高Nb高强度低合金耐候钢中Nb、Ti析出相的特征

用光学显微镜、热场发射扫描电子显微镜以及透射电子显微镜对高Nb高强度低合金耐候钢中的Nb、Ti析出相特征进行了观察分析。结果表明,试验钢中的Nb、Ti析出相为面心立方结构,大部分为Nb、Ti相一起析出,且尺寸较大,主要分布于晶界。单相有两种,一种为立方TiN,尺寸较大,另一种为富Nb或者富Ti的Nb,Ti碳氮化物,大部分尺寸超过50 nm;复合析出为以富Ti析出(Ti, Nb)C为基形成的“核心”和以富Nb析出(Nb, Ti)C为边缘形成的“帽子”,平均尺寸为150 nm。     

Nb对高Ti耐候钢连续冷却后显微组织及硬度的影响

采用Gleeble热模拟试验机研究了微合金元素Nb对高Ti耐候钢奥氏体连续冷却转变行为的影响,通过光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)以及硬度测试等手段比较了0.050%Nb和无Nb试验钢连续冷却转变后显微组织和硬度的变化。结果表明,Nb能抑制铁素体相变,促进贝氏体相变。冷却速度由5 ℃/s提高到10 ℃/s,两种试验钢的晶粒细化效果均最显著,无Nb钢和0.050%Nb钢硬度分别增加了22 HV0.2和25 HV0.2。冷却速度为40 ℃/s时,无Nb试验钢中析出物主要为6～13 nm球形Ti(C, N)复合析出物;含Nb试验钢中主要为5～12 nm球形(Ti, Nb)(C, N)和10～15 nm方形(Ti, Nb)(C, N)复合析出物,含Nb试验钢析出物较多,因此析出强化作用更强。在高Ti耐候钢中,Nb产生的晶粒细化作用并不显著。在相同冷速下,0.050%Nb试验钢的硬度略高于无Nb试验钢,最大差值仅为11 HV0.2。     

Nb对高强度镀锌钢丝组织性能的影响

设计了两种不同Nb含量的高强度镀锌钢丝(0.025Nb和Free-Nb),采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等研究了两种试验钢的显微组织和力学性能,并对其珠光体团尺寸和珠光体片层间距进行了对比分析。结果表明:添加Nb元素能细化试验钢奥氏体的晶粒度,在等温转变后得到细小的珠光体团;此外Nb元素的加入增大了试验钢等温转变的实际过冷度,减小了试验钢的珠光体片层间距,提高了试验钢的抗拉强度和伸长率。     

回火温度对NHL10耐候高强度螺栓钢组织和力学性能的影响

对NHL10耐候高强度螺栓钢进行了875℃水淬和400～650℃回火。检测了钢的显微组织和力学性能。结果表明:随着回火温度的升高,钢的显微组织由回火托氏体转变为回火索氏体,碳原子向马氏体板条边界聚集、球化;马氏体板条束的平均尺寸逐渐增大,大角度晶界数量增多,钢的屈服强度与马氏体板条束、板条块结构尺寸的-1/2次方呈线性关系。经875℃水淬和500℃回火的钢的力学性能满足10. 9S级高强度螺栓的要求。     

Mn含量对高强度耐候钢连续冷却过程中组织和性能的影响

采用Gleeble-2000型热模拟试验机及DT-1000膨胀仪研究了两种不同Mn含量(1号含1.42%Mn和2号含0.90%Mn)高强度耐候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.结果表明,Mn元素可显著增加高强度耐候钢过冷奥氏体的稳定性,在0.1～60℃/s的冷速范围内1号钢先共析铁素体析出温度比2号钢低约30～50℃.当冷速vNo.1＜0.5℃/s、vNo.2＜1℃/s时,得到F P组织.在整个冷却转变过程中,随着冷速的提高,1号钢逐渐得到以岛状马氏体、粒状贝氏体和板条马氏体为主的组织,而2号钢始终是以铁素体为主的组织.同时,随着冷速的提高,两种钢的硬度、抗拉强度随之提高,其中1号钢明显高于2号钢.     

Nb对热轧低碳贝氏体钢组织与性能的影响

为开发600 MPa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、轧制后进行了组织观察、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可明显改善低碳高强贝氏体钢的综合性能。     

终轧温度对高强度耐候钢Q450NQR1组织和性能的影响

通过金相显微镜、透射电镜观察和力学性能检测,研究了终轧温度对低合金高强度耐候钢Q450NQR1组织和性能的影响.结果表明,终轧温度控制在800～860 ℃之间,Q450NQR1钢可以得到良好的强韧匹配;对应的的显微组织为多边形铁素体+珠光体,铁素体基体上均匀分布着细小析出相.     

时效温度对Ti-45Nb合金组织与性能的影响

研究了不同时效温度对Ti-45Nb合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：随着时效温度的提高,Ti-45Nb合金基本上未发现析出第二相,呈单一等轴状的β相组织;其抗拉强度、屈服强度和剪切强度先增加后减小,显微组织及拉伸塑性的变化不很明显;当时效温度为300 ℃时,合金获得了较理想的塑性以及拉伸强度与剪切强度的良好综合力学性能。     

Nb、V、Ti加入量对高铬铸铁组织及磨损性能的影响

为提高金属材料的耐磨性,以高铬铸铁为实验基材,采用多元合金化法制备了实验材料,并观察与测试了实验基材和合金元素Nb、V、Ti不同加入量时材料的铸态组织和冲击磨损率。结果表明:实验基材的铸态组织为粗长条状奥氏体+粗大的六角形M_7C_3碳化物组成,其冲击磨损率最大,高达6.9 mg/min;随着合金元素的加入量分别在0.10%~0.70%之间逐步增加,实验材料的铸态组织主要由奥氏体+M_7C_3碳化物+Nb C、VC和Ti C碳化物组成。合金元素的加入量分别为≤0.20%时和≤0.70%时的铸态组织较为粗大,相应的冲击磨损率也较大,分别为5.4 mg/min和6.3 mg/min;当合金元素的加入量分别为0.40%时,奥氏体呈细短的条状,M_7C_3型碳化物呈圆钝短小的条或块状,Nb C、VC和Ti C碳化物呈微小的颗粒状均匀的分布在基体中,其冲击磨损率最小,仅为4.5 mg/min,冲击耐磨性相对于实验基材提高了1.5倍以上。     

预变形对高强度铝铜合金组织性能的影响

通过拉伸和金相断口扫描观察研究了时效前预拉伸形变程度(1％、3％、5％、7％和9％)对新型高强度铝铜合金组织和性能的影响.结果表明,随变形量的增大,合金的强度缓慢增加,塑性缓慢下降,变形量为5％的强度为460 MPa,其塑性达到3％,强塑性匹配较好.这主要是因为预变形促进了基体中弥散强化相的析出,使组织中的析出相均匀分布.     

热处理工艺对高强度TRIP钢组织与性能的影响

采用Gleebe-3500热模拟机研究了不同退火温度下成分为C0.27-Mn1.7-Si1.0-P0.04-V0.09-Ti0.1冷轧TRIP钢的组织与力学性能。结果表明,在760～800℃之间退火,随着退火温度升高,铁素体量减少而贝氏体量增加,抗拉强度和屈服强度上升。两相区温度一定时,随着贝氏体等温温度升高,残余奥氏体量先增加后减少,残奥含碳量变化则相反。在退火温度760℃、贝氏体等温温度420℃时,试验钢获得最大强塑积为20 665 MPa%。     

纳米析出高强度钢的高温性能研究

采用Gleeble-3500热/力模拟试验机测定了新开发的纳米析出高强度钢在1 300～600℃的力学性能。结果表明:随拉伸温度降低,试验钢的抗拉强度逐渐升高,在1 000～750℃之间拉伸时,断面收缩率出现低谷,1 000℃时塑性仍很低,此温度区间即为该钢的第三脆性区,750℃时的断面收缩率最低,而在1 100～1 250℃之间钢的塑性良好。金相显微组织观察和扫描电镜观察发现,钢的第三脆性区拉伸试样断面呈现沿晶断口特征,以脆性断裂为主,表明纳米析出高强度钢的高温强度高,钢的塑性低谷的温度范围宽,易在连铸连轧生产过程中产生裂纹等缺陷,给实际生产工艺带来困难,需要注意制造工艺设计。     

贝氏体区等温处理对超高强度TRIP钢组织的影

利用金相显微镜、EBSD技术、X射线衍射仪等研究了C-Si-Mn系冷轧TRIP钢贝氏体区等温处理对组织和力学性能的影响,并尝试利用间接方法控制TRIP钢中的相组成。结果表明,残余奥氏体直径在2~3μm之间,以椭圆状和细条状分布在铁素体晶界及晶内。随贝氏体区保温时间的延长,残余奥氏体体积分数先增大后减少,残余奥氏体中碳含量增多;随贝氏体区等温温度的升高,残余奥氏体体积分数达到峰值所需时间减少,峰值减小。相同等温时间下,等温温度越高,残余奥氏体中的碳含量越大。残余奥氏体的体积分数及其碳含量综合影响TRIP钢的力学性能。     

含P-Ti-V TRIP钢的组织和力学性能研究

采用Gleebe-3500热模拟机、金相显微镜和X-射线衍射等方法,试验研究了不同热处理工艺对冷轧含P-Ti-V TRIP钢组织和力学性能的影响.结果表明,在760～800℃之间,随退火温度的升高,铁素体含量减少,而贝氏体含量和屈服强度增加;在两相区退火温度一定的情况下,随着贝氏体等温温度的升高,残余奥氏体量先增加后减...     

影响钢的磁感应强度的面织构分析

分析了主要晶面上的取向特点。测定了Nb-V和Nb-Ti微合金钢不同条件下冷轧退火后的主要面织构密度和磁感应强度B50和B100,分析了两者间的关系。分析结果表明,对磁感应强度而言,{100}面织构是有利的;{111}、{211}面织构是不利的;{110}面织构是中性的。{111}与{211}面织构密度有显著的相关关系。     

回火工艺对含氮不锈钢30Cr15MoVN组织和性能的影响

采用拉伸、冲击实验和硬度测试研究了回火温度对含氮不锈钢力学性能的影响;通过光学显微镜和扫描电子显微镜研究了回火后不锈钢的组织变化。结果表明:回火后,析出相有效地提高了钢的强度和硬度;高于550℃回火后,试验钢的硬度显著降低,出现回火软化现象;氮的加入减小了碳化物的尺寸并改善了碳化物的形态和分布,使试验钢的力学性能有大幅改善,满足了轴承钢的使用需求。     

宝钢钒—钛—铌微合金钢种的开发研制

着重介绍宝钢近年对含钒、钛、铌的高强度厚板钢、管线钢、超深冲钢、锅炉管钢等的开发研制情况。     

喷射成形超高碳钢组织的控制和优化

用喷射成形工艺生产超高碳钢可成功避免碳的宏观偏析,但还必须通过合适的后继工艺处理,使喷射态坯料中的微缺陷得到弥合,并获得所需的显微组织。由此研究了超高碳钢工艺-组织-性能的关系,着重讨论了生产具有球化组织及良好综合力学性能（抗张强度约1200MPa,伸长率达19％）的超高碳钢的工艺路线。     

抗菌处理对含Cu奥氏体抗菌不锈钢组织和性能的影响

研究了含Cu奥氏体抗菌不锈钢的两种抗菌处理方法对其组织、抗菌性能、机械性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:不同的抗菌处理影响了抗菌不锈钢基体中富Cu相的析出,低温长时间抗菌处理得到的组织中富Cu相比高温短时间抗菌处理得到的富Cu相更细密,细密的富Cu相对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性更好。与304不锈钢相比,含Cu奥氏体抗菌不锈钢经抗菌处理后对机械性能没有产生明显的影响,耐腐蚀性也没有明显的下降。     

贝氏体等温温度对980 MPa TRIP钢力学性能和显微组织的影响

利用DIL805A膨胀相变仪、Gleeble-3500热模拟试验机、X射线衍射和拉伸试验等研究了TRIP钢贝氏体区(360~440℃)等温处理对组织和性能的影响。结果表明,贝氏体区等温温度影响残余奥氏体体积分数与残奥中碳浓度,是决定TRIP钢力学性能的关键因素。试验钢在800℃×180 s+400℃×300 s处理条件下,可得到17%残余奥氏体,其碳含量为1.5%,此时可获得较佳的相变诱发塑性和较好的强韧性配合,其强塑积可达到31 200 MPa.%。