铬对超高强冷轧双相钢相变和组织性能的影响

实验室成功试制C-Si-Mn-Cr-Nb系和C-Si-Mn-Nb系超高强双相钢,利用热膨胀仪研究了铬对超高强双相钢相变规律的影响,利用光学显微镜、SEM以及拉伸试验对双相钢的微观组织和力学性能进行检测。实验结果表明:铬使实验用钢的CCT曲线整体右移,抑制铁素体和珠光体的生成,对铁素体开始转变温度影响不大,升高铁素体的终止转变温度,降低贝氏体转变温度,提高奥氏体的淬透性,在相同的冷速条件下,铬的加入更容易得到铁素体+马氏体的双相组织;合金元素铬显著改善双相钢的显微组织,细化晶粒,双相钢的屈服强度从510 MPa升高到535 MPa,抗拉强度从1 080 MPa升高到1 145 MPa,抗拉强度的增幅高于屈服强度,在抗拉强度提高的同时,伸长率升高。     

热处理对AISI4340钢临界点及CCT曲线的影响

 采用热膨胀法测定了AISI4340钢的固态相变点,观察了组织和硬度,研究了不同热处理状态对临界点和奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线）的影响。结果表明,试验钢具有较好的淬透性,冷速为0.03 ℃/s 时得到单一贝氏体组织,冷速为0.03～0.78 ℃/s之间得到马氏体和贝氏体混合组织,冷速大于0.78 ℃/s时相变组织都为马氏体。不同热处理状态对ATSI4340钢的[Ac1、][Ac3]有影响,而CCT曲线没有明显差别。弥散分布、介稳定的组织具有较低的[Ac1,]原始组织对[Ac1]的影响比[Ac3]大。     

压铸模具钢4Cr5Mo2V的组织和碳化物的高温行为

摘要：通过测定4Cr5Mo2V钢在不同冷却速度下的相变膨胀曲线,得到其过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线）及Ac1、Ac3和Ms点温度。结合各相变点和Thermal-Calc分析结果,利用原位观察研究了4Cr5Mo2V钢在升温、保温和降温过程中的组织和及升温过程中碳化物的变化规律。结果表明,4Cr5Mo2V钢的相变点温度分别是：Ac1为820℃,Ac3为855℃,Ms为275℃;升温过程中,Cr23C6先于VC溶解,并在表面产生浮凸和空洞;保温过程中,晶粒长大机制为旧晶界迁移,并使得晶粒发生吞并和长大;连续冷却过程中,4Cr5Mo2V钢马氏体形的生成是以先形成的板条为基准逐步形成彼此平行的板条而构成板条束,或者是先形成的板条可以触发产生另一方向（60°或120°）的板条马氏体,构成多边形等具有几何形状的组织特征。     

成分与冷却速率对高硅不锈钢凝固模式的影响

 高硅奥氏体不锈钢因其较高的Si元素含量所表现出的优异耐蚀性能而成为制酸行业普遍应用的一种特殊钢种。然而,高含量Si元素的加入会引发铸造缺陷和成分偏析加剧以及钢中析出相增多,热加工过程中易产生热裂纹等问题。高硅奥氏体不锈钢凝固过程中δ铁素体的含量、形态和分布与合金化学成分和热加工历史紧密相关,其室温组织取决于析出相的析出顺序和随后的固态相变,因此,奥氏体不锈钢的凝固模式势必会影响合金的热塑性。为此通过调整高硅奥氏体不锈钢中Si元素与Cr元素的含量,采用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜能谱分析(SEM/EDS)、电子探针(EPMA)、JMatPro软件计算等方法,探究了合金成分变化与冷却速率对高硅奥氏体不锈钢凝固模式的影响,并对经典铬镍当量算法进行了评估。结果表明,Schneider铬镍当量算法相较于Rajasekhar铬镍当量算法对大多数合金的凝固模式预测较为准确;随着合金中Si元素与Cr元素含量的提高,合金凝固模式由AF模式转变为FA模式,合金凝固过程中经历更多的“δ→γ”固态相变,其中质量分数为6.0%Si成分的合金对应的δ铁素体增幅减缓;随着质量分数为5.0%的Si铸锭冷却速率的提高,合金凝固模式由AF模式转变为A模式;Hammar and Svensson凝固路线判据可以准确预测高硅奥氏体不锈钢的初始析出相。研究为合理制定高硅奥氏体不锈钢的合金成分与成形工艺提供理论依据。     

低碳高强贝氏体钢的研究现状

概述了近些年低碳硅锰系贝氏体钢的国内外研究现状,介绍了贝氏体相变机制及形成过程;并通过分析合金元素对低碳硅锰系贝氏体钢组织与性能的影响,论述了在双相区保温过程中合金元素Mn的配分行为,揭示了低碳高强贝氏体钢的强化机制;最后详细阐述了低碳高强贝氏体钢的工艺、组织、性能三者的相互关系,重点介绍了几种能获得屈服强度与伸长率分别高于1 000MPa、15%的制备工艺,并在此基础上展望了低碳高强贝氏体钢的主要研究方向。     

合金元素铜对ULCB钢相变及组织结构的影响

主要以ULCB钢的化学成分为基础，通过添加不同含量的合金元素Cu，着重分析研究了合金元素Cu对ULCB钢的相变、组织结构的影响，并对合金元素Cu的作用机理进行了探讨。研究结果表明，随着钢中w(Cu)的增加，相变点Ac1、Ac3及贝氏体转变温度均呈下降趋势，试验钢的奥氏体晶粒大小及在随后淬火冷却过程中形成的贝氏体的尺寸亦随钢中w(Cu)增加而呈下降趋势，当w(Cu)增加到1．0％以上时，这种趋势有所减缓。     

热轧双相钢DP600组织性能的研究

选择添加铬、钼合金元素的碳、锰、硅系的高强双相钢DP600为研究对象,选择Gleeble-3800热模拟试验机为研究方法测定了DP600动态CCT曲线,并模拟DP600双相钢热轧过程。采用金相组织观察、织构分析及力学性能测试等手段分析了不同工艺制度下双相钢组织及织构变化规律以及对性能的影响,从中获得最佳组织配比及优化的热轧工艺参数。根据优化的中试结果,进行了热轧双相钢DP600的工业试制。结果表明,试制样品的显微组织为铁素体及马氏体;屈强比均小于0.65,抗拉强度均在600 MPa以上;伸长率在24%以上;其拉伸曲线均为连续曲线,无屈服点伸长,具有典型的双相钢特征。     

含铌冷轧DP780钢的连退工艺对组织及性能的影响

 通过成分工艺优化,在传统冷轧铁素体和马氏体双相钢DP780的显微组织上引入了一定体积分数的残余奥氏体,研究了冷轧退火工艺参数对双相钢DP780的显微组织和力学性能的影响。通过调整连续退火工艺来控制显微组织中一次铁素体、二次铁素体、马氏体、残余奥氏体的比例、尺寸、形貌、分布,同时获得了连退工艺参数-显微组织-力学性能的本质关系。结果表明,通过在传统冷轧铁素体和马氏体双相钢的组织上引入了体积分数为5%～7%的残余奥氏体,不仅可以获得[ReL/Rm≤0.5]的超低屈强比型冷轧DP780,也改善了成型性能。     

首钢SWRH82B线材异常组织成因分析

 首钢第一线材厂在生产SWRH82B线材过程中,盘条检测芯部出现异常组织现象：珠光体与残余奥氏体共存、索氏体与网状铁素体共存、索氏体与马氏体共存。通过对生产数据跟踪和扫描电镜观测发现,在冶炼、连铸过程中不稳定操作,铸坯中溶质元素碳、锰和铬元素偏析,钢液铬合金元素熔解不均匀,碳、锰和铬综合作用明显提高奥氏体的稳定性,大大推迟了奥氏体向珠光体的转变时间,在A1～Acm温度之间时间相对较长,形成残余奥氏体组织和珠光体、索氏体共存的局面;钢中溶质元素富集造成吐丝温度与相变之前冷速过快,形成片层间距不同的屈氏体和马氏体快冷低温组织。     

含钼双相钢DP600相变研究和工艺实践

采用热模拟试验研究了含钼双相钢DP600在不同冷却模式、转变温度和冷却速率时的显微组织转变,分析了相变后的马氏体比例和晶粒度级别,根据热模拟结果设计了DP600钢的生产工艺,并探讨了钼元素对双相钢的影响。结果表明,DP600钢在热轧组织转变时,两段式冷却工艺比一段式工艺形成的马氏体细小,且晶粒度提升1级。奥氏体向铁素体转变过程中,存在最佳相变温度平衡点;590 ℃以上减缓DP600钢铁素体＋珠光体的过冷转变速率,可以细化晶粒、增加马氏体比例。生产的DP600钢金相显微组织为铁素体＋马氏体,马氏体比例为17%,晶粒度为11级;纵向、横向抗拉强度分别为592和620 MPa,伸长率分别为28.5%和26.5%。钼元素可以强烈抑制C- Si- Mn- Cr- Mo系DP600钢的铁素体转变,缩小铁素体转变区。     

Mn和Si对中锰热轧高强钢组织和性能的影响

为了研究Mn和Si元素对中锰热轧高强钢显微组织和力学性能的影响,设计了不同Mn、Si含量C-Si-Mn系试验用钢.利用热膨胀仪、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和单向拉伸等实验方法对试验用钢的相变点、显微组织、残余奥氏体含量和力学性能进行了测定与分析.结果表明：Mn和Si对中锰热轧高强钢的显微组织影响较大,对于低Si高Mn的试验钢,其显微组织主要由粒状贝氏体组成;对于高Si高Mn的试验钢,主要由贝氏体铁素体、马氏体和残余奥氏体组成;对于高Si低Mn的试验钢,则由块状铁素体、贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成.高Si高Mn试验钢获得最高的综合力学性能,抗拉强度达1200 MPa以上,总伸长率为16%,强塑积接近20 GPa·%.分析认为,试验钢这种高强度和较高的塑性是由超细晶组织和TRIP效应共同决定的.     

Influence of Heat Treatment Temperature on Micro-structure and Property of 00Cr13Ni5Mo2 Su-permartensitic Stainless Steel

The microstructural evolution and mechanical property of 00Cr13Ni5Mo2supermartensitic stainless steel(SMSS)subjected to different heat treatments were investigated.Room tensile tests,hardness tests,scanning electron microscopy,transmission electron microscopy and X-ray diffraction were conducted on the heat-treated steels.It is found that the microstructure of the heat-treated steel is composed of tempered lath martensite,retained austenite andδ-ferrite.The austenitizing temperature and tempering temperature have a significant effect on the microstructural changes,which leads to the complex variations of mechanical properties.The fine tempered lath martensite and more dispersed reversed austenite in the microstructure facilitate improving the comprehensive mechanical properties of the studied steel.The optimal heat treatment process of 00Cr13Ni5Mo2SMSS is obtained by austenitizing at 1 000℃for 0.5h+air cooling followed by tempering at 630℃for 2h+air cooling,where the excellent combination of tensile strength,elongation and hardness can be achieved.     

锰对中锰耐磨钢组织形态及相变的影响

通过DIL805A热分析仪、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、透射电子显微镜、力学分析等方法研究Mn对中锰耐磨钢组织形态、相变及力学性能的影响.随着Mn的质量分数以2%的增量从3%提高到9%,室温奥氏体含量逐渐增多,抗拉强度及硬度逐渐降低,抗拉强度和室温奥氏体体积分数都在5%到7%时变化明显,马氏体与奥氏体的位向关系发生改变,马氏体形态类型逐渐由亚结构以位错为主的板条状α马氏体变化为亚结构以位错、相变内孪晶和层错为主的束状细片α马氏体和细片状ε马氏体.     

The Effect of Nb on Mechanical Properties of Quenching and Partitioning Steels

In order to study the effect of alloy elements on mechanical properties of quenching and partitioning steels,the Q and P heat treatments on different chemical composition steels were carried on in lab.The tensile test results indicated the strength of Nb+Ti-bearing steel was not increasing as expected,but lower than that of the Nb+Ti-free steel,and the elongation was raised to 26% from 9%.The Nb+Ti-bearing steel microstructures after tensile test were detected by TEM and found a certain amount of twins in the deformed microstructure while the deformed microstructure mainly was lath martensite in Nb+Ti-free steel,which means the addition of Nb and Ti elements could cause the twinning induced plasticity by inhibiting the phase transformation from austenite to martensite.Based on above analysis,adding trace Nb element could greatly increase the stacking fault energy of the retained austenite,which is beneficial to the formation of twins,and the formation of twins would lower the strength slightly and raise the elongation drastically.     

The Effect of Cold Rolling on Microstructure and Mechanical Properties of a New Cr–Mn Austenitic Stainless Steel in Comparison with AISI 316 Stainless Steel

In the present study the effect of room temperature rolling on microstructure and mechanical properties of a new Cr–Mn austenitic stainless steel (containing 12 %Cr, 23 %Mn and 0.13 %C) and AISI 316 steel was investigated. The specimens of these steels were cold rolled at various thickness reductions of 0, 12, 25, 37 and 50 %. Microstructural investigations were carried out using optical microscopy, magnetic field test and X-ray diffraction technique. Hardness and tensile test methods were also done to evaluate the mechanical properties. Results showed that some of austenite phase transformed to martensite during cold rolling in the 316 steel, while there was no strain induced transformation in the Cr–Mn steel. It was also found that the newly developed steel had higher strength and higher specific strength than those of the 316 steel, while its ductility was the same as that of the 316.     

含钛中锰钢淬火-配分组织及力学性能

为了研究淬火配分含钛中锰钢的组织与力学性能,借助扫描电子显微镜,透射电子显微镜、电子背散射衍射技术与万能拉伸试验机、磨粒磨损试验机等,分析与测试了含钛中锰钢在165～240℃淬火380℃配分处理后组织、强度、塑性与磨粒磨损性能.结果 表明,试验钢淬火-配分组织主要为板条状一次马氏体、块状二次马氏体及残余奥氏体,同时含有...     

铈对低合金超高强钢马氏体相变行为的影响

 为了研究稀土元素铈对低合金超高强钢马氏体相变组织及动力学过程的影响,制备了不含铈与铈质量分数为0.079 2%的两组对比试验用钢。采用OM、SEM和TEM分析了试验用钢的显微组织,并利用DIL805A淬火膨胀仪绘制了马氏体相变动力学曲线。研究结果表明,铈的添加细化了原奥氏体晶粒,平均晶粒尺寸由7.63减小到6.42 μm;细小的奥氏体晶粒使马氏体板条宽度得到细化,平均宽度由250减少到211 nm。此外,对于马氏体相变动力学,铈的添加使马氏体相变开始温度(M_s)由391降低到380 ℃;在马氏体相变前中期,铈阻碍了马氏体转变,在马氏体相变后期,铈促进了马氏体转变。     

1300 MPa级Nb微合金化DH钢的组织性能

设计了不同相构成的超高强DH钢,抗拉强度均大于1300 MPa,组织由铁素体、马氏体、残留奥氏体和极少量碳化物构成。对比了不同相构成对超高强DH钢力学性能和应变硬化行为等的影响,并深入研究了残留奥氏体在超高强度DH钢中的作用机制。结果表明:随着马氏体和残留奥氏体体积分数的增大,铁素体体积分数的减小,实验钢屈服和抗拉强度同时升高,而延伸率呈先增大后减小趋势。软韧相铁素体体积分数的减小和硬相马氏体体积分数的增大导致屈服强度和抗拉强度增加。相对于回火马氏体,淬火马氏体对强度的提升更显著,在拉伸过程中转变的残留奥氏体的量是引起延伸率变化的主要原因,组织中显著的带状组织会造成颈缩后延伸率的明显降低。通过对应变硬化行为的分析表明,随着真应变的增大,应变硬化率呈减小的趋势,在真应变大于2%后的大范围内,对于应变硬化率,DH1>DH2>DH3,主要与铁素体体积分数有关;在真应变大于5.73%后,DH2钢的应变硬化率高于DH1钢和DH3钢,主要与DH2钢中更显著的TRIP效应有关。除了残留奥氏体体积分数,残留奥氏体中的碳含量对TRIP效应同样有显著的影响。较高比例的硬相马氏体组织结合适当比例的软韧相铁素体和残留奥氏体有助于DH2钢获得最良好的强塑积13.17 GPa·%,其中屈服强度达880 MPa,抗拉强度达1497 MPa,均匀延伸率为6.71%,总伸长率为8.8%,颈缩后延伸率为2.09%,屈强比0.59。      

Response Characteristics and Adiabatic Heating during High Strain Rate for TRIP Steel and DP Steel

By using a static and high-speed material testing machine,tensile deformation behaviors of two kinds of SiMn TRIP(transformation induced plasticity)steels and DP(dual phase)steel were studied in a large range of strain rates(0.001-2 000s-1).Temperature variation during adiabatic heating and the amount of retained austenite at fracture were measured by an infrared thermometer and an X-ray stress analyser,respectively.The microstructure of steels was observed by optical microscopy(OM)and scanning electron microscopy(SEM)before and after tensile test.It was found from the experimental results that the tensile strength of these steels increased,and the fracture elongation firstly decreased and subsequently increased,as the strain rate increased in the range of 0.1-2 000s-1.The temperature raised during adiabatic heating of TRIP steel was in the range of 100-300℃,while that of the DP steel was in the range of 100-220 ℃.The temperature rise of these steels increased with increasing the strain rate,as well as the amount of the transformed retained austenite in TRIP steels.It was confirmed that austenite to martensite transformation is not suppressed by adiabatic heating.