三维原子探针对铌微合金化钢碳氮化物的析出研究

利用三维原子探针（3DAP）可以对不同元素的原子逐个进行分析,并给出纳米空间中不同元素原子的三维分布图形,分辨率接近原子尺度的优越性能,对含铌轿车横梁钢中的碳氮化物进行分析,结果表明,铌微合金化钢中存在尺寸为几个纳米大小的铌碳氮化物析出物,析出物呈薄片状,同时,铌碳氮化物在铁索体中析出是随机的。     

贝氏体型非调质钢微合金碳氮化物的应变诱导析出

在Gleeple1500热模拟实验机上采用应力松驰法确定了一种贝氏体型SBL非调质钢微合金碳氮化物的沉淀分析行为，并讨论形变量、温度等参数的影响作用。     

碳氮化物在含Mo低合金钢中的析出行为及其计算机仿真分析

以含Mo低合金钢为对象,利用计算机仿真技术,建立热处理过程中碳氮化物析出行为热力学模型,采用Thermo-Calc软件模拟微合金元素的变化规律。结果表明,Mo元素可以显著地提高复合碳氮化物的析出温度,降低间隙元素和微合金元素的活度,所建立的热力学模型准确度较高。     

Nb-Ti微合金碳氮化物析出行为及微合金钢性能研究

对含Nb、Ti的微合金钢进行模拟卷曲和连续退火处理,采用金相及透射电子显微镜观察,深入研究微合金元素碳氮化物在铁素体相中的析出行为及退火后钢的性能变化。研究结果表明,微合金碳氮化物会在600~700℃时从铁素体中大量析出,析出物呈方形,大小为几十到一百纳米不等,为复杂的(Nb,Ti)(C,N)复合物;经过800℃左右的连续退火处理后析出物数量减少,体积变小;钢在800℃左右的连续退火处理后的组织为铁素体和团絮状的渗碳体,随着退火温度的升高,钢的屈服强度降低,伸长率升高。     

热连轧过程复合微合金碳氮化物析出的定量计算

以微合金元素的析出热力学和析出动力学为基础,针对Fe-Nb-V-Ti-Al-C-N合金系,定量计算了热连轧过程中(Nb,V,Ti)(C,N)和AlN在奥氏体中的析出行为,并进一步分析了热轧制温度对析出行为的影响。计算结果表明,对所研究的钢种成分和工艺条件,在加热过程中(Nb,V,Ti)(C,N)就已经析出,在粗轧阶段,(Nb,V,Ti)(C,N)析出粒子平均半径逐渐减小,在精轧阶段,(Nb,V,Ti)(C,N)基本达到平衡析出量,终轧后析出粒子平均半径保持在23 nm左右。轧制时的热变形增大了形核率,促进了析出,使析出粒子的平均半径减小。随加热和轧制温度的降低,(Nb,V,Ti)(C,N)的析出量有所增加,粒子平均半径减小。     

变形Nb-Mo钢中碳氮化物在奥氏体中的析出

采用应力松弛法研究了变形量对含Nb-Mo钢中碳氮化物析出开始时间Ps的影响。结果表明:变形量越大,Ps越小;变形量为10%和15%时,最快析出温度均在875℃左右;Ps分别为6.6 s和6.2 s。预应变较小时Ps对温度变化比较敏感。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和透射电镜(TEM)对不同温度下的析出相进行了分析。结果表明:变形奥氏体中的碳氮化物主要沿晶界和位错析出,温度较低时有少量在晶内析出。     

微合金钢碳氮化物的应变诱导析出研究

在Gleeble3500热模拟机上采用应力松弛法,研究了一种微合金非调质油井管用钢在600～ 950℃内含钒碳氮化物的应变诱导析出行为.结果表明:该实验钢的PTT(析出-温度-时间)曲线具有双“C”特征,碳氮化物析出孕育期最短的温度分别约为850℃和650℃.析出相形貌主要为球形.     

含Mo低合金钢复合碳氮化物的析出热力学计算模型及分析

以规则溶液亚点阵模型为基础,针对Fe-Nb-V-Ti-Mo-C-N合金系,基于多元复合析出相的固溶析出理论建立了复合碳氮化物在含钼低合金钢奥氏体中的析出热力学计算模型。结果表明:在高温阶段的析出相主要是TiN,而在低温阶段,析出相以富V复合碳化物为主;Mo元素几乎不从奥氏体中析出,Mo能够提高微合金元素(Nb、V、Ti)在奥氏体中的固溶度积,降低微合金元素和间隙元素的活度,大大延迟其析出过程。     

铌、钛碳氮化物在微合金钢中的回溶及析出行为

简述了钢中主要添加微合金元素Nb和Ti在钢坯加热过程中的回溶过程。阐明了钢板在轧制各阶段析出相的类型、晶体结构、分布规律,特别是应变诱导析出与再结晶的关系,同时,分析了时效硬化行为。讨论了微合金元素的选择及节约利用问题。     

松弛法研究微合金钢碳氮化物的应变诱导析出行为

在Ｇｌｅｅｂｌｅ上采用应力松弛方法,研究了一种ＮｂＴｉＶ微合金化钢奥氏尖变诱导析出行为,结果表明：实验钢的沉淀析出ＰＴＴ曲线最典型的“Ｃ”曲线形状,沉淀发生具有一个最快析出温度,大致９００－９２０℃,奥氏体预变形加速沉淀析出过程的进行,使ＰＴＴ曲线向左上方偏移,奥氏体中的沉淀相形貌有球形和方形两种,其中方形沉淀相是均热过程中的未熔质点,以ＴｉＮ为主,球形深沉是应变诱导析出相。     

汽车车轮用低碳Nb微合金钢中的析出行为研究

通过热模拟试验,研究了Nb微合金钢中的碳氮化析出物在高温及低温等温过程中的析出行为.试验结果表明:在高温时,应变诱导NbC析出需要一定的孕育时间.随着高温等温温度的升高,析出物的数量增多.当高温等温时间达到300 s时,单一析出转变为复合析出,同时随着温度的升高,复合析出聚合长大,数量明显减少,形状变为不规则形状;在低温时,随着等温温度的升高,析出数量略有增多.随着等温时间的延长,析出物的数量略有增多,尺寸略有增大.     

低碳钢中微合金元素Nb，Mo在析出过程中的相互作用

运用热模拟技术和TEM分析法，研究了C-Ti．Mo和C-Nb-Mo两种简单成分钢奥氏体变形后弛豫过程中微合金元素Nb，Mo在析出物中的相互作用。结果表明：在850℃变形后弛豫1000s，C-Ti-Mo和C-Nb-Mo钢均保持了奥氏体状态且两种简单成分钢中均有析出发生，能谱分析显示析出颗粒分别是Ti（C，N）和含Mo的Nb（C,N）。微合金元素Mo与Nb有较强的相互作用，在Nb（C,D）析出后，Mo可能溶入Nb（C，N）的析出颗粒之中。     

V-N微合金化CrSiMn系低合金铸钢中的析出行为

利用JMatPro热力学模拟软件对V-N微合金化CrSiMn系低合金铸钢进行了计算,得到了不同V含量铸钢的平衡相组成,着重研究了平衡状态下各析出相的析出行为。结果表明,在加热过程中,V含量的增加将增大铁素体向奥氏体的转变阻力;V含量对微合金化渗碳体及M₇C₃型碳化物的析出行为影响不大;V含量对氮化物及碳氮化物的析出有较大影响,当V含量由0增加至0.18%(质量分数)时,氮化物及碳氮化物的初始析出温度由734.2 ℃提升至1133.93 ℃,最大析出量(质量分数)由0.07%提升至0.24%。     

钼对低碳微合金钢组织和性能的影响

研究了低碳微合金钢中Mo元素对形变奥氏体在连续冷却后组织和性能的影响。得出在此系列钢中，随Mo含量增加，针状铁素体量随之增加，同时钢中出现贝氏体束和M-A组织。屈服强度、抗拉强度随Mo含量的增加而提高，且抗拉强度的提高幅度高于屈服强度，屈强比随Mo的加入而降低，且随M～A组织增多，钢的冲击韧性损失加大。     

低碳钢中微合金元素Nb,Mo在析出过程中的相互作用

运用热模拟技术和TEM分析法,研究了C-Ti-Mo和C-Nb-Mo两种简单成分钢奥氏体变形后弛豫过程中微合金元素Nb,Mo在析出物中的相互作用.结果表明:在850℃变形后弛豫1000s,C-Ti-Mo和C-Nb-Mo钢均保持了奥氏体状态且两种简单成分钢中均有析出发生,能谱分析显示析出颗粒分别是Ti(C,N)和含Mo的Nb(C,N).微合金元素Mo与Nb有较强的相互作用,在Nb(C,N)析出后,Mo可能溶入Nb(C,N)的析出颗粒之中.     

V、N、Nb微合金化对薄板坯连轧带钢组织和性能的影响

在试验室模拟薄板坯连铸连轧过程，板坯均热后被轧制到7mm厚并通过控冷来模拟辊道冷却和带钢的缓慢卷取过程。本文选用低碳钢，研究了V、N、Nb微合金化对其组织和性能的影响。通过试验证明在V-N钢中加入Nb对钢的强化机制有较大影响，使V-N-Nb钢中的析出强化增大，这表明V-N-Nb微合金化可充分地发挥微合金元素在钢中的析出强化作用，析出强化对屈服强度的贡献比V-N微合金化提高17MPa。     

P590L连铸过程C、N化物析出行为

为研究微合金钢连铸过程C、N化物析出行为,以P590L微合金钢铸坯为研究对象,通过用碳膜萃取复型方法从拉伸试样中萃取析出物,使用JEM2100透射电镜观察试样中的第二相析出物,系统检验分析了微合金元素Ti、Nb的析出行为规律,分析了温度对析出物数量和尺寸影响规律,以及析出物对热塑性的影响趋势。试验表明,1 100℃时出现少量70nm以上的方形TiN和Ti-Nb复合析出物,在1 100~1 000℃有Nb(C,N)析出,随着温度的降低析出物数量增加,尺寸减小而且更加弥散,热塑性随析出物数量的增加而降低。     

控轧控冷对Ti-Mo-Nb复合微合金化低碳钢组织和力学性能的影响

研究了控轧控冷的冷却速度对Ti-Mo-Nb微合金高强钢组织与性能的影响。结果表明,随着冷却速度的降低,试验钢中铁素体逐渐等轴化,铁素体的体积分数、晶粒尺寸逐渐增加。冷却速度的降低可显著细化析出相尺寸并增加其体积分数,析出方式由弥散析出向相间析出转变。铁素体通过析出强化实现提升材料强度的同时,成形性能得到改善。当冷却速度为28℃/s时,试验钢获得了优异的综合力学性能,抗拉强度为853 MPa,屈服强度为750 MPa,伸长率为18.6%,扩孔率为68.5%。组织细化与析出强化是试验钢的主要强化机制,当冷却速度为28℃/s时,细晶强化和析出强化强度增量分别为206 MPa和328 MPa。     

微合金化技术开发800MPa级高韧直缝焊管钢

采用微合金化和热轧后超快冷等技术生产得到800 MPa级高韧直缝钢管钢,借助OM、SEM、TEM和室温拉伸等,研究了试验钢不同区域的组织与性能。研究表明,试验钢的热轧组织主要是粒状贝氏体+少量板条贝氏体;焊接热影响区粒状贝氏体体积分数减少到32.7%,板条贝氏体体积分数增加到30.5%,组织中出现针状铁素体和少量马氏体。试验钢热轧区主要以Ti为主进行复合微合金化,综合运用固溶强化、细晶强化、位错强化和析出强化,具有高的强韧性,屈服强度为804 MPa、抗拉强度为852 MPa、伸长率为21.5%。