热处理对Ti微合金钢组织性能的影响

采用OM、SEM、拉伸及冲击试验等方法,对比研究了淬火温度对Ti微合金高强钢组织和性能的影响。结果表明,热处理后钢获得板条马氏体组织,随着淬火温度的升高,奥氏体化越充分,碳化物及合金元素溶解充分,强硬度增加;当加热温度过高,碳化物聚集长大,晶粒度过大,降低强硬度;冲击功随淬火温度升高则呈现下降趋势,即韧性降低。     

高强钢增强韧性的在线淬火技术开发与应用

近年来,广泛应用于中厚板高强钢生产的在线淬火工艺是一种绿色、短流程制造工艺,然而与离线淬火工艺相比,普遍存在强度偏高而冲击韧性较低的问题,阻碍了这种工艺的推广应用。研究发现,产生此类问题的原因是因为轧制过程中奥氏体组织调控不当,使得轧制后钢板的奥氏体晶粒主要呈现出扁平状,这种形态的奥氏体在随后的直接淬火过程中容易形成贯穿原始奥氏体晶粒的马氏体板条,并且取向较为一致,不利于阻止裂纹的拓展。以奥氏体组织调控为基础,钢板轧制后形成细小等轴状态的奥氏体晶粒,并保留部分塑性变形过程的位错,在随后的淬火过程中,形成取向各异的马氏体板条束,这种组织有利于阻止裂纹拓展,从而可有效提升钢材的冲击韧性,不添加昂贵的微合金元素也可实现550 MPa级高强钢的生产,在强度相同的情况下,-20℃冲击韧性大幅度提升到200 J以上,达到离线淬火相当的水平,同时,提高了机组产量;相比于离线淬火,这种工艺下的微合金元素可较多固溶于奥氏体中,随后淬火过程中保留于马氏体中,在回火过程中增强微合金碳氮化物析出强化作用,进一步提高产品的强度,最终采用该工艺所制造的690 MPa级高强钢性能与离线淬火韧性相当且强度略高,为工艺...     

Nb、V对热冲压成型钢组织和性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等研究了Nb、V等微合金元素对1 500 MPa级热冲压成型钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:Nb、V微合金可以有效提高连退钢带中的马氏体、贝氏体体积分数,增加重新加热时界面形核位置,提高界面形核率,进而对试验钢的淬火—回火显微组织起到细化作用。Nb或V微合金处理后,钢中马氏体板条束尺寸和板条片间距显著降低。虽然Nb、V的添加均能提高钢的力学性能,但是与含V钢相比,含Nb钢的回火稳定性较差。     

微钒Cr-B系NM400耐磨钢的热处理工艺

 采用在Cr-B系中添加微量钒的低成本设计思路来确定NM400耐磨钢的合金成分,详细研究了不同淬火温度和回火温度对NM400耐磨钢显微组织和力学性能的影响,获得了适合工业生产的热处理工艺制度。通过光学显微镜、SEM和TEM观察,分析了经不同温度回火后马氏体组织精细结构的演变规律。结果表明：试验钢具有良好的淬透性,经900~930℃淬火、250℃保温90min回火后得到均匀细小的回火板条马氏体组织;TEM分析表明,回火板条马氏体的宽度在0.1~0.2μm,板条内分布细小均匀的碳化物析出粒子（主要是10~20nm碳氮化钒）,提高钢的综合力学性能。     

回火温度对Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢组织及强韧性的影响

摘要：矿山机械用耐磨钢构件服役环境恶劣而常常出现磨损失效,研究适用于复杂工况下的高耐磨钢成分、工艺与组织性能的关系,有利于提高耐磨构件的服役寿命并降低经济损失。利用SEM、TEM、洛氏硬度计、万能拉伸试验机及冲击试验机等,研究了160～400℃不同回火温度下Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢的组织形貌、强度硬度及-20℃冲击韧性的变化。结果表明,试验钢淬火态组织主要为板条马氏体,当回火温度为160℃时,马氏体板条依然清晰,但随回火温度升高到400℃,马氏体板条界渐渐消失,基体中出现大量片状或粒状渗碳体。EDS分析发现样品钢基体中含有纳米级Ti、Nb的碳氮化物。随回火温度升高,基体组织演变导致强化机制发生变化,回火温度为300℃,综合力学性能最佳,其抗拉强度为1500MPa,屈服强度1100MPa,伸长率为15.5%。随回火温度升高,-20℃冲击韧性由60J/cm2逐渐降低到36.3J/cm2。     

JGR610E大型油罐用钢不同工艺下的显微结构特征

利用热模拟试验方法系统研究了在线淬火型油罐用钢在不同轧制工艺和不同热处理工艺下的组织特征,并分析了微合金元素碳氮化物的粒子析出行为,研究结果表明,随终轧温度的降低,油罐用钢晶粒尺寸逐渐细化,铁素体数量逐渐增多;随冷却速度的增大,JGR610E组织类型由针状铁素体向粒状贝氏体到板条状下贝氏体转变,晶粒越来越细小。     

JGR610E大型油罐用钢不同工艺下的显微结构特征简

 利用热模拟试验方法系统研究了在线淬火型油罐用钢在不同轧制工艺和不同热处理工艺下的组织特征，并分析了微合金元素碳氮化物的粒子析出行为，研究结果表明, 随终轧温度的降低，油罐用钢晶粒尺寸逐渐细化，铁素体数量逐渐增多；随冷却速度的增大，JGR610E组织类型由针状铁素体向粒状贝氏体到板条状下贝氏体转变，晶粒越来越细小。     

600MPa级直接淬火钢不同工艺下的显微结构特征研究

通过热模拟和试验和电子显微技术等方法,系统研究了600 MPa级直接淬火钢在不同轧制、冷却和热处理工艺下的组织类型和特点,分析了微合金元素碳氮化物的粒子析出行为,研究结果对该产品生产工艺的制定和改进具有重要的参考价值。     

基于淬火回火的热镀锌退火工艺对双相钢组织性能的影响

提出了基于淬火回火的双相钢热镀锌退火工艺,并进行试验研究了该工艺对双相钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着热镀锌或/及合金化时间的延长,材料的强度下降、塑性升高,相对于热镀锌退火,热镀锌合金化退火的温度更高、时间更长,因此双相钢的强度下降更明显;微合金元素铌延迟回火时马氏体中固溶碳的析出并延迟马氏体的回复再结晶过程,可以提高双相钢的回火稳定性,从而改善热镀锌双相钢的力学性能。     

细晶强化和位错强化对中锰马氏体钢的强化作用

 研究了碳和锰含量对淬火中锰马氏体钢的位错密度、残余奥氏体含量、晶粒尺寸等组织结构以及室温力学性能的影响。借助于SEM、EBSD、TEM和XRD表征了材料的微观组织,探讨了马氏体钢的强化机制。结果表明:随着碳含量增加,淬火中锰钢的位错密度和残余奥氏体体积分数逐渐增加,板条束和板条块尺寸逐渐细化,大角晶界百分数逐渐增加,强度逐渐升高;增加锰含量能够提高马氏体钢的位错密度和抗拉强度。分析认为,位错强化和细晶强化是淬火中锰马氏体钢的主要强化机制。马氏体板条尺寸是马氏体抗拉强度的结构控制单元,而原奥氏体晶粒尺寸则是马氏体屈服强度的结构控制单元。     

不同冷却制度下X100管线钢组织特征及力学性能

采用热模拟试验机和试验轧机研究了X100管线钢连续冷却相变规律及不同冷却制度下显微组织特征及力学性能变化规律.研究结果表明:随冷却速度升高及终冷温度降低,试验钢显微组织由针状铁素体过渡至板条贝氏体及马氏体,非淬火条件试验钢中马氏体岛或M-A岛为微孪晶马氏体;轧制后直接以30℃/s冷却至450℃左右时,试验钢具有良好强韧...     

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。     

回火温度对30Cr15Mo1N微观组织和力学性能影响

 为探索高氮马氏体钢在回火过程中组织性能演变，对30Cr15Mo1N高氮钢进行了不同温度下的回火处理，利用OM、XRD、拉伸、冲击、SEM和TEM等方法研究了高氮钢在回火过程中微观组织和力学性能的变化规律。结果表明，30Cr15Mo1N钢经淬火和低温处理后在150～700 ℃回火，随回火温度升高，显微组织中马氏体基体逐渐发生回复与再结晶，组织中马氏体形态逐渐消失，碳氮化物先在马氏体板条边界呈片状或棒状析出，逐渐演变为颗粒状弥散分布，700 ℃时碳氮化物聚集长大、球化。随着回火温度升高，30Cr15Mo1N钢的基体持续软化，析出强化不断增强，导致其在500 ℃以下回火时强度变化较小，抗拉强度保持在2 000 MPa以上；当回火温度大于500 ℃时，强度随回火温度升高而线性下降。随着回火温度升高，30Cr15Mo1N钢的U型缺口冲击吸收功先基本保持不变再持续升高，在700 ℃回火后冲击韧性达到45 J/cm2。不同回火温度下冲击性能的变化与其强度、塑性变化密切相关，冲击韧性好坏主要由塑性大小决定。     

热装板坯中微合金元素析出行为研究

正低合金高强度钢用途广泛,涵盖建筑结构、汽车和管线行业。它们由于加入少量合金元素如铌、钒和钛而称为HSLA钢,典型碳含量小于0.1%。合金加入量通常不到0.1%,从而被称作微合金化。微合金化元素通过碳化物、氮化物和碳氮化物的析出,改善HSLA钢的力学性能。析出物尺寸、分布、     

淬火温度对Q-P钢组织和性能的影响

 采用盐浴的方法模拟Q-P钢的热处理工艺,对钢的组织和性能进行分析和研究。其结果表明,淬火配分组织主要为板条马氏体和残留奥氏体,并随淬火温度升高马氏体含量降低,奥氏体含量升高,从而降低钢的强度,提高塑性,拉伸断口呈现典型的韧窝状形貌,当淬火温度为250℃时,得到最高的强塑积为26224MPa·%。     

热加工对含氮马氏体不锈钢组织转变和性能的影响

采用Thermal-calc计算了含氮马氏体不锈钢20Cr13的合金相图,据此进行了关键热加工工艺参数设计。采用金相、扫描电镜、X射线衍射、高温热模拟试验、拉伸试验和硬度测试等方法,研究了高温下均热温度对高温组织转变的影响以及高温铁素体对高温塑性的影响,同时研究了退火和淬火工艺对组织和性能的影响。结果表明:铸锭中的少量δ铁素体在单相奥氏体区高温长时间均热后并未消除;δ铁素体的存在降低了马氏体不锈钢的高温塑性;在临界温度长时间退火后,组织为铁素体基体上弥散分布球状碳化物的索氏体及沿晶界呈断续分布的点状碳化物,随退火温度的提高,索氏体晶粒尺寸增大,碳化物选择性地在晶界粗化长大,并呈断续状点状分布;950~1100℃奥氏体化淬火后的组织为板条马氏体+碳化物+少量残余奥氏体。淬火温度较低时,碳化物和残余奥氏体含量较高,淬火后马氏体硬度较低,提高淬火温度,碳化物充分溶解,奥氏体中的碳含量增加,淬火后板条马氏体硬度升高。     

P92钢的蠕变行为研究

在不同温度和压力条件下完成P92钢的蠕变及持久试验,采用SEM、TEM研究P92钢的强化机制及退化机制。持久试验外推强度同欧洲蠕变委员会公布的数据基本相同。Norton应力指数数值表明,高应力阶段的蠕变机制为位错蠕变。组织观察结果表明:P92钢的主要强化机制为位错强化及弥散强化,淬火得到的马氏体内部有高密度的位错,板条间的碳化物M23C6及弥散分布碳氮化物MX是P92钢热强性高的原因。随着位错密度的降低及析出相的粗化,P92钢的高温耐热性也降低。     

淬火分配工艺对低碳低合金钢组织与性能的研究

研究了0.15C-Mn-Si-Cr低碳低合金钢在Ms点以下不同温度预淬火-碳分配工艺(QP工艺)及贝氏体转变对钢组织与性能影响。结果表明,实验钢经QP处理后获得贝氏体/马氏体复相组织,与淬火回火钢相比能获得更多的残余奥氏体量,随着淬火碳分配温度的升高,钢中残余奥氏体量增加,等温温度超过310℃后,钢中析出碳化物,残余奥氏体量减少。在250℃预淬火温度等温碳分配淬火,钢的冲击韧性显著高于传统的淬火回火钢。     

冷处理对超级马氏体不锈钢组织及逆变奥氏体的影响

为研究冷处理对超级马氏体不锈钢的组织性能及逆变奥氏体的影响,通过淬火+回火(A钢)、淬火+冷处理+回火(B钢)以及淬火+深冷处理+回火(C钢)3种工艺进行对比研究。结果表明:实验钢中基体组织为回火马氏体,随回火温度的升高,马氏体板条变细。在相同回火温度下,A钢马氏体板条尺寸较大,B钢次之,C钢尺寸较小、且更平直。实验钢中逆变奥氏体含量随回火温度的升高先增加随后降低,在650℃时达到最大,整个过程中C钢逆变奥氏体含量高于B钢和A钢。实验钢的硬度随回火温度的升高而降低,在650℃时达到最小,随后增大。相同回火温度下,C钢硬度高于B钢,B钢高于A钢。A钢中逆变奥氏体多为块状,尺寸较大,分布较少;B钢次之;C钢中逆变奥氏体多为条状,尺寸较小,且分布均匀。     

应变时效对微合金钢显微组织结构的影响

研究了微合金钢应变时效处理前后的显微组织结构。结果表明,组织为铁素体和珠光体,铁素体呈板条形状。微合金元素的碳氮化物主要分布于晶内,少量分布于晶界上,晶内析出相尺寸远小于晶界析出相。析出物形状有圆形以及短棒形,尺寸由几纳米左右到几百纳米不等。时效后仅发现C原子在位错线附近偏聚,微合金元素在时效前对微量N元素绑定作用导致N原子未能参与Cottrell气团形成。