0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢奥氏体化动力学研究

采用膨胀试验研究了 0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢以0.05～10℃/s的速率连续加热时的相变动力学.结果表明:随着加热速率的增大,奥氏体化温度显著升高.利用杠杆定律计算获得了0Cr16Ni5Mo1钢中奥氏体生成量与加热温度之间的关系,采用Johnson-Mehl-Avrami(J-M-A)方程描述了钢的奥氏体化过...     

终轧后G20CrNi2MoA轴承钢连续冷却相变规律

采用Gleeble 3500热模拟实验机研究了G20Cr Ni2Mo A轴承钢在连续冷却过程中的相变规律,结合膨胀曲线绘制出G20Cr Ni2Mo A钢连续冷却转变曲线,并对不同冷速下显微组织和维氏硬度进行分析。结果表明:在低速冷却时,在两相区先发生铁素体相变,随着冷速的增加,铁素体逐渐减少,基体内残留奥氏体增多,珠光体相变温度区间为600~700℃,贝氏体相变区间主要集中在400~600℃,马氏体转变温度为412℃,当冷速在0.5~5℃/s时,室温下获得贝氏体组织,当冷速大于10℃/s时室温下将获得马氏体组织。     

弹簧钢52CrMoV4连续冷却相变的组织变化

采用DIL805L型膨胀仪研究了弹簧钢52Cr Mo V4连续冷却相变组织变化规律,分析了合金元素和冷却速度对CCT曲线、相变组织和显微硬度的影响。结果表明:Cr、Mo、V、Mn等元素的加入使得弹簧钢52Cr Mo V4珠光体和贝氏体转变曲线完全分离,可以在较宽的冷却速度范围内得到马氏体+贝氏体组织,当冷却速度大于等于5℃/s时,连续冷却转变获得单一的马氏体组织。冷却速度增加,促使了连续冷却转变后的组织细化,显微硬度增大。     

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。     

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。     

新型时效硬化塑料模具钢10Ni3Cr2MnMoCuA1的CCT曲线

使用Formaster-FⅡ型膨胀仪测定了新型时效硬化塑料模具钢10Ni3Cr2MnMoCuA1以不同冷却速度连续冷却后的相变膨胀曲线,并结合试验过程中所采集的金相照片和硬度数据,获得了该钢的连续冷却转变(CCT)曲线,研究了冷却速率对相变组织转变规律的影响。结果表明:10Ni3Cr2MnMoCuA1钢的相变主要发生在200~400℃的温度区间;贝氏体组织转变的临界冷却速度为:0.03℃/s,马氏体组织转变的临界冷却速度为:0.8℃/s;冷速为0.03℃/s时,相变组织为贝氏体(B)和少量铁素体(F);冷速为0.15℃/s时,相变组织为贝氏体(B)和马氏体(M)的混合组织;冷速为0.8℃/s时,相变组织为全马氏体组织(M)。     

1Cr13Ni马氏体不锈钢钎焊热循环中的组织和硬度分析

针对1Cr13Ni马氏体不锈钢材料在钎焊热循环中由于相变引起的变形问题,研究了钎焊热循环中1Cr13Ni不锈钢的组织及硬度变化情况,从组织变化角度解释出热循环中产生变形的原因。结果表明,在钎焊热循环中,1Cr13Ni不锈钢在400~800℃没有发生相变和组织转变,平均硬度值趋于稳定;当钎焊温度高于800℃时,α相转变为γ相,淬火后γ相转变为板条状马氏体,硬度提高;回火后组织发生了回火软化,硬度有所下降。     

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。     

Mo和Ni对低合金耐磨钢连续冷却转变的影响

用热力模拟实验机测定了不含Mo和Ni、含Mo不含Ni、含Mo和Ni 3种成分低合金耐磨钢的连续冷却转变(CCT)曲线,用光学显微镜、透射电镜观察了连续冷却过程中的显微组织,研究了连续冷却条件下的组织演变规律,分析了Mo和Ni元素对显微组织和硬度的影响。结果表明:随冷速的增加,试验钢的转变组织主要有铁素体、粒状贝氏体、板条贝氏体以及板条马氏体。Mo、Ni的添加使耐磨钢在低冷却速率下抑制了铁素体相变,促进了贝氏体相变;在高冷却速率下促进了马氏体相变,提高了临界冷却速率。Ni的添加对显微硬度的增加作用更明显。     

13Cr15Ni4Mo3N半奥氏体沉淀硬化不锈钢连续冷却过程中的相变动力学

采用淬火相变膨胀仪研究了13Cr15Ni4Mo3N半奥氏体沉淀硬化不锈钢连续冷却过程的相变动力学行为。用改进的K-M方程准确描述了马氏体相变量与温度的关系。结果表明：实验钢的特征温度A_c1和A_c3分别为600和720℃;1040℃奥氏体化后以任意冷速冷却仅发生马氏体相变,冷速为100℃/s时测得的马氏体相变开始温度M_s为99℃,相变结束温度M_f为-75℃。在冷速≥1℃/s时,晶格膨胀法和杠杆法计算得到的马氏体相变量结果相近,而冷速<1℃/s时,晶格膨胀法计算得到的马氏体转变量大于杠杆法计算得到的马氏体转变量。在相变动力学参数α取值0.03258时,K-M方程可简单方便地描述实验钢的马氏体相变动力学过程,但对相变初期的转变量预测精度较低;改进的K-M方程在考虑α随温度变化时,可较准确地预测马氏体转变量。     

H13钢相变规律及其模具的真空热处理数值模拟

以H13钢热作模具真空淬火热处理组织演化预测数值模拟为目的,采用DIL805L热膨胀仪对H13热作模具钢进行连续冷却相变试验,结合显微组织和硬度绘制H13钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)。研究了不同冷速对试样显微组织和硬度的影响,对Koistinen-Marburger方程中相变因子进行拟合,研究了H13钢的相变规律。结果表明,马氏体转变的临界冷速为1 ℃/s,Ms点为335 ℃,随着冷速增大,试样硬度直至增大到660 HV。将拟合后的马氏体相变方程通过二次开发手段导入有限元软件中开展数值模拟计算,计算结果显示H13钢模具不同取样点处马氏体体积分数为90%,可认为真空气淬后H13钢模具的组织为马氏体和残留奥氏体。     

OD1422 mm的X80级管线钢SH-CCT曲线测定与分析

采用Gleeble3500热-力学模拟试验机,对外径为φ1422 mm的X80管线钢焊接热影响区(HAZ)在不同冷却速度下的热循环过程进行了模拟,利用热膨胀法绘制模拟焊接热影响区连续冷却组织转变曲线(SH-CCT);结合光学显微组织和硬度测试等分析手段,研究了φ1422 mm的X80管线钢在不同冷却速度条件下焊接热影响区的组织变化规律。结果表明,冷却速度对X80管线钢的相变行为和微观结构具有显著影响。当冷却速度为1 ℃/s时,组织转变为贝氏体;当冷却速度达到7 ℃/s时,开始产生马氏体组织;当冷却速度为20 ℃/s时,组织内较高位错密度的板条贝氏体较多,组织晶粒较小。当冷却速度在7~20 ℃/s之间时,X80管线钢热影响区的显微硬度和冲击性能都大于母材。     

5Cr2NiMoVSi模具钢的相变规律与力学性能

采用Formastor-FⅡ全自动热膨胀相变仪测试了5Cr2NiMoVSi模具钢在不同冷却速度下的膨胀曲线,结合显微组织和硬度分析结果,绘制连续冷却转变(CCT)曲线,研究了材料的相变特性;通过热处理工艺试验研究了回火参数对材料力学性能的影响。结果表明,5Cr2NiMoVSi钢的过冷奥氏体具有较好的稳定性,连续冷却转变曲线大幅度右移;材料硬度和冷却速度关联较大,随着冷却速度增大,硬度迅速提高;临界冷却速度为0.4 ℃/s,马氏体硬度基本保持在640 HV以上;材料回火温度在550~590 ℃时,可获得不低于1628 MPa的抗拉强度,具有较好的回火稳定性。     

ZG80CrMnMo钢的CCT曲线及组织研究

在Gleeble- 1500热模拟试验机上测试了ZG80CrMnMo钢的奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线),并检测了不同冷却速度下转变产物的显微组织和硬度.研究了以1℃/s至45℃/s冷速连续冷却时的组织转变规律.结果表明,CCT曲线明显右移,珠光体和贝氏体转变被抑制,在所研究的冷却范围内容易得到马氏体+残余奥氏体组织.所测得的ZG80CrMnMo钢的CCT曲线可为生产马氏体钢提供参考.     

C-Si-Mn系焊丝钢的连续冷却相变及轧制工艺

利用Gleeble-3800热模拟仪研究了含1. 65%Mn的C-Si-Mn系焊丝钢的连续冷却相变行为,并在高速线材轧机上进行了盘条的工业试制。结果表明:热模拟试验中,在变形温度950～1000℃,冷速在0. 3～0. 8℃/s时,试样硬度为149～155 HV5,马氏体形成的临界冷速为1. 5℃/s,铁素体相变开始温度为818～793℃;工业试制时,精轧温度950℃,吐丝温度870～890℃,热轧盘条为铁素体和珠光体两相组织,盘条抗拉强度523 MPa,面缩率81. 2%,伸长率27. 7%。      

HRB400E抗震螺纹钢静态CCT曲线测定及组织分析

利用膨胀法在Gleeble-3500热模拟试验机上测定了HRB400E抗震螺纹钢的静态连续冷却转变(CCT)曲线,采用光学显微镜OM、扫描电镜SEM和显微维氏硬度仪观察和测定了不同冷却速度下钢的显微组织和硬度,分析了冷却速度对该钢相变组织与性能的影响。结果表明,当冷速在3 ℃/s以下时,试验钢中组织为铁素体和珠光体,随着冷速的提高,试验钢中珠光体含量逐渐提高,片层间距不断减小;当冷速为4~10 ℃/s时,试验钢中开始出现贝氏体组织;当冷速＞10 ℃/s时,试验钢开始发生马氏体相变;并且随着冷速的提高,试验钢的硬度逐渐提高。冷却速度为2~3 ℃/s范围内,试验钢中珠光体含量、片层间距和力学性能均满足GB/T 1499.2—2018中规定,其结果与现场生产性能检验结果相符。在冷速为3 ℃/s生产的ϕ8 mm盘螺成品试样的珠光体含量和片层间距分别为47%和0.184 μm,下屈服强度R_eL、抗拉强度R_m、强屈比R_m/R_eL、屈标比R_eL/R^s_eL、断后伸长率A、最大力总伸长率A_gt分别为440 MPa、569 MPa、1.29、1.10、27.2%和17.8%。     

冷却速度对42CrMo4钢组织转变及性能影响

为满足客户对42CrMo4钢组织和硬度的要求,将42CrMo4钢在Gleeble 3800热模拟机进行试验,并结合金相法和硬度法,获得不同等温转变前冷却速度和不同等温温度条件下的组织和维氏硬度。等温转变前冷却速度为1℃/s且等温温度700~650℃,等温转变前冷却速度为3和6℃/s且等温温度700~670℃,获得铁素体+珠光体组织以及理想硬度值220~250 HV₁。研究结果为42CrMo4钢为轧制后冷却速度和等温温度工艺制定提供了依据。     

超高强度帘线钢LX92A连续和等温冷却下的相变行为

通过热模拟试验研究了超高强度帘线钢LX92A在920 ℃压缩变形60%后的动态连续冷却转变和等温转变行为。连续冷却转变时,当冷速为0.5 K/s及以下时,在晶界位置存在明显网状结构渗碳体;当冷速达到1 K/s及以上时,渗碳体变为线条状,并随冷速增大,渗碳体逐渐减少;当冷速达到15 K/s以上时,组织中出现马氏体。等温转变时,珠光体转变的温度区间为550~700 ℃,鼻尖温度约为604 ℃,随温度降低,转变后的显微组织由粗大片层状珠光体向片状珠光体、索氏体、屈氏体转变,当转变温度降低到525 ℃时,组织中出现贝氏体。研究了珠光体片层间距与过冷度和冷速的关系,并采用回归分析法得到了片层间距模型,拟合优度分别达到0.99和0.97以上。     

65Mn弹簧钢盘条相变组织分析

为合理制定65Mn盘条控冷工艺和球化退火工艺,使用热模拟相变膨胀法,结合金相组织分析及硬度试验方法,研究65Mn弹簧钢的组织相变规律。试验测定了65Mn动态连续转变CCT曲线,同时测定了该钢种的Ac1、Ac3、Ar1、Ar3等临界相变点温度,结果表明,当冷却速度低于7 ℃/s时,仅发生铁素体和珠光体组织相变,此时钢中组织为索氏体＋珠光体＋铁素体,索氏体含量随冷却速度的增加而增加。冷却速度大于7 ℃/s时,开始发生马氏体相变。冷却速度大于30 ℃/s时仅发生马氏体相变。采用本试验研究成果,制定了合理的65Mn盘条控冷工艺,生产出了力学性能合格的65Mn盘条。同时制定了合适的盘条球化退火工艺,供下游用户参考,用户使用该工艺对盘条进行球化退火处理,可获得均匀的球化组织。     

含硼微合金钢的连续冷却相变行为

利用热模拟实验研究了一种含硼微合金钢未变形和900℃变形40%的奥氏体CCT曲线,利用光学显微镜和电镜研究冷却速度、变形对实验钢显微组织的影响。结果表明:微量硼提高实验钢过冷奥氏体的稳定性;未变形及变形试样分别在冷速2℃/s和5℃/s以上为贝氏体组织,变形提高贝氏体开始转变温度,但冷速在20℃/s以上时变形与未变形Bs温度相差较小;并且随冷速增加,显微硬度显著增加。