马氏体含量对双相钢力学性能的影响

在Ｅｓｈｅｌｂｙ等效夹杂的基础上，建立了双相钢在单向应力作用下的自洽模型，通过该模型对双相钢的弹塑性变形进行了数值模拟，拟合的结果与试验数据十分吻合。模型分析表明，对于马氏体，铁素体双相钢，随着马氏体含量的增加，存在着三种不同的破坏形式，其强度受三种不同的因素影响：在马氏含量奶小时，双相钢的强度由铁素体控制；在马氏体含量很高时，双相钢的强度由马氏体控制；马氏体含量中等时，双相钢的强度由马氏体，铁素     

层片型铁素体加马氏体双相钢的冲击断裂行为

本文遭过对国产09SICrMrMoRe双相钢冲击断裂行为的研究表明,层片型(层片状马氏体与铁素体相间排列)双相组织的冲击韧性优于岛型(岛状马氏体弥散分布于铁素体中)双相组织。层片型双相组织中裂纹萌生与扩展对两相界面敏感性较小。层片型双相组织的韧化作用主要在于层片状马氏休有效比分隔了铁素体,使裂纹扩展途径曲折,消耗较多的塑性变形功。以层片型双相组织为推础,在马氏体基体上分布少量铁素体,对韧性无害。     

450~780 MPa系列双相钢扩孔性能实验

目的避免双相钢在成形过程中经常出现的翻边或扩孔开裂的问题,提高生产效率。方法以几种强度级别为450~780 MPa的双相钢为实验对象,测试材料的单向拉伸和扩孔性能,并从微观组织上分析影响双相钢强度和扩孔性能的因素。结果 450~780 MPa强度级别双相钢的屈服强度随铁素体晶粒尺寸的减小而增加,抗拉强度随马氏体体积分数的增加呈近似线性增加。双相钢的扩孔性能随着材料强度的提高呈下降的趋势。DP500与DP450和DP600相比,抗拉强度(579 MPa)居中,伸长率最高,但由于其马氏体形态和分布的差异,其扩孔性能反而最低。结论双相钢的扩孔性能会受到马氏体的含量、尺寸、形态和分布的影响,与材料强度和伸长率没有必然的关系,当马氏体呈颗粒状均匀分布时,具有更好的扩孔性能。     

双相钢断裂特征和精细结构的观察

本文对双相钢的断裂特征和精细结构进行了研究。采用反复腐蚀抛光法制样,用扫描电镜观察了双相钢的解理断裂的开裂相和裂纹扩展途径,并得出了双相钢的断裂模式。用双喷射加离子清洗减薄制膜,在透射电镜下观察了马氏体岛和铁素体的精细结构。结果指出:马氏体岛的精细结构与临界间退火温度有关,较低的临界间退火温度,马氏体岛的亚结构以孪晶马氏体为主,不过这种孪晶马氏体的组态在同样含碳量的淬火钢中比较少见。临界间退火温度升高,板条马氏体量增多;在铁素体中有马氏体相变诱发的高密度位错,有时还形成胞状结构。     

超高强铁素体-马氏体双相钢在动态拉伸变形条件下组织和性能研究

通过分段淬火连续退火实验,获得两组铁素体晶粒尺寸大致相同、马氏体体积分数不同的双相钢。选取应变速率为10-4s-1进行准静态拉伸实验;选取应变速率为500s-1和2250s-1在分离式霍普金森拉杆技术进行动态拉伸实验。利用动态因子、Feret比率等定量分析方法研究超高强铁素体-马氏体双相钢在动态拉伸变形条件下的组织和性能。结果表明:应变速率效应在双相钢的动态变形行为中主要起强化作用;马氏体体积分数越低的双相钢应变速率敏感性越大;相比抗拉强度而言,超高强冷轧双相钢屈服强度的应变速率敏感性更大。计算在应变速率为2250s-1动态拉伸变形下产生绝热温升分别为98K和89K,并抵消部分应变速率强化作用。     

高强度高塑性双相15Mn2Nb钢的组织和性能

本文以Mn为主加元素强化铁素体与提高淬透性,以Nb为辅加元素细化组织,发展了一种双相15Mn_2Nb钢。研究了在亚温淬火和亚温形变淬火条件下组织和性能的变化规律,并与15碳素双相钢进行了对比。结果表明,15Mn2Nb钢经予先淬火和随后亚温(α γ)区重新加热淬火,可使马氏体和铁体素晶粒呈细小条状,相间分布,形成一种特殊的“类珠光体型”双相组织。亚温形变淬火时,铁素体和马氏体呈细长纤维定向分布,其中铁素体纤维由大量极细小(相似文献   

复相材料中微观组织开裂的力学分析

本文从力学角度对复相材料中微观组织的开裂进行了分析,论述了微观组织的等强度设计思想和方程,计算了 F(铁素体)-M(马氏体)双相钢中 M 体的临界长度 l_c,利用临界长度的概念,对 F-M 双相钢中微观组织的开裂位置进行了分析计算。     

两相区淬火温度对Ni-Cr-Mo-V系高强船体钢组织及性能的影响

为改善高强船体钢高屈强比、回火区间窄的问题,研究了两相区二次淬火温度对Ni-Cr-Mo-V系高强船体钢组织及性能的影响。通过改变二次淬火温度,研究实验钢冲击拉伸性能和显微组织的变化规律,并通过OM、TEM、XRD衍射等方法进行表征。结果表明,在淬火温度区间内,材料的性能表现出两种变化趋势。当淬火温度在640~700 ℃时,实验钢的强度随着二次淬火温度的上升而增加,而韧性下降。在该淬火温度范围内,实验钢的机械性能由铁素体+马氏体的双相组织和逆转变奥氏体的含量决定。随着二次淬火温度的上升,双相组织中铁素体的比例从40%降至10%,逆转变奥氏体的含量从11%下降至1%。当二次淬火温度从700 ℃增加到780 ℃时,实验钢的强度和韧性变化不明显,原因是二次淬火的温度已经超过了A₃温度,实验钢组织转变为单一的马氏体组织,奥氏体晶粒尺寸变化不大(7.3~8.5 μm)。综上,在680 ℃下进行两相区二次淬火可以获得最佳的强度和韧性匹配。     

冷却模式对热轧双相钢组织及断裂机制的影响

为研究冷却模式对热轧双相钢显微组织及断裂机制的影响,采用两段式(空冷+水冷)、连续式两种冷却方式,得到不同相比例和力学性能的热轧双相钢,轧后取样并在扫描电镜上进行原位拉伸实验.结果表明,两段式冷却模式得到的马氏体呈小岛状,而连续式冷却模式得到的马氏体呈块状,马氏体含量和形貌的不同导致两种冷却方式得到的双相钢力学性能存在差异.原位拉伸过程中,裂纹首先萌生于铁素体与夹杂物界面处,随着变形继续进行,在铁素体与马氏体界面处开始出现裂纹,当变形量进一步增大时,细小岛状马氏体始终不发生断裂,而块状马氏体在颈缩阶段发生断裂.     

组织对冷轧双相钢性能的影响

采用金相显微镜和透射电镜对两卷冷轧双相钢（7#和16#）的微观组织进行了观察并分析了其组织与性能的关系。结果表明,7#试样组织为多变形铁素体＋岛状马氏体;16#试样组织为饼形铁素体＋岛状马氏体＋大量游离渗碳体,铁素体的尺寸较大,数量较多,马氏体岛的数量较少,尺寸偏大,发生分解的马氏体岛数量较多。16#试样组织未完全再结晶导致组织粗大、细晶强化贡献弱是其屈服强度较低的主要原因;大量未奥氏体的渗碳体导致马氏体岛数量少及发生碳化物分解的马氏体量多是其抗拉强度低的主要原因。     

C-Si—Mn冷轧双相钢的应变硬化特性

试制了C-Si-Mn冷轧双相钢.采用力学测试、显微组织观察与修正的C-J分析方法研究了双相钢的应变硬化特性.研究结果表明,双相钢的应变硬化具有两阶段.第一阶段应变硬化能力较强,第二阶段硬化能力减弱.两阶段硬化之间存在一个转折应变.当马氏体体积分数小于16%,随马氏体体积分数的增加,两阶段硬化能力均增强.当马氏体体积分数大于16%,随马氏体体积分数的增加,两阶段硬化能力均减弱.硬化转折应变则随马氏体体积分数增加单调递减.铁素体与马氏体的弹塑性行为差异是导致双相钢两阶段硬化的主要原因.马氏体体积分数增加,其强化效果增加,但是由于马氏体中的碳含量降低,其塑性抗力降低.只有当马氏体量增加带来的强化效应大于碳含量减少的弱化效应时,双相钢的应变硬化能力才随之增加.     

铁素体/马氏体双相钢拉伸变形过程中应力应变不均匀性分析

以铁素体/马氏体双相钢为研究对象,经轧制及热处理后进行变形量为5%的拉伸实验,借助配有EBSD成像系统的场发射扫描电镜对实验钢塑性变形后的微区取向进行分析,并结合晶体塑性模拟DAMASK软件模拟其塑性变形行为。结果表明,经轧制变形获得的铁素体/马氏体双相钢,两相应力应变分配不均匀。实验钢中马氏体积累了更多的位错,KAM值更大。临近马氏体区域的铁素体基体Schmid因子更大,可达到0.49,在塑性变形过程中容易优先产生位错和滑移。晶体塑性模拟结果表明,变形初期,铁素体需承担较大的应变、马氏体承担应力以协调整体的变形。当拉伸变形继续发生时,两相应力应变分布的不均匀性将导致两相交界以及晶界处最先发生断裂。     

低碳双相钢冲击韧性及断裂特征

本文研究了低碳双相钢中不同体积百分比及不同强度比的铁素体、马氏体双相组织对钢的冲击韧性及断裂过程的影响。结果表明:马氏体数量增加使钢的韧性降低,回火温度升高使钢的韧性提高。冲击断口形貌由室温的韧窝型转变为-78℃时以准解理为主及-196℃时全部解理型。     

低碳予冷轧型铁素体加马氏体双相钢的组织和性能

本文研究了予先冷轧对低碳铁素体加马氏体双相钢显微组织和拉伸性能的影响,并用了Jaoult-Crussard法对有关的应变硬化行为进行了分析。结果表明,予先冷轧易于使低碳铁素体加马氏体双相钢呈现较弥散的马氏体分布和较细的铁素体晶粒,从而有较低的屈强比,较高的应变硬化率以及良好的强塑性组合。相应的应变硬化曲线由三段斜率不同的直线部分所组成。随着第二段的斜率的降低,塑性提高。通过调整第二相中马氏体与未溶碳化物的相对数量,可以达到不同的强塑性组合。     

初始组织对低碳钢IQ&P工艺残留奥氏体及力学性能的影响

采用双相区再加热-淬火-碳配分(IQP)工艺,研究初始组织为铁素体+珠光体的IQP-Ⅰ多相钢和初始组织为马氏体的IQP-Ⅱ多相钢的组织形貌、残留奥氏体及力学性能。结果表明:初始组织为铁素体+珠光体的IQP-Ⅰ多相钢室温组织中,铁素体和马氏体基本呈块状分布,块状残留奥氏体存在于铁素体与马氏体界面处,薄膜状只存在于马氏体内的板条之间,且残留奥氏体含量较少,TRIP效应不明显,其抗拉强度为957 MPa,伸长率只有20%,强塑积为19905.6MPa·%。初始组织为马氏体的IQP-Ⅱ多相钢中铁素体和马氏体大多呈灰黑色的板条状或针状,且细小的针状马氏体均匀地分布在铁素体基体上,残留奥氏体只以薄膜状平行分布在铁素体基体上,体积分数达到了13.2%,且具有较高的稳定性,TRIP效应较明显,强塑积达到21560MPa·%,可以获得强度和塑性的良好结合。     

高强热轧双相钢中组织对性能的影响

采用低成本成分设计,应用超快冷技术为核心的新一代TMCP技术可以得到强韧性较好的高强热轧双相钢,本文研究了该试验钢组织对性能的影响。研究表明:铁素体晶粒尺寸在5μm处波动;条状马氏体比块状马氏体的n值要高;抗拉强度随马氏体体积分数的增加而增加;组织中小尺寸的铁素体和马氏体提高了裂纹弛豫能力,有利于试样的韧性和n值的提高。     

钨含量对新型高铬锰氮双相不锈钢Cr29Mn12Ni2N0.6Wx组织和性能的影响

研究了钨含量对新型高铬锰氮双相不锈钢Cr29Mn12Ni2N0.6Wx(x=1,2,3)显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:Cr29Mn12Ni2N0.6Wx不锈钢固溶处理后具有典型的铁素体+奥氏体双相组织,铁素体含量在45%~60%范围内;随着钨含量的增加,合金中σ相的析出倾向增强,铁素体含量增加,合金的耐腐蚀性能降低,屈服强度和抗拉强度升高;经1 050℃固溶处理30 min后,该系列双相不锈钢中不再有σ相析出,其屈服强度大于650 MPa,抗拉强度大于900 MPa,断后伸长率大于30%,作为高强度资源节约型超级双相不锈钢具有潜在应用前景。     

DP1180汽车用双相钢连续冷却转变过程中的相变规律

为研究DP1180汽车用双相钢连续冷却转变过程中的相变特性,对不同冷却速率下的DP1180双相钢试样进行了金相检验及显微硬度测试,绘制了该双相钢的连续冷却转变曲线,并分析了DP1180钢在连续冷却过程中的相变规律。结果表明:对于DP1180汽车用双相钢,其连续冷却转变曲线分为铁素体转变区、贝氏体转变区和马氏体转变区。当冷却速率小于0.5℃·s~(-1)时,主要发生铁素体-贝氏体转变;当冷却速率增大到1℃·s~(-1)时,显微组织中出现马氏体;随冷却速率逐渐增大,铁素体不断减少,当冷却速率达到10℃·s~(-1)时,组织变为马氏体+贝氏体;当冷却速率大于40℃·s~(-1)时,组织主要为马氏体。     

δ铁素体对ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢持久强度的影响

通过对不同淬火温度的ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢试样进行高温蠕变持久试验和金相分析,研究了δ铁素体对其持久强度的影响。结果表明:该耐热钢中的δ铁素体呈带状分布,降低了马氏体基体的连续性,使得该钢持久强度下降,并且δ铁素体含量越高,试样持久试验时间则越短;同时由于δ铁素体中固溶了大量合金元素,降低了马氏体基体中的合金元素含量,减弱了马氏体耐热钢的固溶强化和沉淀强化作用,这也会降低该钢的高温持久强度。     

两种冷却方式下双相钢2205堆焊层性能分析

采用药芯焊丝CO_2气保焊(FCAW)在低碳钢表面堆焊一层双相不锈钢表层,分析了水冷和空冷冷却方式对双相钢堆焊层的力学性能、耐腐蚀性能以及铁素体-奥氏体(α-γ)两相组织的影响。结果表明,水冷和空冷冷却方式对堆焊层的力学性能无显著影响;水冷时堆焊层铁素体含量为45.17%,比空冷更接近两相平衡,其显微组织为块状铁素体和沿晶界或亚晶界分布的针状奥氏体;水冷时堆焊层具有更优异的耐腐蚀性能,平均腐蚀速率为0.488 mm/a。