新型奥氏体—贝氏体钢的力学性能

一种新型高碳低合金钢，经３００￣３７０℃等温处理，获得板条状无碳化物贝氏体与薄膜状残留奥氏体交替均匀排列的奥氏体－贝氏体复相组织，具有很高的强韧性。研究了该钢的常规力学性能，与淬火回火的ＡＩＳＩ４３４０钢进行了比较，分析了奥氏体含量对常规力学性能的影响，探讨了奥氏体－贝氏体组织与常规力学性能之间的关系。     

化学成分对奥氏体-贝氏体铸钢组织与性能的影响

系统地研究了碳、硅成分对奥氏体－贝氏体铸钢显微组织和力学性能的影响。试验结果表明，设定成分的铸钢，在合理等温淬火工艺条件下，可以获得无碳化物析出的奥氏体－贝氏体组织，含有该组织的铸钢具有良好的综合力学性能。     

残留奥氏体对下贝氏体短时热处理工具钢性能的影响

近期研究表明,铬合金工具钢进行低成本的下贝氏体短时处理是可行的。但这些稍高于Ms温度的热处理保留了一定数量的残留奥氏体。为了更好地从金相学的角度弄清奥氏体转变为下贝氏体的机制,采用膨胀法进行了试验研究。以100Cr6(SAE 52100)钢为例,论述了经不同工艺热处理后的组织特征和性能变化。     

变形对超高强贝氏体钢组织和力学性能的影响

采用低温奥氏体预变形+等温贝氏体相变相结合的工艺,研究了变形对中碳贝氏体钢相变和组织的影响,利用热模拟实验、SEM、TEM、XRD和拉伸实验等分析了变形影响残余奥氏体的微观机理及其对强塑性的影响规律.结果表明,过冷奥氏体在300℃变形20％,不仅可以加速随后等温贝氏体相变,细化贝氏体组织,同时还能增加室温组织中的残余奥氏体及其稳定性.残余奥氏体稳定性同时受C含量和位错密度影响,延长等温时间可以增加奥氏体中C含量;变形可以使奥氏体中位错密度增加,有利于获得稳定性较高的残余奥氏体,从而优化超高强贝氏体钢综合性能,制备的中碳超高强贝氏体钢抗拉强度为1733 MPa,延伸率达到15.7％.     

硅和少量钼对Mn—B系贝氏体钢转变动力学的影响

研究了不同硅含量和少量钼对中碳Ｍｎ－Ｂ贝氏体钢连续转变动力学的影响，发现随钢中硅含量的增加，Ｃ曲线的高温转变部分向左移动，并使转变温度升高，耐中温贝氏体转变曲线向右下方移动，推迟了贝氏体转变，少量钼能有效地推迟珠光体转变，使获得贝氏体组织的冷速范围增大。     

硅对Mn-B系空冷贝氏体钢组织与性能的影响

研究了硅对中低碳和中碳ＭｎＢ系空冷贝氏体钢的组织和强韧性的影响。结果表明，硅含量为１４％～１８％时，钢中的贝氏体组织是由残余奥氏体和贝氏体铁素体所组成的无碳化物贝氏体。冷却后的贝氏体／马氏体复相组织具有良好的强韧性。高硅中低碳钢和中碳钢的断裂韧度分别达到１１９ＭＰａ·ｍ１／２和７３ＭＰａ·ｍ１／２，显著高于硅含量低的钢。     

Si-Mn-Mo系贝氏体钢组织和性能的研究

研究了新型高碳Si－Mn－Mo系贝氏体钢的组织和性能。结果表明，该钢空冷条件下得到贝氏体、马氏体和残留奥氏体的复相组织。其中包括板条马氏体和孪晶马氏体，而贝氏体为变态下贝氏体组织。试验用钢空冷后经250～300℃回火可获得较高的强度、硬度及良好的塑韧性配合。超过300℃回火，强度、硬度明显降低且有回火脆性出现。     

改变铬和钼的含量对38CrMoAl钢性能的影响

研究了常规38CrMoAl钢和提高铬含量、降低钼含量的38CrMoAl钢在调质态力学性能和渗氮层深度、耐磨性和组织结构方面的差异,探索通过改变成分来降低38CrMoAl钢成本的可行性。结果发现,钼含量降低,铬含量提高,使材料的强度提高,韧性和塑性稍稍降低,而渗氮层变厚,表面硬度和耐磨性提高。     

残余奥氏体稳定性对贝氏体车轮钢高温力学性能的影响

为探究无碳化物贝氏体车轮钢在高温环境下服役的力学性能与残余奥氏体稳定性的关系,对试样在室温到500℃进行静拉伸试验测试,使用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射分析仪和电子背散射衍射等对室温到500℃拉伸后的试样进行表征.结果 表明,无碳化物贝氏体车轮钢的组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体.试样的抗拉强度随变形温度的升高呈先升高...     

硅和少量钼对Mn-B系贝氏体钢转变动力学的影响

研究了不同硅含量和少量钼对中碳Ｍｎ－Ｂ贝氏体钢连续转变动力学（ＣＣＴ曲线）的影响，发现随钢中硅含量的增加，Ｃ曲线的高温转变部分向左移动，并使转变温度升高，而中温贝氏体转变曲线向右下方移动，推迟了贝氏体转变，少量钼能有效地推迟珠光体转变，使获得贝氏体组织的冷速范围增大     

铸态奥氏体－贝氏体耐磨钢的研究

以硅、锰为主，研制了一类新型中碳低合金耐磨钢即铸态奥氏体－贝氏体耐磨钢．其特点是铸态下获得奥氏体、贝氏体为主的混合组织，具有高硬度（４０～５８ＨＲＣ）、高韧性（αｋ≥１５～４５Ｊ／ｃｍ２）、优异的抗磨料磨损性能，铸态下使用不需重新热处理．奥氏体－贝氏体耐磨钢是传统奥氏体高锰钢的理想替代新材料．     

Nb对中低碳超级贝氏体钢组织与性能的影响

针对无Nb和0.05wt%Nb两种中低碳钢,研究了Nb对0.25wt%C超级贝氏体钢组织与性能的影响。结果表明,对两种试验钢采用轧后先快冷后缓冷的等温工艺,均可获得贝氏体组织。300 ℃等温8 h,含Nb钢贝氏体含量达到80%,屈服强度提高12% (109 MPa),冲击吸收能量达到52 J。通过Thermal-Calc软件计算并结合TEM观察发现,含Nb钢中Nb元素与Mo等元素形成复杂碳化物,析出的细小碳化物钉扎板条边界,细化贝氏体板条,抑制板条合并与粗化,提高板条的稳定性。等温8 h后,含Nb钢的贝氏体铁素体板条尺寸在150~200 nm之间。利用背散射电子和EBSD分析发现,Nb元素通过促进碳化物的析出,降低过冷奥氏体稳定性,促进贝氏体转变,抑制马氏体转变,细化残留奥氏体,提高了组织的均匀性和稳定性,是性能提高的主要机制。     

奥氏体变形对超级贝氏体相变和组织的影响

设计及冶炼了一种Fe-Mn-Si系超级贝氏体钢,在Gleebe-1500热模拟试验机上研究了奥氏体变形对该低温贝氏体相变和组织的影响。结果表明,奥氏体变形对超级贝氏体组织形貌有很大的影响;奥氏体高温变形缩短贝氏体相变孕育期,但阻滞贝氏体相变体积分数;奥氏体低温变形大大缩短了贝氏体相变孕育期,明显促进贝氏体相变过程,转变后贝氏体组织呈明显的纤维状变形组织。     

钒及热处理工艺对贝氏体钢中奥氏体碳富集的影响

研究了V以及BAT工艺、BQ&P工艺、DBAT工艺对中高碳(~0.6wt% C)纳米贝氏体钢等温转变过程中奥氏体碳富集的影响。为了分析不同热处理工艺时的组织转变,采用DIL805L型膨胀仪、X射线衍射仪(XRD)测量并计算残留奥氏体含量及其中碳含量,利用扫描电镜(SEM)分析了等温转变过程中试验钢显微组织形貌,并统计M/A岛含量及尺寸。结果表明:V对贝氏体转变有抑制作用,使残留奥氏体中碳富集速率变慢;3种热处理工艺下碳富集速率不同,BQ&P工艺和DBAT工艺的碳富集速率均大于BAT工艺,可利用BQ&P、DBAT工艺弥补合金元素V推迟相变的影响。     

冷却工艺对高强度贝氏体钢组织和性能的影响

研究了奥氏体化加热不同冷却工艺贝氏体钢棒料的组织和力学性能.试验结果表明,φ53 mm棒料920℃保温,水冷200℃回火,R/2处取样的抗拉强度为1654 MPa,AKV为55.1 J,具有高强度和较低的韧性,组织为板条回火马氏体和少量的残余奥氏体.空冷及水冷30s-空冷250℃回火,R/2处取样的强度分别为1314 ...     

奥氏体化温度对贝氏体钢等温转变及力学性能的影响

采用热膨胀仪和热模拟试验机在880~1050 ℃奥氏体化后进行300 ℃等温转变试验,研究了不同奥氏体化温度对中碳贝氏体钢等温相变动力学以及组织形貌、力学性能的影响。结果表明,奥氏体化温度升高导致晶粒尺寸增加,Ms点下降,贝氏体等温相变的孕育期延长;降低奥氏体化温度,可明显缩短贝氏体转变速率峰值出现的时间,说明较低的奥氏体化温度有利于加速贝氏体的转变。在本试验温度范围内,880 ℃奥氏体化处理试样的综合力学性能优异,抗拉强度为1671 MPa, 伸长率为13.3%。     

控制冷却对新型贝氏体钢组织与性能的影响

研究了不同冷却速度对新型贝氏体钢力学性能及组织的影响。结果表明，奥氏体化后冷却速度控制在25～117C／min时，可以获得良好的力学性能，组织为贝氏体、铁素体和残余奥氏体，在贝氏体转变温度范围内缓冷，对改善贝氏体的韧性有利。     

形变组织对水电用高强度贝氏体钢再加热奥氏体晶粒长大的影响

对某水电用800 MPa调质贝氏体高强钢进行了热变形-热处理晶粒长大的实验室联合试验。采用Gleeble-3500热力模拟试验机对钢试样进行不同工艺热压缩变形后冷却至室温,随后对试样进行模拟淬火再加热,在900～1200℃不同温度和保温时间条件下奥氏体化,研究热变形组织的差异对重新奥氏体化晶粒长大的影响规律。结果表明,不同应变速率(0.01～10 s^-1)、变形温度(900～1150℃)和60%工程应变下,试验钢获得的变形组织大致可分为3类：带有明显变形特征的组织、均匀细小的完全再结晶组织和已长大粗化的再结晶组织。3类组织再加热过程中其晶粒长大趋势基本相同,起始晶粒尺寸越大则最终奥氏体晶粒尺寸越大;但在950℃等温时,带有明显变形特征组织的变形试样奥氏体晶粒先缓慢长大后又迅速长大粗化。经评估验证,所建立的Sellars模型、Beck模型和Hillert模型晶粒长大动力学方程对于试验钢的奥氏体晶粒长大行为均有比较满意的预测效果。3类变形组织对应的Hillert模型及Sellars模型中奥氏体长大激活能基本相同,说明同一成分钢种的初始组织的差异并未显著影响晶粒长大机制...