含Nb微合金低碳钢奥氏体连续冷却转变行为

用MMS-300型热力模拟试验机研究了含铌微合金低碳钢奥氏体连续冷却过程的相变规律,用热膨胀法结合金相法建立了实验钢变形和未变形奥氏体的连续冷却转变曲线(CCT),研究了加速冷却和热变形对组织转变的影响。结果表明:同静态CCT曲线相比,实验钢的动态CCT曲线整体向左上方移动,随冷却速度的增大,γ→α相变开始温度逐渐降低;高温变形促进铁素体和珠光体相变,同时抑制了贝氏体相变,扩大了铁素体转变区;奥氏体变形对贝氏体转变有双重作用:当冷速较低时,变形抑制贝氏体相变;冷速较高时变形促进贝氏体相变。     

Q420特厚钢板连续冷却过程的相变行为

针对Q420钢特厚板的生产工艺特点,利用Gleeble-2000热模拟试验机研究了该钢变形和未变形条件下的连续冷却过程中相变行为及组织演变规律,绘制了该钢的连续冷却转变(CCT)曲线,分析了控轧控冷工艺对其连续冷却相变的影响。结果表明:Q420钢随着冷却速度的提高,奥氏体→铁素体开始转变温度Ar3降低,相变后铁素体晶粒细化;贝氏体开始转变温度(Bs)先升高后降低,贝氏体转变量逐渐增加。随着变形量的增加,CCT曲线整体向左上方移动,加速了铁素体和贝氏体相变。随着变形温度的降低,铁素体相变温度升高,扩大了铁素体区,贝氏体相变温度降低。     

X70管线钢连续冷却过程中的相变行为

利用Gleeble-3500热模拟机研究了X70管线钢未变形和经双道次变形后连续冷却过程的相变行为,采用热膨胀法结合金相法建立了静态和动态连续冷却转变曲线,分析了冷却速度和变形参数对组织转变的影响规律。结果表明,热变形加速针状铁素体和多边形铁素体相变,使相变的开始温度和结束温度显著提高,CCT曲线明显向左上方移动。实际中为获得针状铁素体组织,需相应增加变形后的冷却速度。与同一冷速下未经变形的连续冷却转变的组织相比,热变形可以显著细化组织,使组织中的岛状物更加细小弥散,通过变形可以在更宽的冷速范围内获得针状铁素体。     

奥氏体变形对一种Cr-Mo双相钢连续冷却相变的影响

利用Gleeble 3500热模拟试验机对一种Cr-Mo双相钢进行了奥氏体未变形和变形两种条件下的连续冷却相变测定试验,获得了两种试验条件下的连续冷却相变CCT曲线。对比分析了两种试验条件下获得的组织和连续冷却相变曲线,探讨了奥氏体变形对Cr-Mo双相钢连续冷却相变的影响。结果显示,奥氏体区变形明显提升了铁素体相变开始温度和珠光体相变临界冷却速度,使CCT曲线向左上方移动,同时,奥氏体区变形促进了贝氏体及马氏体的形成。     

热变形对塑料模具钢SDFT600贝氏体相变的影响

利用热模拟试验机、热膨胀仪、扫描电镜等研究了热变形对塑料模具钢SDFT600连续冷却过程贝氏体相变的影响。结果表明,在适用于塑料模具钢模块锻造生产的参数条件下,热变形会促进贝氏体相变。相同连续冷却速率下,动态CCT试样贝氏体开始转变温度高于静态CCT试样,0.5 ℃/s时两者差值达到96 ℃;热变形会降低过冷奥氏体的稳定性,0.5 ℃/s时动态CCT试样的贝氏体含量较高;连续冷却速率小于0.1 ℃/s时,动态CCT试样残留奥氏体含量低于静态CCT试样;热变形条件下试样的硬度均匀性较好,有利于提高大模块的最终质量。     

热变形对高碳钢连续冷却转变的影响

为研究热变形工艺参数对高碳钢连续冷却相变规律的影响,采用DIL805A膨胀仪和Gleeble3500试验机分别测定了未变形奥氏体和变形奥氏体的CCT曲线,并讨论了珠光体和马氏体相变的变化原因。结果表明:在连续冷却过程中,试验钢发生了珠光体、贝氏体和马氏体转变;奥氏体变形明显促进了珠光体和马氏体的转变,同时使CCT曲线向左上方移动,且随着变形量的增大,CCT曲线的移动幅度随之增大,未变形试验钢的珠光体转变开始温度约为603℃,变形量为30%的试验钢珠光体转变开始温度升高至632℃左右;在相同的热变形条件下,珠光体相变开始温度点的移动幅度大于马氏体相变;在总变形量为50%时,与一次热变形试验钢相比,经两次热变形的CCT曲线向左、上方移动的幅度更大。     

SPHE钢连续冷却过程相变和组织演变规律

采用热模拟方法结合组织观察和硬度测试,绘制出了微碳铝镇静钢热轧板(SPHE)的连续冷却转变(CCT)曲线,分析了SPHE钢动态及静态连续冷却过程的相变及组织演变规律。结果表明,随着冷却速率的增加,SPHE钢的硬度增加,连续冷却相变温度降低,晶粒尺寸减小;同一冷速下,动态连续转变时的相变点明显高于静态;变形条件下的γ+α两相区温度范围小于未变形条件下的,而且变形后的晶粒和渗碳体更加细小。     

XER70S-6钢形变奥氏体连续冷却相变规律和显微组织研究

在THERMECMASTOR-Z热模拟机上，利用热膨胀法测定了XER70S-6钢在1030℃变形50％再快冷至880℃后的连续冷却相变曲线（CCT曲线），在Leica Q550光学显微镜下检测冷却后的组织。结果表明，奥氏体化的低碳钢低速冷却后的组织主要由粗大的铁索体和少量颗粒状珠光体组成；提高连续冷却速度，可以降低其相变开始温度并缩短相变持续时间，细化组织，并伴随着珠光体的逐渐消失及贝氏体、马氏体的生成。     

连续冷却过程中高强度建筑用微钛合金钢相变问题探讨

通过GST760热模拟试验机,在变形与未变形的情况下得到了铌-钛微合金化钢的连续冷却相变规律。试验结果显示:在较大冷速范围内试验钢可得到贝氏体组织,而且,随着冷却速率的增大,试样中的板条状贝氏体含量逐渐增加,粒状贝氏体含量逐渐降低。同时变形有助于相变,促进奥氏体中新相的产生。将试验钢静态与动态情况下的连续冷却关系描绘成(CCT)曲线。     

低碳V-N-Cr微合金化耐候钢的连续冷却转变曲线

采用Formaster-FII全自动相变仪和MMS-300热模拟实验机分别对低碳V-N-Cr微合金化耐候钢未经变形及变形的奥氏体的连续冷却转变(CCT)曲线进行了测定。结果表明:与静态CCT曲线相比,低碳V-N-Cr微合金化耐候钢奥氏体变形后的动态CCT曲线的相变温度较高,曲线整体向左上方移动;变形会大幅度增加奥氏体内部缺陷密度,促进铁素体相变发生;对于变形奥氏体,当冷速小于2℃/s,相变组织为铁素体和珠光体;当冷速大于2℃/s,开始出现粒状贝氏体和针状铁素体;随着冷却速率的增大,铁素体和珠光体组织逐渐减少,贝氏体组织增多,存在粒状贝氏体和板条贝氏体,铁素体的晶粒尺寸也逐渐减小。在20～40℃/s相对大的冷却速度范围内,V-N-Cr耐候钢由板条贝氏体和针状铁素体组织组成。     

不同形变条件下非调质钢45MnSiVSQ的连续冷却转变

在Gleeble-3500热模拟机及热膨胀试验仪上测定了45MnSiVSQ钢动态及静态膨胀曲线,并采用切线法结合组织及硬度,测定了试验钢的静态和动态连续冷却转变(CCT)曲线,研究分析了形变温度和冷却速度对非调质钢45MnSiVSQ相变及珠光体片层间距的影响。结果表明:在0.1~3 ℃/s冷却速度范围内,珠光体片层间距随着冷却速度的增大而减小;对比950 ℃的动、静态CCT曲线可知,形变使试验钢相变起始温度有所升高,即相变孕育期缩短,其中对铁素体和珠光体相变区间影响尤为明显,而对贝氏体和马氏体相变区间孕育期的影响较小,表现为动态CCT曲线相比静态CCT曲线向左上方移动;对比不同形变温度下的动态CCT曲线可知,形变温度950 ℃时,贝氏体相变冷速区间为0.5~20 ℃/s,850 ℃形变时的贝氏体相变冷速区间为0.8~10 ℃/s。低温形变更利于铁素体和珠光体相变发生,减少了贝氏体、马氏体等非理想组织出现的机率。     

A668钢CCT曲线的预测和验证

为了降低绘制CCT曲线的成本和得到更加准确的相变量计算模型用于预测大型工件的性能和残余应力分布,使用Li模型预测A668钢的CCT曲线,再根据预测的结果制定适量且关键的试验组,完成制定的相变膨胀试验之后用试验结果修正预测模型,最后用模型计算出完整和准确的CCT曲线。使用DIL-805-ADT动态淬火膨胀相变仪确定了不同冷速下的转变类型和转变量,比较了JMatPro软件和原模型计算的结果与试验结果的差别,阐述了修正扩散转变预测模型和绘制CCT曲线的过程,拟合了非扩散转变的K-M方程,说明了不同冷速和组织演变之间的关系。最终得到更加准确的预测模型和完整的CCT曲线来指导实际生产。     

热处理温度对NiTiNb5相变温度和组织的影响

采用差式扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)和金相显微镜,研究了新型材料NiTiNb5合金经200～900℃热处理后的相变温度、相变滞后(As-Ms)、相变焓以及微观组织的变化。结果表明,当热处理温度低于700℃时,不论是锻态还是轧态,合金都没有出现马氏体及其逆相变,表明铸态NiTiNb5形状记忆合金经锻造或轧制后不再具有形状记忆效应,转变成结构材料;当热处理温度提高到800℃后,NiTiNb5合金锻态或轧态又出现较明显的马氏体及其逆相变,表明NiTiNb5合金经过合适的热处理,恢复了形状记忆效应。组织分析表明,800℃后的再结晶是NiTiNb5合金恢复"功能材料"特性的主要原因。     

2A14合金的连续冷却转变动力学曲线及其应用

测定2A14合金连续冷却转变动力学曲线(CCT图),并对该曲线进行应用研究.通过DSC分析和SEM组织观察确定2A14合金合理的固溶温度,采用动态电阻法测得固溶后合金连续冷却过程的电阻-温度曲线,根据曲线斜率变化判断相变信息,绘制2A14合金的CCT图,利用透射电镜(TEM)观察连续冷却过程中合金的组织转变.结果表明:2A14合金适宜的固溶温度为505℃;随着冷却速度的增加,相变开始温度先降低,在达到某冷却速度时骤升,然后持续增加;相变主要集中在140～380℃的温度区间发生,抑制相变发生的临界冷却速度稍大于3.8.5℃/s;在实验范围内,20 mm厚的2A14合金板适宜采用60℃或100℃水淬,参考所测CCT图制定分级淬火工艺,可以在最大限度减小淬火应力的同时,抑制第二相的析出.     

亚纳米超细贝氏体钢的组织和性能

为了缩短贝氏体转变时间并减少生产成本,设计并冶炼了一种新的贝氏体钢种,在Gleebe-1500热模拟实验机上测定其热膨胀曲线,结合显微组织图绘制了实验钢的CCT曲线。根据CCT曲线进行低温等温转变实验,对热处理试样进行拉伸试验,获得了实验钢低温转变后的力学性能。通过TEM观察发现低温转变的实验钢是由亚纳米级的超细贝氏体、马氏体等组成的一种超细贝氏体钢。340℃×2 h的低温等温转变,实验钢的抗拉强度达到1470 MPa,伸长率为15%。     

B1800HS热成形钢组织转变的JMatPro计算和试验研究

以B1800HS系试制热成形钢为例,探究了JMatPro软件计算热力学数据的可靠性。在计算所得的热成形钢TTT曲线上读取其奥氏体化温度、最小临界冷却速度以及相变温度范围,与采用热膨胀仪测试所得钢的CCT曲线结果进行了对比分析,研究了添加Mo、V合金元素对钢组织和性能的影响。结果显示,JMatPro软件计算的奥氏体化温度和临界冷却速度与试验结果吻合度较好,预测的组织转变温度范围有微小偏差,表明JMatPro软件对B1800HS热成形钢的热处理方案制订有较高的提供指导。此外通过性能测试,确定多元钼钒微合金化可使试验钢拥有更加优异的综合服役性能。     

高速线材控冷段温度及性能预报系统

北京科技大学与重庆钢铁股份有限公司联合开发了高速线材控冷段温度及性能预报系统。该系统采用隐式有限差分方法计算生产过程中温度的演变及最终产品的各项性能。由于该模型藕合了钢种连续冷却转变曲线,可预测相变热及相变区间,因而为新钢种开发及现有生产工艺的优化提供了依据。     

冷却速度对25MnV／P110钢级石油套管相变规律的影响

P110钢级石油套管经过调质热处理实现其良好的综合力学性能,而相变规律是制定热处理工艺的依据,对相变组织的精细控制是产品质量的根本保证。采用热膨胀法通过Gleeble-1500热模拟实验机测定了25MnV钢在1-50℃／s冷却速度下的连续冷却转变（CCT）曲线,并分析了不同冷却速度对相变规律和组织演变的影响。     

Prediction of heat-affected zone using Grey theory

The amount of deformation and the residual stress, which influence welded plates, are related directly to three aspects of the welding process: the method of heat input; the welding speed and the geometrical conditions; limitations of the weldment. The temperature behavior in the heat-affected zone usually determines the strength of the welded plate as a whole. It is important to carry out research into the temperature behavior in this zone, not only because the temperature in this area influences the material composition (the continuous cooling transformation (CCT) diagram) but also because it can be used to supply a feedback signal to the welding system for monitoring and control of the welding process. This study uses Grey theory to predict the temperature message of the heat-affected zone. The first stage of the project is to use differential equations to construct a two-dimensional temperature model of the dynamic conditions during the welding process, and then to model the temperature distribution of the dynamic welding temperature field in order to obtain the range of the heat-affected zone. In addition, the modeled message of the heat-affected zone around the welded bead, and temperature data collected at a dynamic state measurement point, which moves at the same uniform speed as the heat source, are used as inputs to a Grey theory predictor. Using a G(1, 1) modeling method and a G(1, 1) unified-dimensional new message method the temperature behavior in the heat-affected zone is then predicted. The number of temperature data points collected and input to the Grey predictor models varies between 5 and 15. The weld heat input source is rated at 2800–5400 W. The welding speed is 0.6–1.2 cm/s. From the results, it is learnt that the higher the number of temperature data points input to the predictor models, the more precise is the prediction obtained. Additionally, it is found that the G(1, 1) unified-dimensional new message method is more accurate than the G(1, 1) method of prediction, and that the average error is approximately 0.2–0.3%.