两相区退火温度对含铜贝氏体/铁素体复相钢组织和性能的影响

借助SEM、XRD、TEM、EPMA、室温拉伸等试验手段,采用IQPB(两相区退火-贝氏体区淬火碳配分)热处理工艺,针对两相区退火温度对含铜贝氏体/铁素体复相钢组织和性能的影响进行研究。结果表明,两相区退火温度升高,铁素体所占体积分数减少,板条状贝氏体含量增加;试验用钢的抗拉强度逐渐升高,而伸长率则不断下降。室温组织中残留奥氏体含量,随退火温度升高呈先增加后减少的趋势变化。790℃退火处理,拉伸形变过程,应变后期加工硬化指数n值较高,持续加工硬化能力明显,断口处裂纹尖端钝化,强塑积可达28.06 GPa·%。     

两相区退火时间对低碳硅锰贝氏体钢组织与性能的影响

以低碳硅锰钢为研究对象,采用两相区退火(I&Q)和两相区退火+奥氏体化+贝氏体等温处理(I&Q&PB)工艺,对两相区退火过程中的Mn配分行为以及I&Q&PB工艺中两相区保温时间对钢的组织和性能的影响进行研究。结果表明,两相区保温过程中Mn元素由铁素体向奥氏体扩散。I&Q&PB工艺中,当两相区保温时间为5~10 min时,显微组织主要是粒状贝氏体;当达到20~60 min时,随着保温时间延长,显微组织主要为弥散分布的马奥岛以及晶界边缘逐渐出现的块状马奥岛组成的粒状组织,抗拉强度未发生明显变化;受到残余奥氏体稳定性的影响,伸长率呈现先升高后降低的趋势。     

不同前驱体的贝氏体/铁素体复相钢的组织和性能

以低碳硅锰钢退火和淬火制备的不同前驱体为研究对象,经两相区等温-贝氏体区淬火配分(IQPB)工艺处理,采用OM、SEM、TEM、EPMA、室温拉伸等手段,研究前驱体对贝氏体/铁素体复相钢组织和性能的影响。结果表明,两相区等温阶段,C、Mn元素由铁素体向奥氏体扩散并富集明显。奥氏体中C、Mn元素富集区域面积分别为10.3%、34.9%,元素浓度最高值分别可达0.62%和5.7%(质量分数)。相对于退火处理,淬火制备的马氏体前驱组织的试验用钢经IQPB处理后,多边形铁素体含量减少,粒状/短棒状贝氏体增多,抗拉强度降低,断后伸长率提高。随着淬火碳配分时间的增加,前驱体为马氏体组织的试验用钢抗拉强度逐渐降低,断后伸长率呈先增加后降低的趋势变化。当淬火配分时间为5 min时,抗拉强度为990 MPa,断后伸长率为30%,强塑积达29700 MPa·%。     

低碳铁素体贝氏体复相钢的组织特征及强韧性

对一种低碳钢进行了控轧控冷试验,获得了具有铁素体和贝氏体的复相组织。利用拉伸试验机、光学显微镜、TEM等手段对复相钢的强韧性、显微组织及断口形貌进行了测试与分析。结果表明:贝氏体组织主要由宽度约为1μm的铁素体板条束组成,同时在基体上存在弥散分布的碳化物。具有铁素体贝氏体复相组织钢的屈服强度超过430MPa,且具有较低的脆性转变温度。复相钢的强化机制主要为细晶强化和贝氏体相变强化。单轴拉伸过程的能量分析表明:贝氏体的体积分数、贝氏体的分布及铁素体的晶粒尺寸是影响拉伸变形中各部分能量分配的主要因素。     

两相区热轧对低碳合金钢板组织性能的影响

为了提高低碳合金钢板的强度,进行了终轧温度为710℃的(α+γ)两相区和γ单相区的热轧对比试验。结果表明:与终轧温度为800℃奥氏体单相区轧制的钢板相比,采用终轧温度为710℃的两相区热轧工艺所得到的钢板强度并没有增加;而且,(α+γ)两相区轧制条件下所得到的多边形铁素体组织具有二个特征,一是呈现仿晶界型铁素体形貌,二是部分铁素体晶粒沿轧制方向被拉长,一定程度上出现织构现象,但不十分明显。     

两相区配分时间对IQ&P钢组织与性能的影响

以含Cu低碳钢为研究对象,利用SEM、EPMA和拉伸试验研究了两相区配分时间对其组织演变、元素配分以及经IQ&P处理后力学性能的影响,并利用Dictra软件对元素配分行为进行了动力学计算。结果表明,IQ处理后试验钢中的块状马氏体形成于原铁素体区域;随两相区配分时间延长,粒状马氏体数量减少,板条状马氏体之间的间距减小。检测和计算结果的对比显示,C、Mn、Cu 3种元素的相对配分速率与计算结果一致,但实际配分速率低于各自的计算结果。随两相区配分时间延长,经IQ&P处理后试验钢的抗拉强度先增加后减小,而伸长率持续减小;在600 s时达到较好的强塑性匹配,强塑积为16 963.24 MPa·%。     

等温温度对低合金复相钢力学性能的影响

研究了质量分数为0．4％C、1．5％Si、1．5％Mn、0．95％Cr、添加微量稀土的试验钢的力学性能，试验钢由真空感应炉熔炼，经扩散退火、等温淬火处理后，利用扫描电子显微镜进行组织观察分析和XRD定量分析。结果表明，试验铸钢经适当的等温淬火处理后，可获得无碳化物析出的奥氏体-贝氏体复相组织，该复相钢残余奥氏体含量约为8％，具有良好力学性能，硬度值为46．5HRC，冲击韧度值αk=162．843J／cm^2。     

等温时间对低碳微合金钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、场发射扫描电镜、透射电镜、拉伸试验和X射线衍射仪等,研究了725℃下不同等温时间对低碳微合金钢(0.058%C)组织和性能的影响。结果表明,725℃下等温时间由1800 s增加到86 400 s时,板条贝氏体的体积分数减少,铁素体的体积分数增加,等温时间为86 400 s的试样中残留奥氏体几乎全部分解。随等温时间的延长,试验钢的抗拉强度降低,屈服强度降低,断后伸长率增加;等温时间为1800 s时可获得具有良好强度-韧性配合的下贝氏体组织。     

不同贝氏体区等温温度下TRIP钢的组织和性能

为开发具有良好强塑配合的超高强汽车用TRIP钢,设计本试验钢。利用CCT-AY-Ⅱ型连续退火模拟机研究了不同贝氏体区等温温度对试验钢组织和性能的影响。通过DIL 805A型热膨胀仪测定了试验钢的Ac1、Ac3及Ms、Mf点。使用拉伸试验机测定了试验钢的力学性能,通过SEM、EBSD及XRD等技术观察了试验钢的组织及残留奥氏体量。结果表明:试验TRIP钢两相区保温温度为800℃,贝氏体区等温温度为410℃时,综合力学性能最佳,抗拉强度与屈服强度分别达到1114 MPa和485 MPa,伸长率可达20%。试验钢的屈服强度主要由铁素体决定,抗拉强度和伸长率则主要与贝氏体、残留奥氏体及其碳含量有关。     

经济型低碳贝氏体复相钢的开发及应用

在实验室研究的基础上，以硅、锰为主元素，并通过热轧工艺的控制和优化，开发了一种低碳贝氏体复相热轧薄板，并在宝钢集团上海梅山钢铁公司热连轧机上进行了屈服强度450MPa级别的贝氏体热轧板的生产试制。结果表明，试验钢的平均屈服强度为500MPa，抗拉强度为590MPa，伸长率为24％，且具有良好的冲击韧性。实验钢已成功用于工程结构，能有效地降低材料消耗，减轻构件重量。     

轧制工艺对800 MPa复相钢组织性能的影响

随着汽车行业的发展,先进高强钢的研究与应用越来越广泛。设计了低C,以Cr、Mn、Si为基本元素,复合添加Ti、Nb、V、Mo等元素的复相(CP)钢化学成分;通过控轧控冷工艺,充分发挥了马氏体和贝氏体相变强化及合金元素的析出强化、细晶强化的复合作用,成功获得了屈服强度大于680 MPa,抗拉强度大于780 MPa,伸长率大于10％的热轧CP钢。研究了不同终轧温度、卷取温度下钢板的组织形貌和析出物大小对其力学性能和扩孔性能的影响,得到了最佳终轧温度为890 ℃,卷取温度为490 ℃。在此工艺下,试制钢板的组织形貌和析出物大小得到了良好的配合,其扩孔率达到47%,扩孔性能最优。     

不同两相区淬火温度对9Ni钢组织与性能的影响

通过SEM、XRD、疲劳试验机、冲击试验机等分析了620～680℃区间不同两相区淬火温度对9Ni钢强度和低温冲击性能的影响.结果表明,回转奥氏体含量和稳定性对材料性能影响显著,随着两相区淬火温度的升高,9Ni钢抗拉强度不断增大,而低温冲击性能呈现先升高后降低的非线性趋势.在640℃时,试样的回转奥氏体含量最高,达9.6...     

低碳球墨铸铁等温转变后的组织和性能

低碳球墨铸铁经过900℃奥氏体化，在370℃等温适当时间，空冷到室温后可以获得约84％簇条状铁素体和约16％的残留奥氏体组织。该低碳球墨铸铁具有良好的综合力学性能。     

等温淬火对低碳球铁组织与性能的影响

设计了低碳球铁的两组化学成分,通过金相、拉伸及硬度实验,分别研究了相同奥氏体化工艺(890℃×40 min)、不同等温淬火工艺对低碳球铁组织与力学性能的影响。实验发现,A组成分试样奥氏体化后,在340℃×60 min工艺下获得最好的力学性能(σb=1 103.98 MPa,δ=6.84%);B组成分试样在320℃×120 min工艺下获得最好的力学性能(σb=1 352.58MPa,δ=10.67%)。对比金相组织后发现,在最低温度等温淬火的B组成分试样组织最好。球化处理加二次孕育后,其球化级别及石墨球径级别提高、分布均匀。     

Si、Mn复相耐磨铸钢复相热处理组织与性能研究

测定了以Ｓｉ、Ｍｎ为主合金化元素的耐铸钢的ＴＴＴ曲线,曲线存在明显的海湾,贝氏体转变区域较宽;根据ＴＴＴ曲线,研究分析了这种耐磨铸钢在不同工艺条件下等温淬火复相热处理后组织、性能;结果表明,等温淬火复相蝗所得 组织为板条状贝氏体铁素体和奥氏体、贝氏体铁素体间距随等温的升高而变宽,奥氏体量增我,其强度,硬度下降,塑韧性提高。     

跨相区等温锻造对TC18合金组织和性能的影响

研究了跨相区等温锻造时不同变形量分配对TC18钛合金显微组织和力学性能的影响,讨论了跨相区锻造组织和性能之间的关系。结果表明:跨相区等温锻造锻件的显微组织与两相区变形量密切相关。两相区较小变形时,显微组织和单相区接近,晶界α明显,锻件力学性能和全β锻造没有太大差别;两相区较大变形时,锻件的显微组织趋于不均匀,片状α相和球状α相同时存在,锻件强度升高,塑性基本保持不变,断裂韧性较两相区较小变形时明显下降。     

低碳铁素体贝氏体复相钢的拉伸应力-应变曲线分析

对一种低碳钢进行了控轧控冷实验,获得了具有铁素体和贝氏体的复相组织.通过室温静态拉伸实验、光学显微镜等手段对复相钢进行了表征.研究了在拉伸速度恒定条件下的硬化行为.并利用Crussard-Jaoult分析方法对应力应变曲线进行分析.结果表明,具有铁素体和贝氏体组织的低碳钢具有较高的强度和较高的初始加工硬化指数,应变硬化指数随着真应变的提高呈先升高后下降的趋势,应变硬化速率随应变的升高呈下降的趋势.均匀分布的贝氏体有助于提高实验钢的应变硬化能力.     

两相区热处理对P20钢组织与性能的影响

采用SEM、洛氏硬度等试验方法,研究了两相区淬火时间和温度对P20钢组织与性能的影响。结果表明,P20钢在785℃保温10 min,未能获得马氏体组织,当保温30 min,可以获得铁素体/马氏体双相组织,并且在铁素体上分布有碳化物颗粒,当保温50 min,淬火组织中碳化物颗粒明显减少;硬度随保温时间延长呈上升趋势,当保温时间由10 min延长至30 min时硬度迅速提高,继续延长保温时间至60 min,硬度略有增加。淬火保温时间为30 min,P20钢在785~800℃的两相区淬火,随淬火温度升高,淬火组织中铁素体减少马氏体增多,硬度有明显增加;当淬火温度提高到815~830℃,淬火组织主要为马氏体,硬度随温度升高略有增加。经两相区淬火处理得到的铁素体和马氏体双相钢具有连续屈服和快速应变硬化的力学特性。     

不同预处理工艺对P20钢两相区淬火组织和性能的影响

采用扫描电镜、光学显微镜、洛氏硬度计、材料拉伸试验机等研究了不同预处理工艺对P20钢两相区淬火组织和性能的影响。结果表明:由于预处理工艺不同,P20钢两相区淬火的显微组织存在明显差异。A组试样(860℃×1h空冷+860℃×30 min炉冷退火)预处理在两相区淬火的铁素体为块状,碳化物颗粒较多;B组试样(860℃×1 h空冷+860℃×30 min油冷淬火)预处理在两相区淬火的铁素体为长条状,碳化物颗粒较少;B组试样两相区淬火的力学性能优于A组试样,其原因是B组试样两相区淬火时,碳化物得以充分固溶扩散,淬火组织中碳化物颗粒少而小。     

不同成分Al-Mg3Sb2复相涂层的组织和性能

目的研究Mg_3Sb_2含量对Al-Mg_3Sb_2复相涂层组织、耐蚀性和硬度的影响,对比纯Al涂层和添加不同含量Mg_3Sb_2涂层性能的差异。方法采用氧乙炔火焰喷涂技术和自制的Mg_3Sb_2粉末,在AZ31B镁合金表面制备不同成分的Al-Mg_3Sb_2复相涂层。采用扫描电镜(SEM)观察了涂层的微观组织,利用X射线衍射仪(XRD)分析了球磨粉末和涂层的物相组成,通过电化学工作站(CHI660e)对试样在3.5%Na Cl溶液中进行电化学腐蚀性能测试,并用显微硬度计测试了涂层的硬度。结果经火焰喷涂之后,获得了不同成分的Al-Mg_3Sb_2复相涂层,涂层中的物相主要为Al和Mg_3Sb_2。当Mg_3Sb_2的质量分数为40%和60%时,涂层组织致密,气孔、裂纹等组织缺陷较少。Tafel极化曲线测试中,随着第二相Mg_3Sb_2质量分数的增加,涂层的腐蚀电位逐渐正移。当质量分数达到80%时,其腐蚀电位为-0.9819 V,比纯Al涂层正移417.3 m V,腐蚀电流密度为0.048×10-3 A/cm2,约是纯Al涂层的1/2。显微硬度结果显示随着Mg_3Sb_2含量的增加,涂层的硬度逐渐提高,当质量分数达到80%时,涂层的平均硬度达到334.2HV,是纯Al涂层的6.79倍。结论Mg_3Sb_2的加入可以获得组织较好的涂层,随着其含量的增加,涂层的耐蚀性和显微硬度逐渐提高。