冷却速度对铁素体-珠光体带状组织的影响机制

 通过建立模型,计算研究了冷却速度对铁素体-珠光体带状组织的影响机制,并通过试验验证了模型计算结果的正确性。结果表明：贫溶质区与富溶质区的Ar3温度差异是产生带状组织的前提条件,碳在贫溶质区产生珠光体之前的扩散距离是带状程度的决定因素。随着冷却速度的增大,贫溶质区与富溶质区的Ar3温度差增大,但碳扩散的距离减小,Ar3温度差对带状组织的影响也减小,带状程度减轻。     

冷却模式对铸坯表面组织的影响

 制作直径10mm的试样以模拟铸坯表面组织,将试样分别在传统冷却模式下和控制冷却模式下进行冷却,通过对试样截面的微观组织形貌进行金相分析,从而研究冷却模式对铸坯表层组织结构的影响。试验得到如下结果：传统冷却条件下,试样边部为块状铁素体和珠光体,晶粒尺寸在10~200μm之间,中心位置为条状、针状铁素体和珠光体,晶粒粗大,组织不均。控制冷却条件下,试样均由块状铁素体和珠光体组成,晶粒尺寸在9.36~12.25μm之间,晶粒细小,组织均匀。控制冷却可以通过细化晶粒来提高铸坯表面的高温塑性从而对避免表面横裂纹的发生产生有利影响。     

消除16Mn钢板带状组织的临界冷却速度的测定与计算

采用分段冷却方法及带状程度的定量化测定方法考察了不同总压下率条件下轧后冷却速度对１６Ｍｎ钢板铁素体一珠光体带状组织的影响,用外推法测定了消除带状组织的临界冷却速度,改进了计算临界冷却速度的方法 。     

低碳合金钢带状组织控制研究现状

铁素体/珠光体带状组织是低碳合金钢热轧过程常见的组织缺陷，不仅恶化钢材横向塑性及韧性，而且严重影响后续加工零部件的使用寿命。近年来，带状组织的控制一直是高品质钢研究的重点之一。为了充分认识带状组织，综述了国内外关于带状组织形成机理、影响因素及控制方法的研究现状，指出了带状组织控制思路及方向，为今后学者研究提供一定的启发和参考。分析发现，合金元素偏析是带状组织形成的必要条件，而铁素体形核、长大以及碳元素的扩散是带状组织形成的决定条件。元素富集区和贫化区的铁素体形核速率差是影响带状组织形成的直接原因，提高热轧后冷却速率不仅可以降低不同区域铁素体形核速率差异，而且可以减少碳元素扩散距离，抑制带状组织的形成。此外，再结晶获得较大奥氏体晶粒尺寸，可以降低单位体积铁素体形核核心，阻碍铁素体生长平面形成，影响元素偏析带的连续性，进而破坏带状组织的形成。但是较快冷却速率下形成的魏氏体组织和较大奥氏体晶粒相变生成的粗大铁素体均不利于基体性能。固态相变过程中，利用氧化物冶金技术可以调控晶内铁素体形成和先共析铁素体的生长方向，改善微观组织和力学性能各向异性，实现带状组织的控制。     

超低碳管线钢连续冷却过程中的显微组织特征

通过扫描电镜研究了不同冷却条件下超低碳管线钢的显微组织特征。结果表明:终冷温度为620~650℃,冷却速度为16~20℃/s时,组织类型为铁素体+珠光体,部分珠光体开始退化。随终冷温度降低,冷却速度提高,珠光体片层结构弱化,退化珠光体量增多,尺寸细化。终冷温度降低至610℃,冷却速度提高至25~30℃/s,组织中的退化珠光体量减少,晶界处出现细长树枝状碳化物,树枝状碳化物随着冷却速度提高而细化。退化珠光体中细小薄片状渗碳体可避免应力集中,减少微裂纹发生的几率,改善钢的塑韧性。     

带状组织对低碳微合金钢性能的影响及控制

研究了两种不同规格、不同成分的低碳微合金钢,通过分析它们的力学性能及对应的铁素体-珠光体(F-P)带状组织情况,讨论了F-P带状组织对塑性和韧性的影响,并从连铸板坯的冶炼过程中的成分优化、降低中心偏析,降低板坯的终轧温度、以及提高冷却速率等多方面提出了相应的带状组织的控制措施.     

轧后冷却工艺对低碳高强复相钢组织和性能的影响

摘要：设计了3种不同轧后冷却速率和快速冷却终点温度,进行轧后冷却实验,结合扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉伸实验等,研究了冷却工艺对低碳高强复相钢组织和性能的影响。结果表明,在同一冷却速率下,随着快速冷却终点温度的增加,形成的贝氏体逐渐减少,马奥岛（M/A）明显粗化,且M/A岛比例增加,组织整体形貌从板条状变成块状。此外,在相同冷却速率下,随着快速冷却终点温度的增加,钢的强度逐渐降低,伸长率增加。另外,当快速冷却终点温度为480℃时,随着冷却速率的减低,贝氏体逐渐消失,且M/A岛逐渐粗化,同时随着冷却速率的降低,钢的强度降低,伸长率有所增加。本研究结果可以为生产和优化低碳高强复相钢的轧后冷却工艺制度提供参考。     

09MnNiDR低温压力容器钢的连续冷却转变

采用DIL805A膨胀仪测定了09MnNiDR钢在不同冷却速率下连续冷却转变的膨胀曲线,结合金相-硬度法,绘制了该钢种的连续冷却转变曲线。结果表明：钢的临界相变点为Ac1=739℃,Ac3=890℃。冷却速率为0.1～2℃/s时,组织为铁素体+珠光体;冷却速率为3℃/s时,组织为粒状贝氏体;冷却速率超过10℃/s时开始生成板条状贝氏体;冷却速率达到30℃/s时,粒状贝氏体消失,开始生成马氏体,随着冷却速率的提高,马氏体含量升高;当冷却速率为50℃/s时,组织几乎全部转变为马氏体。为满足钢种组织为铁素体+珠光体的要求,需控制冷却速率低于2℃/s。     

Nb-Ti微碳深冲双相钢的连续冷却转变规律

摘要：通过连续冷却实验研究了Nb Ti微碳深冲双相钢在不同冷却速率下的显微组织变化规律。并结合显微组织、热膨胀曲线以及实验钢的硬度值绘制出实验钢的CCT曲线。结果表明,实验钢的CCT曲线由铁素体、珠光体与贝氏体区组成,其中铁素体和贝氏体的区域较大,覆盖冷却速度范围较广。实验冷却速率下未出现马氏体组织。在05～1℃/s的慢冷速下,组织由铁素体和珠光体组成;当冷速增加至3℃/s时,贝氏体开始出现,珠光体消失。当冷速在5～10℃/s范围内时,获得铁素体+贝氏体双相组织;当冷速大于10℃/s时,铁素体相变消失,此时为纯贝氏体转变。热处理过程中若想获得一定量的马氏体组织,退火温度宜设置在820～900℃双相区较低温度范围,使合金元素充分富集于少量奥氏体中,在随后冷却过程中此奥氏体转变为马氏体组织。     

冷却速度对热轧40CrMo圆钢组织的影响

连续式棒材轧机生产Φ70～80 mm 40CrMo系圆钢(/%:0.40～0.41C、0.97～1.05Cr、0.17Mo)时,由于轧制道次少,终轧后无控制冷却装置,易出现珠光体+铁素体和贝氏体+马氏体两种类型组织。通过Gleeble-2000热模拟试验机测试炉批No1和炉批No2这两类原始组织试样的连续冷却转变(CCT)曲线和研究了该钢1150℃保温5 min后以10℃/s冷至900℃停留10 s,以变形速率20 s^-1变形30%再以0.2～10℃/s冷却至200℃的组织和微区成分。结果表明,轧后冷却速度大则产生马氏体组织,40CrMo系圆钢在0.1～1℃/s冷却速度下可获得正常的贝氏体组织和珠光体组织。     

奥氏体状态对 Mn-Cr 齿轮钢连续冷却相变组织的影响

使用Cleeblel500热模拟试验机研究了成分(%)为：0.23C,0.74Mn,0.90Cr 齿轮钢奥氏体晶粒尺 寸和变形(真应变量0.4)对连续冷却相变组织的影响和连续转变冷却(CCT)曲线。实验结果表明,当齿轮钢 未变形时,获得完全多边形铁素体+珠光体混合组织的临界冷速为0.5~1℃/s,冷速较快时,中温相变产物 由贝氏体及针状铁素体组成;奥氏体变形时,多边形铁素体相变开始温度升高,获得完全多边形铁素体+珠光 体混合组织冷速增大,为1~2℃/s,中温相变产物没有出现贝氏体,只有针状铁素体。     

正火冷却速度对18CrNiMo7-6齿轮钢组织和硬度的影响

18CrNiM07-6钢(/%:0.17C、0.59Mn、0.24Si、1.56Ni、1.71Cr、0.28Mo)为表面硬化齿轮钢要求正火后钢的组织为铁素体+珠光体和较低的HB硬度值。18CrNiM07-6钢连续冷却后易得到高硬度的贝氏体组织。通过实验室高温箱式电阻炉试验表明,870～900℃1 h-640～660℃4 h炉冷至300℃,空冷,该钢的组织为铁素体+珠光体+贝氏体组织,HB硬度值为340～350;而870～900℃1 h,30℃/h至640～660℃,炉冷至300℃,空冷,该钢的组织为铁素体+珠光体,HB硬度值为190～210:生产试验表明,30 t Φ 180 mm 18CrNiM07-6钢锻材经900℃10 h,≤30℃/h至650℃25 h,30℃/h至500℃空冷,可获得铁素体+珠光体组织。     

Effect of Austenite Deformation on Continuous Cooling Transformation Microstructures for 22CrSH Gear Steel

 The effect of compressive deformation of austenite on continuous cooling transformation microstructures for 22CrSH gear steel has been investigated using a Gleeble 1500 thermal simulator. The experimental results show that the deformation of austenite promotes the formation of proeutectoid ferrite and pearlite, and leads to the increase of critical cooling rate of proeutectoid ferrite plus pearlite microstructure. The grain boundary allotriomorphic ferrite occupies the austenite grain surfaces when the prior deformation takes place or the cooling rate is decreased, which causes a transition from bainite to acicular ferrite. The deformation enhances the stability of transformation from austenite to acicular ferrite, which results in an increase of M/A constituent.     

热轧低碳钢不同冷却模式下的相变模拟与验证

利用计算机模拟技术，研究了控轧控冷中输出辊道上冷却模式对低碳钢相变的影响。以低碳钢SS400为例，针对鞍钢热轧带钢厂1780生产线，计算了输出辊道上3种不同冷却模式下低碳钢的相变行为，包括铁素体转变开始温度、组成相体积分数随时间的变化以及铁素体体积分数沿带钢长度方向的分布。研究表明，冷却模式对输出辊道上带钢的温度一时间曲线、铁素体转变开始温度及组成相的演化过程影响较大，但对最终组成相的体积分数影响较小。     

Influence of Controlled Rolling and Cooling Process on the Mechanical Properties of Low Carbon Cold Forging Steel

In the present paper,controlled rolling and cooling processing was conducted by using a laboratory hot rolling mill.The influence of different processing parameters on the mechanical properties of low carbon cold forging steel was investigated.The results show that the faster cooling after the deformation (especially in low temperature rolling conditions) leads to the refinement of the ferrite grain.The specimen exhibits very good mechanical properties owing to the finer ferrite grains.The pearlite morphologies can also affect the mechanical properties of low carbon cold forging steel.The mechanical properties increase with decreasing final cooling temperature within the range from 650℃ to 570 ℃ due to the finer interlamellar spacing of pearlite colony.The mechanical properties of the specimens with fast cooling after the conventional rolling are not only better than those of the specimens with slow cooling after low temperature rolling,but also almost similar to those of the specimens with fast cooling after low temperature rolling.It is suggested that fast cooling after high temperature rolling (the conventional rolling) process would be of important industrial value.     

控轧控冷工艺参数对B微合金化中碳钢组织的影响

通过Gleeble-1500热模拟机的热压缩实验,研究了在760～820℃变形、750～840℃初始冷却并控轧控冷的微合金中碳钢(%:0.32～0.38C、0.001～0.010B、≤0.05Als)组织演变。结果表明,铁素体平均晶粒度随变形温度的降低而减小,随初始冷却温度的升高而增大;随着变形温度的降低,铁素体百分含量增加,珠光体球化趋势更明显;790℃变形时,初始冷却温度840℃为最佳工艺条件,此时能获得最大铁素体含量64.5%,远高于同类型普通中碳钢的54%;在晶界处存在一定数量的BN颗粒,有利于改善B钢塑性变形性能。     

低碳微合金管线钢的连续冷却相变及组织研究

通过Gleeble 3800热模拟试验机测定了该低碳微合金管线钢的静态（无热变形）和动态连续冷却相变曲线,并通过光学显微镜和电子显微镜对连续冷却后的组织进行了详细观察和分析。发现随着冷却速度的提高,在连续冷却转变组织中依次出现多边形铁素体（PF）、珠光体（P）、针状铁素体（AF）、粒状贝氏体（GB）和下贝氏体（LB）。在未再结晶区的热变形使C曲线发生左移,扩大了试样的针状铁素体区,并使得相变后的组织得到细化。     

北极海洋平台用Q355E热轧H型钢连续冷却转变规律

在实验室利用Gleeble-3500热模拟试验机对3种Nb、V微合金化Q355E热轧H型钢进行了连续冷却转变规律测试,研究了冷却速度对试验钢组织与硬度的影响。结果表明:在冷速为0.5℃/s时,组织中开始出现贝氏体;冷速大于7℃/s时,珠光体转变即终止。在中等冷速下,Nb的加入促进了贝氏体的形成,抑制了铁素体与珠光体的形核;并且Nb的加入使铁素体转变区右移。Cr的加入降低了较高冷速下铁素体与珠光体相变点,并促进了高冷速下马氏体的形成。由于受V析出的影响,含V试验钢在冷速为1℃/s时其硬度曲线有一个"波谷"。3种试验钢的冷速在0.5~3℃/s之间时,试验钢可获得强韧性较好的细小准多边形铁素体、少量珠光体与贝氏体的复合组织。