变形温度对形变强化相变完成时临界应变量的影响

利用“形变强化相变”机制研究了低碳钢过冷奥氏体在740℃和780℃,10s-1变形时的变形温度对相变完成时临界应变量εc的影响。结果表明,变形温度对εc和组织演变的影响很大。在740℃和780℃变形时,εc分别为0.96和1.39,变形温度降低明显促进了相变。变形温度对εc的影响在组织演变上主要表现为铁素体形核地点的不同。740℃变形时,铁素体由奥氏体晶界形核过渡到以形变带形核为主,形核速率极高;780℃变形时,铁素体由奥氏体晶界形核过渡到在铁素体/奥氏体相界面前沿高畸变区快速形核。     

工艺参数对低碳钢形变强化相变的影响

研究了低碳钢过冷奥氏体变形时，工艺参数即变形温度、变形速率和原始奥氏体晶粒大小对形变强化相变组织演变、转变动力学及相变完成时临界应变量εc。的影响。结果表明，εc随变形温度降低而减小，随形变速率和原始奥氏体晶粒大小增大而增加。其中，变形温度对εc的影响最大。在相同应变速率的条件下，降低变形温度、减小原始奥氏体晶粒尺寸，都起到了促进相变的作用，使转变动力学提前。在所研究的不同工艺中，组织演变和转变动力学均可分为两个阶段。第一阶段与晶界、孪晶界或形变带作为相变优先形核位置的“位置饱和”机制有关；第二阶段为晶内铁素体／奥氏体相界前沿高畸变区的反复快速形核，是以形核为主导的过程，表现为“形核位置不饱和”机制。晶粒的长大在时间与空间上受到限制，形变强化相变完成时，可以使铁素体品粒细化到2～3μm。     

低碳钢SS400形变强化相变组织演变的动力学

采用Gleeble 1500热模拟机进行压缩实验,研究了Q235级别低碳钢SS400在750和780℃形变强化相变组织演变及动力学的定量特征．过冷奥氏体形变过程的形变强化相变按照其转变动力学的特征可分为3个阶段：前2个阶段的转变动力学方程形式与J-M-A方程的形式相符,而第3阶段的转变动力学与J-M-A方程的形式不相吻合．第1阶段符合Cahn的“位置饱和”机制,动力学参数n值为4,对应于铁素体在原奥氏体晶界及三叉界的形核及快速长大．第2阶段不符合Cahn的“位置饱和”机制,n值在1．0—1．5之间,对应于晶内奥氏体／铁素体前沿畸变区的大量形核．第3阶段对应于剩余少量形核位置时的转变变缓过程．变形提高了晶粒的形核率,同时促进了晶粒的长大速率;形变强化相变铁素体晶粒转变初期的长大速率随应变速率的增加而增大。     

低碳钢形变强化相变的特征

介绍了低碳钢形变强化相变的基本概念及主要特征．系统的研究工作证实了变形显著地加速了低碳钢过冷奥氏体向铁素体的相变过程．形变强化相变是一个以形核为主导的过程直到相变完成以前，形核始终存在于新相与原奥氏体相界面的高应变区．由于几何空间与成分条件上受到一定的限制，长大及各向异性都不太明显，铁素体晶粒超细化．实验工作还证实了转变动力学呈现明显的3个阶段，它们分别与相变铁素体在原奥氏体晶界上的形核，在铁素体／奥氏体相界前沿高畸变区的形核，及被铁素体晶粒所包围的残存奥氏体上的相变形核等过程相对应。     

应变对形变诱导铁素体相变影响的研究

采用Gleeble 3500热模拟实验机分析了应变对低碳钢Q235形变诱导铁素体相变的影响.研究结果表明:当名义应变超过50%时,低碳钢Q235中才能发生形变诱导铁素体相变.名义应变ε从50%逐渐增加到80%的过程中,试样中的铁素体体积分数明显增加,晶粒尺寸稍有减小.     

碳锰含量对低碳(锰)钢过冷奥氏体形变过程转变动力学的影响

提高低碳(锰)钢中碳含量，低碳(锰)钢形变强化相变孕育期明显延长，转变动力学曲线整体向高应变方向移动．提高锰含量，相变孕育期有所延长，转变动力学过程明显变缓．提高碳、锰含量，钢中铁素体形核率增大，晶粒细小，碳的影响程度比锰显著．过冷奥氏体形变过程铁素体转变分三个阶段，第一阶段符合Cahn的“位置饱和”机制，第二、三阶段不符合“位置饱和”机制。     

低碳微量铌钢形变强化相变的组织演变

利用热模拟压缩变形实验研究了含Nb钢过冷奥氏体形变强化相变的组织演变规律,探讨了微量Nb对形变强化相变的影响,并对转变动力学和晶体取向进行了分析.结果表明,含Nb钢在A3-Ar3之间的形变过程中主要以形变强化相变为主.与低碳钢相比,含Nb钢形变强化相变的孕育期变长,完成相变所需的应变量也相应增加,使得其转变动力学曲线向高应变方向平移.含Nb钢的转变动力学曲线可划分成两个阶段,其中第一阶段固溶Nb阻碍铁素体相变,使孕育期推迟,而第二阶段形变过程中动态析出的Nb(C,N)既为铁素体相变提供了大量的形核位置,又钉扎铁索体晶界,阻碍铁索体晶粒的长大.在这种以形核为主的过程中出现了<111>和<001>两种织构的交替变化.     

形变温度对Q235碳素钢应变诱导相变的影响

研究了热模拟单向压缩条件下形变温度对Q235碳素钢应变诱导相变过程组织变化的影响,结果表明,铁素体可在A3以上较高的温度下因形变而存在,大应变下该钢不存在单纯的形变奥氏体状态,随形变温度的降低,组织变化的规律为由奥氏体的动态再结晶为主,过渡到奥氏体动态再结晶与铁素体的诱导析出同时进行,再过渡为铁素体的析出与铁素体的动态相继进行的过程,碳素钢热加工过程在微观上实质是动态复合转变过程,奥氏体的动态再结晶影响了铁素体的形态、分布与细化效果,高温形变后的保温导致铁素体向奥氏体的逆转变。     

碳锰元素含量对中锰钢相变规律及热轧组织性能的影响

中锰钢为新一代先进高强钢,为使其组织获得合适的各相比例,得到理想的力学性能,对C、Mn元素含量的增加所引起的相变规律的变化及对后续加工过程的影响进行了研究。设计了4种化学成分的中锰钢,采用热膨胀仪、SEM、拉伸实验机、XRD测定分析了C、Mn元素含量增加对实验钢相变规律及热轧组织性能的影响。结果表明：C、Mn元素含量的增加能降低实验钢的Ac₁和Ac₃温度,提高其淬透性,同时使C曲线右移。当Mn质量分数为5%时,1^#钢临界冷却速率低于0.5℃/s,其热轧后微观组织由贝氏体、马氏体和少量奥氏体组成,基体上弥散分布着大量的细小碳化物;将C质量分数由0.10%增加至0.15%,2^#钢热轧后残余奥氏体体积分数由4.81%增加至9.48%,强塑积由12.2 GPa·%提升至19.0 GPa·%。而当Mn质量分数为7%时,3^#钢临界冷却速率低至0.05℃/s以下,其热轧后基体组织为马氏体结构;将C质量分数由0.10%增加至0.15%,4^#钢热轧后残余奥氏体体积分数由8....     

保温对低碳钢形变诱导相变组织的影响

通过热模拟实验，考察了不同变形温度和不同奥氏体晶粒尺寸等条件下保温对低碳钢形变后组织演变的影响。结果表明，在较低的温度下变形得到的铁素体在保温时更稳定，随温度升高，易发生铁素体向奥氏体的逆相变。细晶奥氏体转变后的铁素体在保温时长大缓慢，所得组织稳定，并且保温后的组织也更为均匀。     

奥氏体晶粒尺寸对热轧低碳微合金钢动态再结晶临界应变的影响

利用热模拟、组织分析等手段研究了初始奥氏体晶粒尺寸对热轧低碳微合金钢动态再结晶临界应变的影响.在建立热变形Arrhenius本构模型的基础上,引入了Zenner-Hollomon因子描述变形温度和应变速率对热变形的影响,最终建立了初始奥氏体晶粒尺寸与Z参数和临界应变的函数关系模型.结果 表明:奥氏体晶粒尺寸越小,动态再结晶临界应变也越小,越有利于动态再结晶的发生.利用所建立的函数关系模型计算出的临界应变值与试验值接近,该模型能较准确的预测热轧低碳微合金钢的临界应变值.     

Kinetics of strain aging in bake hardening ultra low carbon steel—a comparison with low carbon steel

The kinetics of the static strain aging process have been analyzed in a vacuum-degassed ultra low carbon bake hardenable (ULC BH) steel with a total carbon content of 20 wt.ppm through measurement of the strength properties. The influence of prestrain and free interstitial carbon content has been studied. The kinetic results were compared with those of a BH low carbon (LC) steel. In the derivation of the time exponent and the activation energy, only the first stage of aging was considered. It was observed that, at all prestrain levels and matrix solute carbon contents, the initial aging process in the ULC steel obeyed the t ^2/3 kinetic law and the kinetics were not influenced by the changes in dislocation structure due to prestrain and the dissolved carbon content. In comparison, the aging process and the kinetics in the LC steel were found to be significantly influenced by the amount of prestrain. The presence of carbide particles in LC steels can modify the aging kinetics.     

Q690低碳微合金钢热变形行为及动态再结晶临界应变

利用Gleeble-3800数字控制热/力模拟试验机对Q690低碳微合金钢进行高温单道次热压缩实验,研究了不同变形温度(850～1150℃)、应变速率(0.01 ～30 s-1)条件下的热变形行为.采用峰值应力和饱和应力共同描述流变应力,确定了实验钢热变形激活能Q=356.05 kJ/mol,数值模拟回归出了实验钢的热变形本构方程.根据应变硬化率和应力的关系,确定了动态再结晶的临界应变值及其与Zener-Hollomon因子的关系式.     

Effect of temperature and strain on microstructure refinement in low carbon microalloyed steel during multi-axis deformation process

Multi-axis deformation (MAD) tests were performed on a low carbon microalloyed steel with different process parameters. The effect of temperature and strain on the microstructure evolution were analyzed. The strain reversal effect was observed from the comparison between the microstructure resulting from the MAD process and the one from a uniaxial deformation process. However, with 0.3 strain per pass and the alternating compression time equal to 10 or more during the MAD process, ultra fine structures were obtained at deformation temperature below 800 °C. Due to the microalloyed elements in the tested steel, nanometer sized precipitates were introduced under MAD conditions, which also contributed to the microstructure refinement.     

Effect of carbon on the plastic strain ratio of low carbon dual-phase steels

The effect of carbon on the plastic strain ratio of low-carbon dual-phase steels was investigated in a series of low C-1.6 Mn-0.3Cr-0.2Mo-0.001B steels with carbon contents ranging from 0.021 to 0.048%. The r_m value of dual-phase steel could be increased by controlling both the carbon content and the martensite morphology. The highest r_m value of 1.23 was obtained in 0.021% C steel annealed at 790 °C according to the typical galvannealing heat cycle. The martensite volume fraction was 5.4%, which was sufficient to eliminate the yieldpoint elongation in as-annealed steel, and this had little deteriorating effect on the r_m value. The fine martensite particles between 0.5 μm and 2.0 μm in size were desirable for a high r_m value in dual-phase steel.     

高热剂对低碳钢手工自蔓延焊接的影响

介绍了一种用于战场及野外应急抢修的新型焊接方法-手工自蔓延焊接,以低碳钢为焊接母材,对燃烧型焊条焊药中的高热剂组成、对燃烧速度及焊接质量的影响进行了探讨.结果表明,由Fe2O3 Al系铝热剂和CuO Al系铝热剂组成的高热剂,当CuO Al系含量不低于50%时,焊条燃烧产生足够的热量,实现试板的牢固连接,并达到单面焊双面成形的效果;随CuO Al系含量增加,焊条燃烧速度加快,焊缝抗拉强度降低,CuO Al系含量为50%和60%的焊条,焊条燃烧速度适中,焊接可控性好,且焊缝抗拉强度达420 MPa以上.金相分析表明,富铁第二相的析出对焊缝金属起到强化作用.     

低碳20Mn2SiVB钢贝氏体相变及其TRIP效应

用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射仪对20Mn2SiVB钢在贝氏体区不同温度等温不同时间所获得的组织和形态进行了研究。试验表明,20Mn2SiVB钢在贝氏体等温转变时,首先在奥氏体晶界析出贝氏体铁素体,随着等温时间的延长,铁素体板条增多,分割奥氏体晶粒,形成贝氏体铁素体和其板条间的富碳奥氏体岛;在920 ℃奥氏体化,420 ℃贝氏体区等温不同时间后空冷所获得组织为：无碳化物贝氏体、粒状贝氏体、残留奥氏体和马氏体,各相的体积分数随着保温时间的不同有所变化。在920 ℃奥氏体化420 ℃等温5 min后,试样可获得较好的综合性能,具有一定的TRIP效应,其R_m≈ 1090 MPa;A。≈ 15.4%     

电脉冲处理对低碳钢显微组织的影响

将15钢淬火-冷轧处理得到薄饼晶层状结构,在不同条件下对试样进行电脉冲处理,用TEM对组织结构进行对比观察,研究不同电脉冲处理条件对显微组织的影响.结果表明:电容量增加使温度升高达到再结晶温度是材料发生再结晶的主要因素,脉冲次数增加能促进材料再结晶;其它参数一定时,电容放电时间越短,组织细化效果越明显.