WQ960E工程结构用钢CCT曲线的测定与分析

利用DIL805A型淬火变形膨胀仪,测定了WQ960E工程机械用钢以不同冷却速度连续冷却时的膨胀曲线,并结合金相-硬度法,获得该钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线).根据CCT曲线,结合光学显微镜与扫描电镜分析结果,研究了冷却速率对相变组织演变规律的影响.结果表明:当冷速为0.06℃/s时,相变组织为铁素体(F)+粒状贝氏体(GB);冷速为0.2℃/s时,组织为粒状贝氏体(GB);冷速为0.5℃/s时,开始出现板条贝氏体(LB);冷速为5℃/s时,出现马氏体(M).     

压铸用模具钢4Cr5Mo2V的过冷奥氏体连续冷却转变

通过测定不同冷却速度下的相变膨胀曲线、显微组织和硬度,得到了4Cr5Mo2V钢的过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线;结合CCT曲线,研究了不同冷却速度下组织形貌演变及硬度变化的规律;比较分析了4Cr5Mo2V钢与H13钢过冷奥氏体连续冷却转变的异同。结果表明:经过不同冷却速度冷却后,4Cr5Mo2V钢的相变产物主要为贝氏体(B)和马氏体(M);冷速小于0.06℃/s时,相变产物主要是贝氏体组织;冷却速度在0.06~0.14℃/s之间,相变产物中出现了贝氏体和马氏体的混合组织;当冷速大于0.14℃/s时,相变产物为马氏体组织。4Cr5Mo2V钢与H13钢的CCT曲线相比,位置向右整体偏移,无铁素体+珠光体转变区,且贝氏体生成区变小,相同冷速下硬度明显提高。     

低温压力容器用07Ni5DR钢的动态CCT曲线

采用MMS-200热模拟试验机首先测得07Ni5DR低温压力容器钢的临界相变点,然后测定了900℃变形40%后不同冷速连续冷却过程中钢的膨胀曲线,并检验不同冷速下试样的室温组织。结果表明,钢的临界相变点为Ac_1=640℃,Ac_3=753℃。当冷速为1℃/s时,所得室温组织主要是铁素体和粒状贝氏体;当冷速为10℃/s时,出现马氏体组织,铁素体减少;当冷速为15℃/s时,不再发生铁素体相变,组织为贝氏体和马氏体。随着冷速进一步增加,组织以贝氏体和马氏体为主。结合膨胀法与金相法,利用Origin 8.0软件绘制了07Ni5DR钢的动态CCT曲线。     

马氏体耐热钢40Cr10Si2Mo的动态连续冷却转变及相变动力学

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了40Cr10Si2Mo钢在不同冷却速度下的连续冷却相变行为，建立了试验钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线和连续冷却相变动力学模型，通过表征不同冷速下的微观组织，分析和讨论了不同冷速对相转变以及合金元素析出的影响。发现在冷速为0.1～0.3℃/s时，组织为铁素体基体上分布着大量碳化物颗粒。碳化物中Cr和Mo的含量随着冷却速度的升高而减少。冷速为0.5～0.8℃/s时，组织为铁素体+片层珠光体+少量马氏体+网状碳化物。当冷速大于3℃/s时，组织完全转变为马氏体。分别建立了扩散型Johnson-Mehl-Avrami(JMA)模型和非扩散型Koistinen-Marburger(K-M)相变模型，结果表明，试验值与模型拟合曲线吻合度良好。     

冷却速度对海洋石油平台用H型钢相变行为的影响

采用德国巴赫DIL805A热膨胀仪、金相显微镜和显微硬度计,研究了钢SM490YB连续冷却过程组织变化规律,分析了不同冷却速度对钢组织的影响。结果表明,钢SM490YB连续冷却过程中发生了铁素体析出、珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变,且珠光体转变结束临界冷速为30℃/s、贝氏体转变开始临界冷速为3℃/s和马氏体转变开始临界冷速为15℃/s;在不同冷却速度通过影响C原子的扩散来影响马氏体的开始转变温度。     

30MnNiCuMoB-RE铸钢的连续冷却相变动力学研究

采用淬火相变热膨胀仪测定了30MnNiCuMoB-RE铸钢890℃完全奥氏体化后以不同速度连续冷却时的膨胀曲线。通过金相检验和硬度测定研究了30MnNiCuMoB-RE铸钢在连续冷却过程中的相变动力学。结果表明：30MnNiCuMoB-RE铸钢在890℃完全奥氏体化后以0.01～100℃/s的速率冷却时，随着冷却速率的增大，奥氏体依次转变为铁素体、贝氏体和马氏体，铁素体转变温度区间为717～611℃,贝氏体转变温度区间为590～323℃,马氏体转变温度区间为313～168℃;从获得的连续冷却转变(CCT)曲线可知，随着冷却速率的降低，发生贝氏体相变的临界冷速为50℃/s,发生铁素体转变的临界冷速为0.5℃/s;由于钢中存在一定程度的偏析，以0.01～0.2℃/s的速率冷却时，奥氏体依次转变为铁素体和贝氏体，钢的组织不均匀；随着冷却速率的提高，钢的硬度从200 HV10提高至500 HV10。     

Si-Mn-Cr-Mo超高强钢的CCT曲线的探讨

利用L78型淬火膨胀仪,测定了Si-Mn-Cr-Mo超高强钢以不同冷却速度连续冷却时的膨胀曲线,并结合金相-硬度法,绘制了该钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)。根据CCT曲线,结合光学显微镜与显微硬度分析结果,研究分析了冷却速度对相变组织演变规律的影响。结果表明,当冷却速度为0.04~0.1℃/s时,相变组织为铁素体(F)和贝氏体(B),冷却速度为0.2~2℃/s时,相变组织为贝氏体(B)和马氏体(M),冷却速度大于3℃/s时,相变组织为马氏体(M);且随着冷却速度的提高,硬度值也在提高。测定结果为该钢的控制冷却工艺提供了重要的理论依据。     

0.6Ni中碳合金钢的奥氏体连续冷却转变行为

通过热模拟试验、光学和扫描电镜(SEM)观察以及维氏硬度测试,研究了0.6Ni中碳合金钢的动态和静态奥氏体连续冷却转变规律,分析了变形以及合金元素Ni对中碳合金钢奥氏体转变行为的影响。结果表明:奥氏体变形有效抑制了0.6Ni中碳合金钢连续冷却后铁素体和珠光体的形成,大幅促进了贝氏体和马氏体相变,将全马氏体临界冷速由5 ℃/s降低到3 ℃/s。试验钢在动态连续冷却条件下,冷速为3 ℃/s时,全马氏体组织显微硬度为810 HV0.1;而静态连续冷却条件下,冷速为5 ℃/s时,全马氏体组织显微硬度为689 HV0.1。奥氏体变形的再结晶细化作用可以明显细化冷却后的马氏体组织,进而提高马氏体的硬度。在奥氏体静态连续冷却条件下,中碳合金钢中0.6Ni元素的加入,抑制了铁素体和珠光体相变,大幅促进贝氏体和马氏体相变,提高了奥氏体的稳定性,将Ms点从329 ℃降低到304 ℃,马氏体临界冷速从0.5 ℃/s降低到0.3 ℃/s;相对于约0.4Mn元素的加入,0.6Ni元素的加入可以大幅抑制铁素体和珠光体相变,可以将Ms点从320 ℃降低到304 ℃,同时可以有效细化奥氏体冷却后的显微组织。     

新型槽帮钢的连续冷却转变曲线及微观组织

采用膨胀仪、光学显微镜和维氏硬度计研究新型槽帮钢的连续冷却转变行为，获得连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明，CCT曲线存在高温铁素体-珠光体转变区、中温贝氏体转变区和低温马氏体转变区。随着冷却速度的增大，室温硬度不断提高，微观组织由铁素体-珠光体向贝氏体和马氏体过渡，最终形成单一马氏体组织。在实测冷却曲线中，当冷却速度小于0.14℃/s时，组织主要为高温铁素体-珠光体转变区；当冷却速度为0.14～0.81℃/s时主要为高温、中温复合转变区，室温组织主要为铁素体、珠光体和贝氏体；当冷却速度为0.81～1.62℃/s时为高温、中温和低温复合转变区，室温组织为铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体；当冷却速度为4.05℃/s时为中温、低温两相转变区，高温转变区消失，室温组织为贝氏体和马氏体；当冷却速度高于8.10℃/s时，为马氏体单相转变区。随着冷却速度由0.06℃/s提高到40.5℃/s,微观组织由铁素体-珠光体过渡为贝氏体-马氏体，直至单相马氏体组织，其室温显微硬度由195 HV5(冷速为0.06℃/s)增大到515 HV5(冷速为40.5℃/s)。     

23CrNi3Mo钢的连续冷却转变曲线

利用热膨胀法,结合金相法、硬度法测定了23Cr Ni3Mo钢过冷奥氏体的连续冷却转变(CCT)曲线;并分析了连续转变过程中钢的组织和硬度。结果表明:试验钢在冷却速度为0.1~0.3℃/s时,得到铁素体和贝氏体的混合组织;冷却速度为0.5~5℃/s时,得到综合性能优良的下贝氏体组织;冷却速度≥10℃/s时,得到主要为板条状马氏体的组织,在温度-时间对数曲线上出现了明显的由马氏体相变引起的"拐点"。随着冷却速率的增大,23Cr Ni3Mo钢的硬度逐渐增大,最终稳定在490 HV0.2左右。     

低合金耐磨钢的CCT曲线与马氏体相变原位观察

利用Linseis L78 RITA相变仪测定了低合金耐磨钢在不同冷却速率下的膨胀曲线,并结合金相、硬度检验绘制出试验钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究不同冷却速度对该钢组织转变的影响,利用VL2000DX高温激光共聚焦显微镜观察并分析了试验钢的马氏体相变过程。结果表明：试验钢的临界转变点A_c1为766℃,A_c3为825℃;当冷速为0.01～0.1℃/s时,试验钢的显微组织为粒状贝氏体;当冷速达到0.2℃/s时,组织为上贝氏体+少量马氏体。随着冷速增加到0.5℃/s,贝氏体组织几乎全部消失,取而代之的是马氏体组织,并且随着冷速的进一步增加马氏体板条更加明显。原位观察结果表明：马氏体优先在奥氏体晶界处形核,后转变的马氏体在先形成的马氏体界面上形核,两者之间具有一定位向关系。     

冷却速率对ES355Al钢相变行为及组织的影响

采用DIL805淬火膨胀仪、金相显微镜及显微硬度计,研究了ES355Al钢连续冷却过程的相变及组织转变规律,分析了冷却速率对ES355Al钢相变及组织演变的影响。结果表明:过冷奥氏体在冷却过程中发生铁素体转变、珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。在冷速为0.2~1℃/s时,发生铁素体析出和珠光体转变;在冷速为2~7℃/s时,发生铁素体析出、珠光体转变和贝氏体转变,其中7℃/s为珠光体转变结束的临界冷速;,2℃/s、15℃/s分别为贝氏体、马氏体开始转变的临界冷速。ES355Al钢的显微硬度随着冷速增加而增加,由冷速0.2℃/s时的170 HV5增加到20℃/s时的350 HV5。     

汽车用非调质钢49MnVS3的动态连续冷却转变行为

在Gleeble-3500热模拟试验机上进行49Mn VS3钢的变形-连续冷却膨胀测定,结合金相-硬度法得到试验用钢的动态连续冷却转变曲线(CCT曲线)。结果表明:49Mn VS3钢的Ac1、Ac3分别为741℃、803℃。当冷却速度为0.5~5℃/s时,得到组织为铁素体和珠光体;冷却速度为7℃/s时,主要为细长的针状铁素体+块状铁素体+珠光体+少量贝氏体;10~15℃/s时发生贝氏体转变;15℃/s出现马氏体转变;冷速为20~40℃/s时,则只发生马氏体转变,得到完全的马氏体组织。随着冷却速度的增加,硬度呈先缓慢增大后线性上升。     

60mm厚Q690D钢连续冷却转变静态CCT曲线及组织

利用膨胀法结合金相-硬度法,在Formast-F全自动相变仪上测定了60mm厚Q690D钢连续冷却转变静态CCT曲线,研究了冷却速度对显微组织、硬度的影响。结果表明:当冷速小于1℃/s时,转变产物为铁素体、珠光体和贝氏体;当冷速为1~3℃/s,转变产物为铁素体、贝氏体;当冷速为5~40℃/s,转变产物为贝氏体、马氏体;当冷速大于40℃/s时,转变产物为完全马氏体;当冷速小于20℃/s时,显微硬度逐渐升高;当冷速在20~100℃/s时,显微硬度在390 HV左右。     

20MnCr5齿轮钢连续冷却过程中的组织变化

采用DIL805L热膨胀仪,研究了20MnCr5齿轮钢连续冷却相变的组织变化规律,并分析了合金元素对奥氏体连续冷却转变曲线(CCT)的影响。结果表明:Mn、Cr、Ni、Al元素的加入细化了晶粒,使得20MnCr5齿轮钢中的珠光体、贝氏体和马氏体转变曲线完全分离,且可以在较宽冷却速度范围内得到马氏体+贝氏体组织。当冷速大于60℃/s时,才能得到单一马氏体组织。并且随冷速增加,冷却后组织逐渐细化,硬度增大。     

EQ70海洋平台用钢动态连续冷却转变

针对EQ70海洋平台用钢实际生产条件及存在问题,采用Gleeble-1500热模拟试验机测定了EQ70海洋平台用钢动态连续冷却转变膨胀曲线,再结合金相组织观察和显微硬度测定,获得EQ70海洋平台用钢动态连续冷却转变曲线。结果表明：冷速为0.05 ℃/s时,试验用钢的组织为粒状贝氏体以及少量的铁素体;冷速在0.1 ℃/s到1 ℃/s之间组织主要为粒状贝氏体和板条贝氏体;冷速为2 ℃/s时,组织为板条贝氏体和少量马氏体;随着冷速增加,马氏体的含量逐渐增多,冷速在8 ℃/s以上时,组织全部为马氏体。     

4330M钢连续冷却过程中的组织转变特征

采用Gleeble-3500热模拟试验机对4330M钢进行连续冷却转变试验,研究了冷却速率在0.8~10 ℃/s范围内连续冷却过程中组织结构转变特征。采用热膨胀、硬度测试及彩色金相等试验测定4330M钢的连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,4330M钢在冷却过程中存在铁素体、贝氏体和马氏体相变区,没有珠光体相变区。随着冷却速率的增加,过冷奥氏体依次分解为铁素体+粒状贝氏体、粒状贝氏体+下贝氏体+马氏体和完全马氏体,马氏体的临界冷却速率约为3 ℃/s。下贝氏体中铁素体和渗碳体的取向关系为(110)_α//(102)_Fe3C和[111]_α//[201]_Fe3C。结合维氏硬度试验与彩色金相定量分析,建立了4330M钢硬度-体积分数模型HBW=-0.07-4.69f_F+4.02f_GB+4.63f_LB+4.82f_M。     

一种碳锰曲轴钢的奥氏体连续冷却转变规律

使用DIL805L型膨胀仪分析了曲轴钢的相变规律,得到了其奥氏体连续冷却转变曲线（CCT）。结果表明,试验钢的临界点为：Ac1＝682 ℃,Ac3＝765 ℃;当冷速为0.2～5 ℃/s时,转变产物为铁素体＋珠光体;当冷速大于5 ℃/s时,转变产物为铁素体、珠光体、贝氏体与马氏体的混合组织;当冷速增大到15 ℃/s时,转变产物为贝氏体和马氏体组织;冷速越大冷却后马氏体含量越多,硬度逐渐增加。     

海洋平台用EQ70钢的连续冷却转变

采用DIL 805A热膨胀仪测定了EQ70海洋平台用钢在不同冷速下连续冷却转变的膨胀曲线,结合组织观察和微观硬度测定,获得了该钢的连续冷却转变曲线。结果表明,冷速在0.5℃/s以下,实验用钢的组织为粒状贝氏体,冷速在0.5℃/s到2℃/s之间组织主要为粒状贝氏体和板条贝氏体,冷速为2℃/时,开始有马氏体生成,冷速在5℃/s以上,组织全部转变为马氏体。     

27CrMo27S钢奥氏体连续冷却转变曲线

利用膨胀法结合金相-硬度法,在Gleeble-3800热模拟机上测定了27CrMo27S钢的临界点Ac1、Ac3以及Ms;测定了该钢在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线,获得了连续冷却转变曲线(CCT曲线);研究了冷却速度对该钢组织及硬度的影响。结果表明在相当低的冷却速度范围内可获得贝氏体组织。当冷却速度小于1℃/s,转变产物为铁素体、珠光体和贝氏体(F+P+B),当冷却速度为1～6℃/s时转变产物是铁素体和贝氏体(F+B),当冷却速度为8～24℃/s时转变产物是贝氏体和马氏体(B+M),当冷却速度大于24℃/s时,转变产物为完全马氏体(M)。该钢种动态CCT曲线的测定可为生产实践和新工艺的制定提供一定的参考依据。