Nb微合金化CMnSi、CMnAl热轧TRIP钢组织性能研究

研究了在相同的控轧控冷工艺条件下,N b微合金化CMnSi系与CMnAl系热轧TRIP钢的显微组织和力学性能。结果显示,由于Si的固溶强化作用和残余奥氏体在形变过程中的相变强化作用,使CMnSi系热轧TPIP钢的强度与塑性良好结合,抗拉强度为829Mpa,断裂总伸长率为25.44%,残余奥氏体晶粒间距小,充分弥散,可以得到较高的n值。     

钛微合金化高强钢的连续冷却相变规律

为了研究钛微合金化高强钢在连续冷却条件下的相变规律,通过热膨胀法及金相分析研究了低碳钢(C-Mn钢)和钛微合金钢(Ti钢)在连续冷却过程中的组织变化及过冷奥氏体的相变规律,分析了钛元素和变形对试验钢相变规律的影响,并讨论了连续冷却转变(CCT)与等温转变(TTT)曲线的关系。结果表明：随着冷速的增加,试验钢的主要相变组织由铁素体向贝氏体转变。在C-Mn钢中加入钛元素提高了过冷奥氏体的稳定性,抑制了铁素体和珠光体转变,促进了贝氏体转变;在奥氏体未再结晶区进行变形使试验钢的CCT曲线整体向左上方移动,提高了相变开始温度;变形提高了铁素体的形核率,促进了铁素体相变,铁素体组织得到细化;变形促进了贝氏体相变,使板条贝氏体变短,细化贝氏体组织。     

Nb、V、Ti微合金化在汽车用TRIP钢中的应用进展

作为目前新兴的汽车用钢,由铁素体、贝氏体和残留奥氏体组成的TRIP钢兼备优异的强度和塑性,发展前景广阔。TRIP钢中残留奥氏体含量、奥氏体中碳含量以及各相组织的微观形态对TRIP钢的性能有着重要的影响。添加Nb、V、Ti微合金元素可以影响其组织成分与形态,进而影响TRIP钢的力学性能。介绍了不同微合金元素对TRIP钢性能的改善效果以及添加Nb、V、Ti后热处理工艺的变化。可以看到以添加微合金元素的方式调控TRIP钢的性能,为改进汽车用先进高强度钢(AHSS)提供了可能。     

热轧TRIP钢的连续冷却转变行为及力学性能

热轧TRIP钢具有优异的力学性能,热轧生产后经过酸洗处理可以直接用于汽车制造。采用Gleeble3500型热模拟试验机研究了C-Si-Mn-Nb系热轧TRIP钢形变奥氏体在不同连续冷却条件下的组织变化情况,绘制了动态CCT曲线。通过研究不同冷速下试样组织发现,冷却速率越大,组织中未转变奥氏体含量越低。最后,依据对动态CCT曲线的分析在Gleeble3500型热模拟试验机上模拟热轧了TRIP钢。结果表明:实验钢轧后以15℃/s的低冷却速率冷却至贝氏体区等温后,残留奥氏体的含量和稳定性更高,TRIP钢力学性能优异,抗拉强度和伸长率分别达到952 MPa和30%,强塑积高达28560 MPa·%。     

Nb微合金化X65MO钢连续冷却转变行为研究

利用Gleeble-2000D热模拟机研究了Nb微合金化X65MO海底管线钢连续冷却转变行为,采用膨胀测量法并结合金相-硬度法测定了试验钢X65MO的静态和动态连续冷却转变曲线(CCT曲线)。结果表明,试验钢X65MO的静态和动态连续冷却条件下组织均由多边形铁素体加珠光体向针状铁素体转变。静态连续冷却条件下冷却速度达到3℃/s时开始出现针状铁素体组织,而动态连续冷却条件下冷却速度为1℃/s时开始出现针状铁素体组织。当冷却速度达到30℃/s时,动态连续冷却条件下组织主要是针状铁素体,而静态连续冷却条件下组织主要是针状铁素体和多边形铁素体。无论是静态还是动态连续冷却条件下,硬度都随冷却速度的升高而逐渐增大。但动态连续冷却条件下,试样的硬度值比静态的高9～21 HV10。     

基于过冷奥氏体动态相变的热轧TRIP钢组织控制 Ⅱ.动态相变后冷却速率

通过热模拟压缩实验,研究了铁素体相变前的奥氏体晶粒尺寸对基于动态相变的热轧C-Mn-Al-Si系TRIP钢组织及力学性能的影响。结果表明,减小原始奥氏体晶粒尺寸,可促进动态相变时的铁素体相变动力学,有利于铁素体、贝氏体及残余奥氏体等相分布更为均匀,获得的贝氏体束及贝氏铁素体尺寸较小,残余奥氏体的体积分数及C含量均较高,细小的颗粒状残余奥氏体数量较多且弥散分布,因此可获得具有较高强度和优良塑性的热轧TRIP钢。     

Nb微合金化NM500低合金高强度耐磨钢动态连续冷却转变

利用Gleeble-1500热模拟试验机,对国产NM500钢化学成分基础上添加微量的合金元素Nb的实验钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线进行了研究,实验结果表明:随Nb含量由0.018%增加到0.059%,实验钢的组织硬度提高;贝氏体转变出现和结束所需要的冷却速度提高,扩大了工艺参数选择的操作性;在冷速为5~8℃/s的情况下,使得马氏体和贝氏体的比例适中,保证试验钢获得NM500所规定的强度和硬度。     

基于动态相变的热轧C-Mn-Al-Si系TRIP钢组织演变

通过热模拟压缩实验,研究了基于过冷奥氏体动态相变的C-Mn-Al-Si系热轧TRIP钢的组织演变规律.结果表明,在过冷奥氏体动态相变过程中,铁索体相变速率较快,生成铁索体的体积分数与应变量有着一定的对应关系,铁素体晶粒细小且未相变的奥氏体更加分散.在贝氏体等温处理时,过冷奥氏体动态相变后较大尺寸的奥氏体能够较快地发生贝氏体相变,但生成的贝氏体束尺寸较小,位向较为混乱;而位于相邻铁素体晶粒间,尺寸在0.5-1.5μm之间的细小奥氏体岛稳定性较高,不易于发生贝氏体相变.通过过冷奥氏体动态相变和随后的等温贝氏体处理,可以获得晶粒细小的铁索体、体积分数较高的残余奥氏体、贝氏体和残余奥氏体分布更加弥散的热轧TRIP钢.     

基于动态相变的热轧TRIP钢组织及性能研究

通过热模拟压缩实验,开展了基于动态相变的热轧C-Mn-Si及C-Mn-Al-Si系TRIP钢组织及性能特征的研究.结果表明,通过动态相变,可以使TRIP钢复相组织由细小铁素体晶粒,尺寸细小及位向混乱的贝氏体束、弥散分布的体积分数较高的颗粒状残余奥氏体等组成.由于铁素体,贝氏铁素体间的大量晶界,贝氏铁索体内的高位错密度以及铁素体晶粒间大量的细小颗粒状残余奥氏体,使实验钢具有连续屈服、屈强比低、强度较高及塑性良好的特点.其中,C-Mn-Si钢的抗拉强度为890 MPa,延伸率为26%;C-Mn-Al-Si钢的强度为760 MPa,延伸率为32%.     

钒钛微合金化耐腐蚀弹簧钢连续冷却的相变规律

利用膨胀法结合金相-显微硬度法,在Gleeble-3500热模拟试验机上研究了钒钛复合耐腐蚀弹簧钢在变形与未变形条件下的连续冷却相变规律,并绘制了静态和动态连续冷却转变曲线(CCT曲线)。研究结果表明:同静态CCT曲线相比,动态CCT曲线整体向左上方移动,即变形对各相的转变有促进作用,铁素体消失的冷速由3.5℃/s提高到10℃/s,珠光体消失的冷速由7℃/s提高到10℃/s;随着冷却速度的增加,珠光体片层间距减小,显微硬度值增大。     

TRIP钢变形奥氏体连续冷却过程的相变及组织研究

利用热／力模拟试验机研究了C-Si-Mn系TRIP钢在不同连续冷却条件下的组织变化情况，用热膨胀法绘制了动态CCT曲线，分析了冷却速度对组织的影响。结果表明，在动态CCT曲线中，相变区域包括A→F转变区和A→B转变区，当冷却速度〉10℃／s时，有贝氏体组织生成，冷却速度对铁素体、贝氏体组织形貌影响极大。     

基于动态相变热轧C-Mn-Si系TRIP钢的组织及性能

通过热模拟压缩实验,研究了基于动态相变的热轧C-Mn-Si系TRIP钢的组织特征及性能特点.结果表明,通过基于动态相变的热轧工艺,可以获得具有铁素体晶粒尺寸细小、贝氏体团径较小、贝氏铁素体板条较短且位向混乱、颗粒状残余奥氏体较多且分布弥散等特点的热轧TRIP钢.与750℃等温相变的热轧工艺相比,基于动态相变的热轧工艺制备的TRIP钢具有较高的强度和良好的塑性.     

冷却工艺对热轧V微合金化钢板组织性能的影响

本文通过热模拟试验, 分析了不同加热温度对V微合金化510 MPa级钢板原始奥氏体晶粒度的影响规律, 并通过工业试验分析了冷却工艺和奥氏体晶粒尺寸对钢板组织和性能的影响。试验结果表明: 当加热温度为1 230 ℃, 卷取温度一定时, 可以通过控制中间温度得到等轴铁素体或针状铁素体组织。当加热温度为1 160 ℃时, 随着终轧温度、中间温度和卷取温度的变化, 钢板组织和性能变化不明显。     

V—Ti—N微合金化钢的化学抛光

V-Ti-N微合金化钢是适于再结晶控轧工艺的新钢种,其控轧后的金相组织为细小的铁素体加少量珠光体。在进行金相和电镜分析工作中,制备这类钢的试样是很费时的,尤其在制备照相用样品时很难完全消除划痕,并且非常容易在铁素体上产生研磨产物进而影响随后的腐蚀及观察。本文采用一种化学抛光的方法制备该类钢的金相及电镜复型分析用样品,获得了较为满意的效果。一、试验过程试验用钢采用工业生产料和试验室小炉子冶炼试料共十余个炉号,其代表性的成份为:0.09C-1.1Mn-0.015Ti-0.13V-0.009N。工业生产用料是转炉冶炼经初轧开坯后在坯料上截取的。金相组织为细小铁素体加少量     

空冷弛豫对铌微合金化热轧TRIP钢组织性能的影响

通过热轧试验研究了轧后空冷弛豫时间对铌微合金化热轧TRIP中厚板组织和力学性能的影响,结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及XRD分析了弛豫过程各组成相的尺寸、含量变化以及铁素体基体上的位错组态和微合金碳氮化物的析出行为.结果表明,采用820 ℃终轧并弛豫80～120 s后超快冷的工艺可以得到含有铁素体、贝氏体和残留奥氏体的多相组织,弛豫时间显著影响铁素体晶粒尺寸、铁素体量以及铁素体基体上的位错密度和沉淀析出量.随着弛豫时间的延长,试验钢的屈服强度和抗拉强度呈降低趋势.空冷弛豫80 s时,试验钢的抗拉强度、伸长率和强塑积分别达到820 MPa,37.5%和30750 MPa·%的最大值.     

Ti-Nb复合微合金化高强钢连续冷却转变曲线

通过在热模拟试验机上探究不同冷却速率对Ti-Nb复合微合金化高强钢组织和相变的影响,研究了Ti-Nb复合微合金化高强钢的连续冷却转变(CCT)过程。结果表明,不同冷却速率下分别得到铁素体+珠光体、贝氏体和马氏体组织。根据热膨胀曲线和实验钢组织绘制了CCT曲线,为研究钢种的固态相变过程、加工工艺以及热处理工艺提供依据。     

V-N微合金化600 MPa高强度钢筋钢的动态连续冷却转变曲线

利用Gleeble-1500热模拟试验机测定了V-N微合金化600 MPa高强度钢筋钢在不同冷速下连续冷却转变的热膨胀曲线,结合显微组织观察,获得了该钢的动态连续冷却转变曲线。结果表明,当冷却速率小于1 ℃/s时,组织为铁素体和珠光体;当冷却速率为3 ℃/s时,出现少量贝氏体;当冷却速率为8℃/s时,珠光体消失,组织为铁素体和贝氏体;当冷却速率为10 ℃/s时,开始出现马氏体;当冷却速率在20 ℃/s以上时,组织全部转变为马氏体。     

热轧TRIP800钢的热加工性及相变控制

设计了一种热轧型TRIP800汽车用钢,研究了其高温热塑性和热加工后的连续冷却相变行为,并对热轧后的TRIP800钢进行了力学性能测试和微观组织标定。试验结果表明:750～1050℃为试验钢的低塑性区,1100～1350℃为高塑性区。在高塑性区间,ψ值先增加后降低,在1150～1250℃温度区间具有ψ的最大值,均大于90%;热变形后,以5℃/s为临界冷速,低于此冷速时,只发生铁素体相变,高于此临界冷速后开始发生贝氏体相变,冷速增大至30℃/s后,开始发生马氏体相变;热轧后,随卷取温度的升高,屈服强度和抗拉强度均降低,伸长率提高,在600℃的卷取温度下具有最优的综合力学性能。热轧卷取后的组织由铁素体、贝氏体和残留奥氏体组成,其中残留奥氏体存在两种形态,一是呈膜状分布在铁素体晶界或贝氏体板条间,二是呈块状分布于铁素体晶界。     

微合金化SWRCH6A钢的连续冷却转变曲线

在RILNL-78热膨胀系数测定仪上进行微合金化SWRCH6A钢热模拟试验,采用热膨胀法和金相法建立CCT曲线,研究添加微量硼、钛元素后SWRCH6A钢连续冷却过程中的相变规律。结果表明,随着冷却速度的增加,微合金化SWRCH6A钢的显微组织构成由多边形铁素体PF逐步转变为多边形铁素体PF、珠光体P和准多边形铁素体QF,最终转变为珠光体P、准多边形铁素体QF和粒状贝氏体GB;随着冷却速度的增加,SWRCH6A钢的维氏硬度逐渐增加;结合SWRCH6A钢的CCT曲线,确定出合适的轧后冷却速度为0.5 ℃?s-1,此冷却速度下可得到理想的显微组织：准多边形铁素体QF+多边形铁素体PF+珠光体P。