强比0.82,各项性能均满足CT80连续油管用钢力学性能要求。     

轧制工艺对800 MPa复相钢组织性能的影响

随着汽车行业的发展,先进高强钢的研究与应用越来越广泛。设计了低C,以Cr、Mn、Si为基本元素,复合添加Ti、Nb、V、Mo等元素的复相(CP)钢化学成分;通过控轧控冷工艺,充分发挥了马氏体和贝氏体相变强化及合金元素的析出强化、细晶强化的复合作用,成功获得了屈服强度大于680 MPa,抗拉强度大于780 MPa,伸长率大于10％的热轧CP钢。研究了不同终轧温度、卷取温度下钢板的组织形貌和析出物大小对其力学性能和扩孔性能的影响,得到了最佳终轧温度为890 ℃,卷取温度为490 ℃。在此工艺下,试制钢板的组织形貌和析出物大小得到了良好的配合,其扩孔率达到47%,扩孔性能最优。     

高强度船板钢连续冷却过程中组织性能预测模拟

针对实际生产条件对轧后连续冷却过程中高强度船板钢的组织性能进行了模拟。采用光学显微镜对试验钢的微观组织进行观察,运用Image-Pro Plus图像分析软件对铁素体进行定量化分析,并使用万能试验机对材料进行力学性能测试。试验结果表明,试验钢的组织含量、晶粒尺寸及力学性能的模拟结果与实测结果相符。这对工厂调整高强度船板钢的生产工艺,提高其力学性能,具有重要的参考价值和指导意义。     

42CrMo钢连续冷却时贝氏体对疲劳性能的影响

通过连续冷却方法，在４２ＣｒＭｏ钢中获得马氏体＋（３０－４０）％贝氏体复相组织，与完全淬火的马氏体回火到相同硬度（３７ＨＲＣ）条件下进行了接触疲劳，弯曲疲劳以及多次冲击性能比较。试验表明，复相组织优于完全淬火组织的性能。电镜分析指出，复相组织疲劳性能高的原因是复相组织的下贝氏体回火后析出短杆状碳化物，能有效地阻止疲劳裂纹的萌生及扩展。     

元素Nb对C-Si-Mn-Cr-Mo双相钢相变规律的影响

用Gleeble-1500热模拟机测定了C-Si-Mn-Cr-Mo和C-Si-Mn-Cr-Mo-Nb两种试验钢连续冷却转变(CCT)曲线,分析了微合金元素Nb对试验钢相变规律和组织演变的影响.结果表明,Nb可显著抑制试验钢铁素体转变,随着冷却速度增加,Nb的抑制作用逐渐增强,铁素体晶粒尺寸明显细化,显微硬度明显增加.铁素体转变充分时,Nb可提高亚稳奥氏体稳定性和淬透性,但对马氏体和贝氏体产物的显微硬度影响不大.在铁素体转变量很少或未转变的情况下,Nb使得粒状贝氏体产物中马氏体-残余奥氏体(MA)岛数量明显增多,贝氏体显微硬度增加,但其增幅随着冷却速度增加逐渐减小.     

卷取及冷却工艺对先进高强双相钢微观组织的影响

为研究卷取工艺及卷取后冷却工艺对先进高强双相钢微观组织的影响,采用Gleeble-3 500热模拟试验机、光学电镜、扫描电镜和透射电镜等手段,研究了先进高强双相钢的显微组织、析出物及显微硬度随卷取温度及卷取后冷却工艺的变化情况。结果表明：与缓冷工艺相比,在卷取后采用快冷工艺,试验钢的微观组织由多边形铁素体和粒状贝氏体转变为针状铁素体和少量的M/A岛;试验钢在不同卷取及冷却工艺下的析出物为Ti(Cr, Mo)C,均为球形和近方形两种形貌,快冷工艺下的析出物尺寸均比缓冷工艺下减小约20%,析出物数量增加30%;与缓冷工艺相比,快冷工艺下试验钢的显微硬度均有不同程度提高。     

连续退火工艺和合金元素对800 MPa级冷轧双相钢组织性能的影响

在实验室试制了800MPa级别的高强度低成本C-Mn-Si系双相钢,研究了双相钢的双相处理工艺、组织和性能.通过对三种不同成分的双相钢在( γ)两相区的加热淬火处理获得了不同比例的F M双相钢钢板,其性能可通过调整双相处理工艺来确定.结果表明,800 MPa级冷轧双相钢最优加热温度为760～800℃,缓冷速度为10℃/s.     

合金元素与退火工艺对冷轧双相钢组织和性能的影响

利用ULVAC-CCT-AY-II连续退火模拟器,探讨了合金元素C、微量Nb与退火温度对双相钢力学性能和组织的影响规律。结果显示,C与Nb对相变温度影响较小,但减少了760℃低温退火时的马氏体含量;微量Nb的加入,组织明显细化;在780℃以下退火时,易出现回复组织;在800℃以上退火时,C含量较高钢的组织中容易生成珠光体;C与Nb的加入,能提高钢的屈服强度与抗拉强度;微量Nb在提高钢强度的同时,伸长率也较未添加Nb的试验钢大;在820℃退火时,Nb微合金化双相钢的综合性能较好。     

控轧控冷工艺对F40MnV非调质钢组织及性能的影响

研究了不同的控轧工艺参数对非调质钢组织结构的影响规律,并在非调质钢零件不同部位采用强化控冷技术进行锻后冷却,得到了优化的非调质钢控轧控冷技术。结果表明:非调质钢转向节零件局部强化控冷技术能显著提高零件局部的综合力学性能;在1273～1373 K下,随着应变量ε在0.22～1.61内增加,实验钢原奥氏体晶粒从26～12μm逐渐细化,在该条件下峰值应变约为0.3;在1173～1473 K范围内随着变形温度的降低,变形抗力增大,峰值应变也随之增大,材料原奥氏体晶粒尺寸在20～11μm内逐渐减小;在增大锻压比和局部风冷两种工艺配合下,F40MnV钢可获得较好的综合力学性能。     

Nb对微合金非调质钢热加工过程中微观组织的影响

用Gleeble3800压缩试验机研究了Nb对微合金非调质钢热加工过程中组织的影响.结果表明,Nb可提高微合金非调质钢再结晶温度(Tnr),扩大奥氏体未再结晶区范围,抑制奥氏体再结晶.较高的应变速率和较低的变形温度容易获得更细小的再结晶晶粒尺寸.Nb的添加,可明显细化微合金钢晶粒及珠光体团尺寸,并可降低珠光体片层间距及尺寸.     

热变形工艺对含硫非调质钢流变应力及组织的影响

在变形温度950~1150 ℃和应变速率0.01~5 s^-1下,通过Gleeble-3500热模拟试验机进行单道次压缩试验,研究了热变形工艺对含硫非调质钢F45MnVS流变应力及组织的影响。结果表明:随着应变速率的增大,热压缩过程中的峰值应力增加,随着温度的升高,峰值应力降低;动态再结晶平均晶粒尺寸随着应变速率、变形量的增加而减小,随着温度的提高而增大。     

冷却速度对微合金化中碳非调质钢组织和性能的影响

通过热处理试验模拟了曲轴用微合金化中碳非调质钢经过小变形量条件的闭式模锻后获得的粗大组织,并进行相应的力学性能测试,研究了冷却速度和微合金元素Ti、Nb对中碳非调质V钢组织和力学性能的影响。结果表明,V-Ti-Nb钢炉冷后的综合力学性能最佳,抗拉强度达到960.6 MPa、屈服强度达到672.1 MPa、断后伸长率达到17.5%、冲击吸收能量达到22.9 J。冷却速度的增加使得V钢的抗拉强度和屈服强度均提高了近120 MPa,由于贝氏体这类硬相的存在,导致塑性下降,但是由于原始奥氏体晶粒尺寸的细化,使得冲击性能没有发生明显变化。Ti和Nb的加入,V-Ti-Nb钢由于珠光体片层间距的细化及(V, Ti, Nb)(C, N)的析出强化,屈服强度提升了76.5 MPa;珠光体片层间距和原始奥氏体晶粒尺寸的细化是V-Ti-Nb钢冲击性能改善的主要原因。     

合金元素钼和冷却速度对中碳非调质钢组织和性能的影响

利用膨胀仪研究了含Mo和不含Mo两种中碳非调质钢的连续冷却转变过程,分析了不同冷速下两种钢的组织转变和力学性能,测定了两种钢的室温抗拉强度和冲击功,利用扫描电镜观察了断口形貌.研究结果表明:Mo显著增加中碳非调质钢过冷奥氏体的稳定性,推迟了先共析铁素体和珠光体的转变,有利于转变为较多的针状铁素体.对于含Mo的2号钢,在冷速为1～3℃/s时,可以获得大量的针状铁素体组织.由于添加了0.089%的Mo,使2号钢的空冷组织得到细化,其冲击韧性比1号钢提高了约45%.     

微合金非调质钢36MnVS6轧后控冷对组织性能的影响

研究了冷却速度对微合金非调质钢36MnVS6钢组织、强度以及冲击性能的影响。结果表明：轧后冷却速度直接影响铁素体+珠光体的晶粒度和组织强度。提高冷却速度有助于加速铁素体形核,实现晶粒细化。冷却速度控制在1.5 ℃/s得到细化的铁素体+珠光体组织,铁素体不仅沿奥氏体晶界析出,同时在奥氏体内析出形成晶内铁素体组织,随后析出的珠光体团也得到充分细化。冷却速度继续提高到2.0 ℃/s形成铁素体+珠光体+贝氏体组织,冲击性能降低。最佳的冷却速度控制在1.5~2.0 ℃/s。     

氮含量对25Mn2CrVS贝氏体型非调质钢组织和性能的影响

研究了N含量(0.016wt%、0.029wt%和0.049wt%)对贝氏体型非调质钢25Mn2CrVS组织和力学性能的影响。结果表明:3组试验钢均为板条贝氏体、粒状贝氏体和铁素体组织,当氮含量从0.016%增加到0.029%时,试验钢强度和韧性增加,组织发生细化,且板条束状贝氏体含量减少,M/A相由长条状变成块状且分布弥散,针状铁素体增加;而氮含量增加至0.049%时,试验钢强度基本不变,韧性急剧下降,组织明显粗化,晶界铁素体形成。固溶钒可以促进板条束状贝氏体在晶界上的形成,奥氏体中析出的VN能够促进针状铁素体的形成。     

退火工艺对Ti80合金组织与性能的影响

通过不同的热处理制度研究了退火工艺对Ti80合金板材组织和性能的影响。结果表明,退火工艺对Ti80合金的力学性能的影响较大,在退火温度为900℃时,随着保温时间的延长,室温抗拉强度先升后降;在退火时间均为2 h的情况下,随着退火温度从850℃提高到950℃,初生α相的含量逐渐减少,β相的含量逐渐增多,初生α相的晶粒尺寸没有明显的变化。     

非调质钢推广应用中的强韧化工艺研究

非调质结构钢工件,由于"控制锻造.控制冷却"工艺及装备的不完善,常出现强度高而韧性低的倾向,从碳含量、钢中的微合金元素、控锻-控冷工艺等方面对非调质钢的组织及力学性能的影响进行了初步分析,并就锻后热处理工艺方法的创新进行探讨.