Fe-Mn-C系合金1000℃固溶处理组织图的研究

本文根据76个成分点的试验结果及文献[1]中的有关结论,建立了含有不同稳定性大小奥氏体区的较为完整的Fe-Mn-C系合金1000℃固溶处理后的组织图,并对各类锰钢的化学成分范围及组织变化规律进行了分析与讨论。工业用锰钢的成分和组织可依据该组织图进行合理选择。     

中锰钢热变形行为及热加工图研究

在MMS-300热力模拟试验机上进行了单道次压缩实验,研究了一种超低碳中锰钢热变形行为及热加工图特点。结合金相组织分析了各加工失效区域主要失稳特性及失稳原因。结果表明:基于动态材料模型理论的热加工图及其失稳判据在实验中锰钢中有良好的适用性。根据材料功率耗散系数及流变失稳判据确定的最佳加工工艺参数域为1050~1150℃和应变速率0.01~0.1 s~(-1)。在该区域内,实验钢发生完全动态再结晶,钢的功率耗散系数在30%~44%。     

铁路清筛机高锰钢易损件的制备

国内某公司引进国外牌号GX-X120Mn12的高锰钢材料,开发生产铁路清筛机易损件扒碴板、链节头时存在显微组织不合格,强度低的问题,利用与其成分相当的国产ZGMn13Cr2高锰钢,对从国外引进的GX-X120Mn12高锰钢产品成分及工艺进行了优化研究。结果表明:严格控制高锰钢化学成分、强化水韧处理循环冷却措施及250℃回火处理,可获得奥氏体+细小颗粒均匀分布的C、Mn合金碳化物的显微组织,强度提高到790 MPa,硬度达到350 HBW。经该方法试制的扒碴板、链节头产品质量稳定,性能较好。     

汽车用高强塑积中锰钢的研究进展

以高强塑积中锰钢为对象,重点探讨了高强塑积中锰钢合金化、热加工工艺对组织调控的影响机制,以及不同组织对中锰钢强塑积的影响,为高强塑积中锰钢的研发、制备提供参考。此外,对中锰钢组织调控、性能强化的进一步研究也提出了相关建议。     

铸造金属耐磨材料研究的进展

详细介绍了耐磨材料奥氏体锰钢、低合金钢和白口铸铁的成分、组织、性能及其应用进展,还对耐磨钢结材料和耐磨铸造复合材料以及新开发的高硼铸造耐磨合金进行了评述,期待为科学选择耐磨材料提供参考。     

C-Mn-Ni高强钢的连续冷却相变研究

采用Formastor-FII相变仪和MMS-300热模拟实验机,研究了低锰、中锰钢在不同开冷温度及不同变形量条件下的连续冷却相变,建立了实验钢的连续冷却转变曲线,分析了贝氏体及马氏体的相变规律。结果表明,随着冷却速率的增加,低锰钢依次经过粒状贝氏体、板条贝氏体及马氏体相区,中锰钢只经过马氏体相区,在较宽的冷却速率范围内,均可获得马氏体组织;随着开冷温度的降低或冷却速率的提高,低锰钢的贝氏体相变开始温度和中锰钢的马氏体相变开始温度均有所降低;随着冷却速率的增加及开冷温度的升高,实验钢的显微硬度值均有所升高;变形促进了低锰钢粒状贝氏体相变,其显微硬度值降低,变形细化了中锰钢马氏体组织,其显微硬度值升高。     

低碳锰钢强韧化机制的研究

在实验室对低碳锰钢进行了控轧控冷试验.利用光学显微镜和透射电子显微镜等测试手段,对试验结果进行了研究.结果表明,具有铁素体和贝氏体复相组织的低碳锰钢具有较高的强度和良好的韧性.贝氏体相变强化对低碳锰钢屈服强度的贡献可达30%,贝氏体铁素体板条的细化和铁素体亚晶的存在可以降低碳锰钢的脆性转变温度.具有铁素体和贝氏体复相组织的低碳锰钢除了固溶强化之外,主要强化机制为细晶强化和贝氏体相变强化.     

合金元素对热轧中锰钢组织及力学性能的影响

为研究碳、硅、锰等合金元素对热轧态中锰钢组织及力学性能的影响,设计了4种不同合金成分的热轧态中锰钢,并对其进行620℃退火10h的热处理.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验等研究了实验钢的显微组织、残留奥氏体体积分数和单轴拉伸性能.结果 表明:4种热轧态实验钢在退火过程中都发生奥氏体逆相变,获得了一定量的残留奥氏体组织,0.11C-7.05Mn-0.27Si钢的残留奥氏体的体积分数最高,达到49.64％.0.22C-4.87Mn-0.25Si钢的综合力学性能最优,其抗拉强度(Rm)为1024.48 MPa,断后伸长率(A5o)为30.74％,强塑积(Rm×A)为31.49 GPa·％.分析认为,随着合金元素C、Mn含量的增加,退火后中锰钢中的残留奥氏体的体积分数增加,但伸长率与奥氏体的体积分数不一定成正比,主要还受残留奥氏体的稳定性的影响.另外,硅元素主要用于中锰钢的合金化.热轧态中锰钢获得超高强度、高塑性及高强塑积的主要原因还是残留奥氏体的TRIP效应以及超细晶铁素体或马氏体的细晶强化效应.     

变质Mn8Crl耐磨钢弥散组织的形成机制

研究了变质Ｍｎ８Ｃｒｌ耐磨钢弥散处理过程中显微组织、物相硬度及成分的变化。结果表明，通过热处理获得理想弥散组织的条件：首先是奥氏体锰钢中含有适量的强碳化物形成元素，其次是使奥氏体尽可能充分地发生珠光体转变，三是适当控制高温阶段等温温度和时间。     

3Mn-0.2C中锰钢形变诱导铁素体动态相变机理

利用Gleeble热模拟、SEM、EBSD和EPMA等方法,研究了3Mn-0.2C中锰钢热变形中发生的形变诱导铁素体相变的组织转变行为,分析了中锰钢形变诱导超细晶组织的形成机理及其在热变形后亚动态过程中的组织稳定性。结果表明,3Mn-0.2C中锰钢在α+γ两相区变形时会诱发形变诱导铁素体相变,通过相变形成由超细晶铁素体、细小残余奥氏体和马氏体组成的多相组织。形变诱导铁素体以不饱和形核和有限生长的模式进行相变,这是导致铁素体晶粒超细化的重要机理。同时,在超细晶铁素体晶界及三叉晶界处形成的细小富Mn残余奥氏体使形变诱导相变组织具有优异的组织稳定性。     

逆转变奥氏体稳定性对中锰钢强韧性的影响

对淬火态中锰钢进行了不同温度的回火试验,研究了不同回火温度下逆转变奥氏体的含量和稳定性,及其对中锰钢强韧性能的影响。结果表明:当回火温度由630 ℃升高至670 ℃时,中锰钢室温组织中逆转变奥氏体体积分数由19%增加至42%,逆转变奥氏体稳定性不断降低;中锰钢的屈服强度由750 MPa降低至565 MPa,抗拉强度由845 MPa升高至970 MPa, -60 ℃冲击吸收能量由116 J减小至75 J。高体积分数、低稳定性的逆转变奥氏体会降低中锰钢的屈服强度,但会提高中锰钢的加工硬化能力。在冲击载荷作用下,组织中的逆转变奥氏体发生相变诱导塑性(Transformation-induced plasticity, TRIP)效应,显著提高裂纹形成功和裂纹扩展功,是中锰钢主要的韧化机制。     

淬火及回火工艺对中锰钢组织和性能的影响

通过热处理工艺实验及SEM与TEM组织观察,研究了不同淬火及回火工艺对碳锰钢与中锰钢组织和性能的影响。结果表明,提高锰含量显著降低了实验钢的Ac1和Ac3温度,缩小了两相区范围;随着淬火温度的升高,实验钢的屈服强度、抗拉强度有所降低;随着回火时间的增加,实验钢的冲击功升高;碳锰钢与中锰钢最优淬火温度分别为800~900℃和750~800℃,其屈服强度、抗拉强度分别为818、847和820、878 MPa,-40℃的冲击功在200 J左右,均具有良好的综合性能,中锰钢具有低成本、高强度及高韧性的综合优势。两种实验钢均可获得细小均匀的马氏体组织,马氏体板条束交错分布,随着回火时间的增加,实验钢中大尺寸碳化物的数量有所降低。     

变质Mn8Cr1耐磨钢弥散组织的形成机制

研究了变质Ｍｎ８Ｃｒｌ耐磨钢弥散过程中显微组织，物相硬度及成分的变化，结果表明，通过热处理获得理想弥散组织的条件，首先是奥氏体锰钢中含有适量的强碳化物形成元素，其次是使奥氏体尽可能充分地发生珠光体转变，三是适当控制高温阶段等高温度和时间。     

船用轴系碳锰钢的成分优化及热处理工艺改进

船用轴系碳锰钢由于材料简单、价格低廉等因素在船用轴系用钢中占据很大比例,此类锻钢的交货条件通常为锻后正回火处理后交货,而力学性能中的韧性指标往往达不到船级社的要求.本文通过对轴系碳锰钢的成分优化及锻后热处理工艺的改进,基本解决了轴系碳锰钢中力学性能不合格的问题,节约了成本,为公司赢得了市场.     

中锰奥氏体基耐磨钢中马氏体的应用

合理设计了中锰奥氏体基耐磨钢的成分,并选择合适的水韧处理工艺来获得一种介稳的单相奥氏体,在此组织基础上进行不同的等温热重申２工艺岖得一定量的马氏体,以提高基体的初始硬度,又不恶化其冲击韧度。再通过与高锰钢（Ｍｎ１３）在同等工况条件下进行耐磨性模拟对比试验,来选择适合中锰钢中、低冲击磨料磨损条件下使用的热处理工艺和组织,同时对试样进行金相组织观察及力学性能测试。     

高强韧中锰钢研究现状及发展趋势

汽车轻量化的迫切需求使得具有优异性能和较低成本的汽车先进高强钢之一——中锰钢成为了研究热点。针对中锰钢的相关研究成果，分别从热处理工艺、残留奥氏体稳定性和强塑性机制3个方面进行了详细汇总。包括最新的热处理工艺，合金元素、相尺寸及形貌、取向和基体组织等对残留奥氏体稳定性的影响，层错能与变形强化机制等。最后，展望了中锰钢工业化应用的研究和发展方向。     

TiC强化中锰钢的组织与性能研究

中锰钢是一种新发展的耐磨钢,而TiC的加入可以显著提高钢的耐磨性能.通过原位合成的方法,在中锰钢中引入TiC颗粒,探索了进一步提高该钢种耐磨性能的途径.研究表明,通过原位合成方法引入TiC颗粒后,中锰钢基体组织未发生明显变化,水韧处理后中锰钢呈奥氏体组织;TiC的引入提高了中锰钢的硬度和强度,表明其具有一定的强化效果;对TiC强化中锰钢磨损试验研究表明,不论是在油润滑,还是水润滑条件下,引入一定量TiC都会使基体耐磨性大幅提高,所能承受的极限载荷也有很大提高.     

网架结构用管的研制与开发

简介了网架结构用管的发展趋势及在低碳锰钢的基础上加入适量微合金元素生产的网架结构用管的成分及生产工艺;讨论了加热制度、轧制变形、轧后冷却速度等对网架结构用管的组织和性能的影响。研究结果表明,攀钢集团成都钢铁有限责任公司所开发的几种生产网架结构用管的新工艺,通过批量生产与不断改进,已形成稳定正常的生产能力。     

冷轧中锰钢的再结晶调控及其对力学性能的影响

为探究铁素体再结晶对冷轧中锰钢微观组织与力学性能的影响规律,以0.15C-5Mn (质量分数,%)冷轧中锰钢为研究对象,采用两步临界区退火的热处理方法,利用SEM、TEM和EBSD等表征手段和力学性能测试方法,研究了铁素体再结晶调控对冷轧中锰钢多样化残余奥氏体形成及其力学性能的影响。结果表明,通过在不同温度预先调控冷轧中锰钢中的铁素体再结晶,可获得由不同比例的等轴状再结晶铁素体和马氏体组成的双相细晶组织。经常规退火处理后,在终态组织中形成了不同体积分数的超细晶再结晶铁素体和呈等轴状/板条状形貌的多样化细晶残余奥氏体,使中锰钢在拉伸变形过程中表现出多样化的TRIP效应,在提升冷轧中锰钢强塑性能的同时,其Lüders变形也获得改善。     

中锰钢微观结构调控与强韧化机制研究进展

汽车工业的迅猛发展对汽车用钢的综合性能提出了更高的要求。高强高塑和低合金是现代汽车用钢开发的主要目标。本文主要介绍了国内外非均质结构中锰钢的研究现状,系统总结了合金元素和临界退火工艺对组织的影响,并对非均质结构中锰钢的强化机制进行了分析。在传统强化机制的基础上,异质结构通过异质变形诱导(HDI)强化、多阶段相变诱导塑性(TRIP)效应与TRIP/TWIP综合效应进行协同强化,大大提高了中锰钢的强度与伸长率。最后提出了非均质结构中锰钢发展中需解决的问题。