冷轧压下率对DP1000镀锌双相钢组织和性能的影响

研究了不同的冷轧压下率对DP1000热镀锌双相钢的组织、析出物、力学性能的影响。结果表明:随着冷轧压下率的增加,钢的强度逐渐增加;随着轧后退火温度的提高,钢的组织由铁素体+马氏体向铁素体+回火马氏体+碳化物转变;钢中存在60～70 nm的大尺寸析出物和6～8 nm的小尺寸析出物,随着冷轧压下率的提高,大尺寸析出物尺寸变化不大,但是小尺寸析出物有所增大,而且数量增加明显。     

快速回火工艺条件下超高强低碳贝氏体钢的组织与性能

采用盐浴热处理试验,结合扫描电镜、透射电镜及室温拉伸试验,研究了快速加热+短时保温快速回火条件下超高强低碳贝氏体钢的组织和性能变化规律。结果表明,快速回火工艺下,超高强低碳贝氏体钢发生碳过饱和贝氏体和马氏体中的碳化物析出、铁素体和马氏体的重构以及微合金析出物的析出等现象,进而影响材料的强塑性;在700℃以下快速回火时,与以板条状贝氏体(LB)组织为主的复相贝氏体钢相比,以粒状贝氏体(GB)组织为主的钢具有更好的回火稳定性;在750～800℃两相区快速回火时,铁素体和马氏体相大量重构,最终形成粗大铁素体和马氏体,抗拉强度大幅提升,屈强强度大幅降低,且以LB组织为主的复相贝氏体钢中重构铁素体晶粒更为粗大,导致其屈服强度更低。     

热处理工艺对低碳Si-Mn系TRIP钢组织和性能的影响

采用定量彩色金相、X射线衍射和拉伸试验等方法,研究了热处理工艺及不同的冷轧压下率对低碳Si-Mn系TRIP钢组织和力学性能的影响.结果表明,对于不同的退火温度,再结晶铁素体和二次铁素体的含量不同.当冷轧压下率为55%时,经820℃×110 s+410℃×440 s热模拟工艺后,实验钢中铁素体量约为60%,贝氏体和马氏体量约为34%,残余奥氏体含量约为6%,残余奥氏体的碳含量为1.3%,可以获得好的相变诱发塑性及好的强韧性配合.     

退火工艺对780 MPa级复相钢组织与性能的影响

采用退火模拟器、拉伸试验机、光学显微镜和透射电镜等设备研究了连续退火工艺对780 MPa级复相钢组织性能的影响。结果表明,780 MPa级复相钢经连续退火后组织结构为铁素体、贝氏体加马氏体复相组织,同时在基体中含有大量Nb Ti碳氮化物析出相。随着退火温度升高,组织中的马氏体贝氏体含量逐渐增加,同时Nb Ti碳氮化物析出相数量逐渐降低;同时随着退火温度的升高,规定塑性延伸强度和抗拉强度逐渐增加,在810℃退火时达到最佳性能。     

两相区不同等温时间下低碳复相钢的组织与性能

采用两相区保温-淬火-贝氏体区等温-淬火(IQPB)热处理工艺,通过SEM、TEM、XRD、EPMA、室温拉伸等手段,研究了两相区等温时间对低碳贝氏体/铁素体复相钢组织组成、合金元素分布、残留奥氏体形貌、含量及力学性能的影响。结果表明:随两相区等温时间的增加,铁素体逐渐增加,贝氏体逐渐减少;抗拉强度由1116 MPa降低至971 MPa,断后伸长率和残留奥氏体含量呈先升高后降低的趋势,残留奥氏体中的碳含量逐渐增加。由于在拉伸过程中,残留奥氏体发生TRIP效应转变为马氏体,试验钢的强度和塑性得到双重提高。经两相区等温15 min时,强塑积达29 925 MPa·%。     

980 MPa级冷轧复相钢力学性能的多元调控

采用Gleeble-3500热模拟试验机、拉伸试验机和光学显微镜研究了连续退火工艺中均热温度、缓冷温度和过时效温度对980 MPa级复相钢力学性能及组织的影响规律。结果表明,经连续退火处理后980 MPa级复相钢组织为典型的铁素体、贝氏体、马氏体组织,随均热温度的提高,贝氏体和马氏体含量逐渐增加,从而提高抗拉强度和规定塑性延伸强度;缓冷温度则能改变新生铁素体晶粒大小及马氏体含量,从而调控复相钢力学性能;随着过时效温度的升高,部分颗粒状碳化物开始析出,能够降低马氏体的强度即改善复相钢塑性。从多元调控的角度逐步优化980 MPa级复相钢的综合力学性能,最终确定均热温度800 ℃、缓冷温度700 ℃和过时效温度340 ℃为最优工艺参数。     

980 MPa级热浸镀钢的新型淬火配分工艺及组织性能

针对980 MPa级热浸镀钢,在C-Mn-Si-Al系成分设计基础上,开发了一种以高淬火温度(Ms点以上)为特征的新型淬火配分工艺(High-quenching-temperature quenching and partitioning,HQ&P),并与传统的一步过时效工艺(Quenching and austempering,QAT)相比较,分析不同热处理工艺下的组织结构与力学性能变化规律。试验结果表明,试验钢组织为临界区铁素体、贝氏体和马奥岛复相结构。一步过时效工艺下,随退火温度的增加,铁素体含量逐渐减少,贝氏体含量逐渐增加;高温淬火后配分处理的两步工艺下,试验钢发生了两次贝氏体转变,最终贝氏体含量更高,组织更加均匀且含有少量的残留奥氏体。在HQ&P工艺下,试验钢获得最佳的力学性能,即抗拉强度1005 MPa,伸长率26.1%。     

复相组织构成对低碳合金钢塑性变形行为的影响

通过热轧试验、显微组织观察、性能测试和电子背散射衍射(EBSD)分析,研究了不同工艺下获得的连续油管用低碳合金钢的复相组织以及力学性能,并结合原位拉伸扫描电镜(SEM)分析,研究了具有复相组织的低碳合金钢在变形过程中的塑性变形行为。结果表明:复相组织为64%针状铁素体+32%贝氏体+4%M/A岛的试验钢综合力学性能最好,抗拉强度和屈服强度最高,分别为734 MPa和608 MPa,屈强比为0. 83。贝氏体+M/A岛组织作为试验钢中的硬化相,可提高钢的屈服强度。M/A岛组织作为硬化相,通过相变强化作用可提高材料的抗拉强度,对获得低屈强比十分有利。试验钢组织中仅贝氏体为硬化相,屈服强度有所降低,屈强比升高到0. 87。试验钢中马氏体作为硬化相时,使其在断裂过程中易在铁素体马氏体相界面形成微孔和微裂纹,使试验钢屈服强度降低到530 MPa,抗拉强度提高,达到690 MPa,没有满足力学性能指标目标值。     

冷轧压下率对TRIP钢组织性能的影响

冷轧压下率对TRIP钢成品带钢力学性能和成形性能有重要的影响。以TRIP600钢为例，采用金相显微镜和拉伸试验机等检验设备，研究了不同冷轧压下率（50%、55%、60%和65%）对其组织和性能的影响。结果表明，随着冷轧压下率的增加，成品带钢组织中铁素体晶粒尺寸减小，铁素体体积分数减少，贝氏体+马氏体+残余奥氏体体积分数增加；其屈服强度和抗拉强度随着压下率的增加而增大，塑性指标则呈现先增大后减小的趋势；当压下率为60%时，成品带钢各项性能指标最佳，其强塑积为21.3 GPa·%，此时组织中残余奥氏体体积分数与其C质量分数的乘积较高，与TRIP效应提高带钢强塑积的理论一致。     

冷轧压下率对TRIP钢组织性能的影响

冷轧压下率对TRIP钢成品带钢力学性能和成形性能有重要的影响。以TRIP600钢为例，采用金相显微镜和拉伸试验机等检验设备，研究了不同冷轧压下率（50%、55%、60%和65%）对其组织和性能的影响。结果表明，随着冷轧压下率的增加，成品带钢组织中铁素体晶粒尺寸减小，铁素体体积分数减少，贝氏体+马氏体+残余奥氏体体积分数增加；其屈服强度和抗拉强度随着压下率的增加而增大，塑性指标则呈现先增大后减小的趋势；当压下率为60%时，成品带钢各项性能指标最佳，其强塑积为21.3 GPa·%，此时组织中残余奥氏体体积分数与其C质量分数的乘积较高，与TRIP效应提高带钢强塑积的理论一致。     

双相区轧制对铁素体/马氏体双相钢组织性能的影响

采用双相区(α+γ)轧制及双相区短时保温处理相结合的方式,制备了一种高强高韧性低碳低合金铁素体/马氏体双相钢,并采用SEM、室温拉伸试验和维氏硬度检测等手段研究了不同轧制工艺对铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响。结果表明:相对于普通的连续轧制工艺,等温轧制和道次之间短时保温处理相结合的工艺对铁素体/马氏体双相钢的相比例、形貌和尺寸有重要影响。等温轧制及短时保温处理的双相钢的组织明显细化,马氏体相比例增加,组织均匀性显著改善,屈服强度提升了34%,达到1229 MPa,屈强比高达0.78,断口为韧性断口特征,呈细小韧窝状,具有良好的综合力学性能。     

双相区加速冷却处理对X80管线钢组织与性能的影响

采用双相区加速冷却法(加速冷却始冷温度为700 ℃)对X80管线钢进行热处理,获得了贝氏体和铁素体(B+F)双相组织。然后通过组织表征、力学性能测试以及在3.5wt%NaCl溶液中的耐蚀性进行研究。结果表明:热处理后获得的管线钢组织由板条状贝氏体、多边形铁素体及少量马氏体/奥氏体岛组成。与热处理前相比,(B+F)双相管线钢屈强比较低,为0.65,初始加工硬化指数为0.31,均匀伸长率达8.3%,塑性显著提升;双相组织中含有52.4%的铁素体,因而耐腐蚀性明显提高。通过双相区加速冷却法获得的(B+F)两相组织在塑变过程中发生协调变形,可以适应大变形的需求,同时耐蚀性优异,为大变形管线钢实际生产提供一定的借鉴。     

高强度结构钢复相热处理工艺研究

研究了４０ＣｒＮｉＭｏＡ钢的等温淬火和亚温淬火复相热处理工艺。通过调整工艺参数,获得孙同组织体积比的Ｍ－Ｂ和Ｍ－Ｆ复相组织。结果表明,具有２．０５％Ｆ－９７．９５％Ｍ亚温淬火组织具有良好的综合力学性能。     

Cr-Mo-Nb-Ti-B系1180 MPa级复相钢的性能稳定性

设计开发了Cr-Mo-Nb-Ti-B系1180 MPa级高强复相钢产品。从组织控制的角度引入了贝氏体,以弥补铁素体与马氏体之间的软硬相高强度差,采用Gleeble-3500热模拟试验机、拉伸试验机和光学显微镜研究连续退火工艺中均热温度和过时效温度对复相钢力学性能及组织的影响规律。结果表明,均热温度在720~840 ℃时,随着温度的升高,贝氏体和马氏体含量逐渐增加,抗拉强度和屈服强度整体上不断提升,但超过840 ℃后抗拉和屈服强度降低。而随过时效温度的升高,抗拉强度呈单调递减趋势,屈服强度先波动后逐渐降低。当均热温度为790 ℃、过时效温度为280 ℃时,连退板的组织为铁素体、贝氏体和马氏体的复相组织,复相钢具备良好的加工成形性,折弯性、扩孔性能也均较同级别双相钢产品有大幅提升。     

1 500 MPa级超高强钢组织性能的研究

为改进贝氏体钢的生产工艺,对贝氏体超高强钢进行了控轧+空冷（1#钢）、控轧+快冷（2#钢）试验,对轧后钢板组织性能进行了检测分析。结果表明,1#钢（空冷）的显微组织主要为板条贝氏体和铁素体;2#钢（快冷）的显微组织主要为板条马氏体;1#钢和2#钢的抗拉强度都在1 500 MPa以上,并具有良好的塑性、韧性,但1#钢的综合性能优于2#钢。     

焊接电流对专用车厢体耐磨钢NM500钢板焊接接头组织性能的影响

针对专用车厢体耐磨钢NM500钢板焊接热影响区具有较高的淬硬性,焊接过程中易产生冷裂纹以及韧性下降等缺陷,当使用不同的焊接工艺时,其焊接接头性能相差较大的问题,对比分析了 240、280、320 A3种焊接电流对专用车厢体耐磨钢NM500钢板焊接接头力学性能和微观组织的影响规律.结果表明,随着焊接电流的增加,焊接软化区...     

均热温度对不同成分980 MPa级高强钢组织和性能的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机对两种不同成分的1.4 mm厚冷硬带钢进行退火热模拟试验,并利用万能拉伸试验机、光学显微镜、扫描电镜、EDS对所得热模拟退火试样进行力学性能和组织分析。结果表明,其他退火参数相同,低C高Mn成分前提下,添加合金元素Cr、Mo及高Si含量的C-Mn-Si(高)+Cr+Mo钢和不添加合金元素Cr、Mo且低Si含量的C-Mn-Si(低)钢经760、780 ℃均热退火可得到力学性能满足要求的980 MPa级双相钢。不同均热温度下,C-Mn-Si(高)+Cr+Mo钢组织均为铁素体、岛状马氏体和少量贝氏体,区别在于均热温度高的铁素体晶粒细小且数量较多,呈凹凸不平形貌,马氏体含量少一些,贝氏体呈针状或团簇状;C-Mn-Si(低)钢组织则由铁素体、马氏体、少量的贝氏体和残留奥氏体组成,区别在于均热温度高,铁素体晶粒细化,轧制特征不明显,马氏体含量少,贝氏体呈粒状且量较少。残留奥氏体呈亮白色条状,这种亮白色的特征主要是因为Mn的局部富集。两种试验钢组织差异本质上是Cr、Mo和Si 3种合金元素的含量差异影响过冷奥氏体稳定性引起的。     

1000 MPa级热轧双相钢不同弛豫时间的热处理工艺

基于汽车轻量化原则,应用热轧+超快冷+弛豫热处理一体化工艺技术得到了1000 MPa级热轧双相钢,并研究了弛豫时间对试验钢组织和性能的影响。结果表明,随着弛豫时间的增加,试验钢中铁素体和马氏体组织的带状分布越明显,其中铁素体晶粒尺寸与体积分数均增加,屈服强度降低,伸长率增加;抗拉强度先增加后降低,是马氏体体积分数和碳含量综合作用的结果;屈强比减小,n值增加。弛豫时间影响两相的体积分数、晶粒大小和内部亚结构。弛豫时间为10 s时,试验钢的抗拉强度为1025 MPa、伸长率为17.5%、屈强比为0.48、n值为0.13,具有最优综合力学性能;综合考虑力学性能和生产效率,试验钢在该工艺技术条件下合适的弛豫时间为7~10 s。     

Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢的连续冷却相变及其组织和硬度

为了掌握Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢在连续冷却过程中组织及硬度的变化及其原因,借助JMatPro软件模拟计算了连续冷却转变(CCT)曲线和等温转变(TTT)曲线,采用Gleeble-3800热模拟试验机、金相显微镜、扫描电镜和硬度计等试验手段研究了Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢在不同冷却速度下的微观组织和硬度的变化,探讨了冷却速度对组织、硬度及相变行为的影响。结果表明,对Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢进行1050℃和860℃两阶段高温变形后,随着冷却速度由0.1℃/s增加至30℃/s,组织依次为多边形铁素体+珠光体→多边形铁素体+贝氏体→粒状贝氏体→粒状贝氏体+马氏体,硬度由155 HV0.2增加至373 HV0.2。当冷却速度由0.1℃/s增加至3℃/s,硬度的增加主要是由于多边形铁素体晶粒的细化。当冷却速度由5℃/s增加至30℃/s,硬度的增大主要来自于贝氏体组织的不断细化和马氏体含量的不断增加。