600 MPa级热轧双相钢的高周疲劳性能

对热轧组织为铁素体+马氏体(1号)、铁素体+贝氏体+部分马氏体(2号)的600 MPa级热轧双相钢进行了应力比为0.1的拉-拉高周疲劳试验,并对疲劳性能进行了对比分析。结果表明:1号双相钢的疲劳极限为433 MPa,2号双相钢的疲劳极限为413 MPa。两种双相钢的疲劳断口均由疲劳源区、扩展区和瞬断区组成,疲劳源出现在试样顶角或近表面处,低应力时为单一疲劳源,高应力时为多疲劳源。裂纹扩展区除了有大量的韧窝,还有第二相粒子、疲劳辉纹和二次裂纹等特征。低应力幅时1号试样的疲劳辉纹较窄,疲劳寿命高于2号试样;高应力幅时2号试样的韧窝较深,疲劳寿命高于1号试样。在拉-拉载荷作用下,1号试样的裂纹为沿晶扩展,2号为穿晶扩展。透射电镜观察结果表明:在相近的应力幅下,疲劳断口附近高密度的位错缠结阻碍了位错的进一步运动,从而提高了双相钢的疲劳性能。     

高强韧性奥氏体—贝氏体双相钢接触疲劳特性研究

考察了具有奥氏体—贝氏体组织的新型低合金超高强度钢的组织结构及力学性能与接触疲劳性能的关系,提出了获得高接触疲劳性能要求的组织、性能合理匹配。结果表现:具有奥—贝组织的低合金超高强度钢(HRC50～52)的接触疲劳寿命是经碳、氮共渗处理的20CrMnTi和SCM420H钢(HRC 58～62)的2～4倍。     

过时效温度对冷轧双相钢组织性能的影响

研究了过时效温度(室温～500℃)对超高强低碳冷轧双相钢力学性能的影响.研究表明,随着过时效温度升高,马氏体发生分解,抗拉强度呈现下降的趋势;且在回火过程中,晶粒呈现出明显的长大趋势;过时效温度高于300℃时,实验钢出现屈服延伸.该钢种最佳过时效温度以200～300℃为宜.     

高强度C-Mn-Si系冷轧双相钢的研究与开发

研究了两种不同成分的C-Mn-Si系冷轧双相钢经过热轧、酸洗和冷轧后,在两相区不同温度下加热和淬火工艺对双相钢力学性能的影响规律,利用光学显微镜和扫描电镜对试制的双相钢进行了显微组织分析.结果表明,通过调整化学成分,采用不同热处理工艺可以获得不同比例的两相组织,从而获得800 MPa到1 000 MPa不同强度级别的高强度冷轧双相钢.     

热轧带状组织对冷轧双相钢组织性能的影响

研究了不同热轧卷取温度下带状组织的变化对冷轧连退双相钢组织性能的影响,分析了热轧组织的遗传性对连退后马氏体组织的影响,以及弥散分布的马氏体与连续分布的马氏体对成品力学性能的影响。结果表明,热轧卷取温度为550 ℃时,带状组织比其他卷取温度下的带状组织有所改善,得到的冷轧连退组织中的马氏体比较弥散,弥散分布的马氏体要比连续分布的马氏体具有更好的塑性指标。     

双相钢中马氏体相变热力学分析

本文根据双相钢中马氏体显微组织及相变特点,通过热力学分析,提出双相钢中马氏体相变驱动力及M_3点表达式。用膨胀仪实测了马氏体相变开始温度M_s及终了温度M_f,实测的M_s值与理论计算值符合较好。发现M_s和M_f值不仅与马氏体含碳量有关,而且随铁素体含量的增加而上升。     

双相钢疲劳断口形貌与显微组织的扫描电镜观察

在研究铁索体加马氏体双相组织的各种断裂机制,尤其是疲劳断裂机制时,比较有效的方法是能在同一视野中同时观察断口形貌与显微组织,即所谓的斜剖断口法。利用这种方法不仅可以观察疲劳裂纹(包括主、次裂纹)的扩展途径,并且可以研究断口形貌与内部显微组织的对应关系,以揭示双相组织的疲劳断裂机制。但是,对于如何制备合乎要求的样品,有关文献尚未报导,我们在实践中摸索出一种简单而实用的方法,现介绍如下。     

Cr-Mo-V系高强度钢的疲劳断裂行为

采用旋转弯曲疲劳和疲劳裂纹扩展实验研究一种新型Cr-Mo-V系高强度钢在不同回火温度下的疲劳破坏行为.结果表明,Cr-Mo-V系高强度钢的旋转弯曲疲劳极限σ-1与抗拉强度Rm的比值σ-1/Rm随回火温度的升高而增加.在相同的强度水平下,实验钢的疲劳极限高于商业42CrMo钢.对疲劳断口裂纹源的分析表明,实验钢的疲劳裂纹主要起源于钢中的非金属夹杂物.采用C-T试样测定疲劳裂纹扩展速率的实验结果表明,Cr-Mo-V系高强度钢疲劳裂纹扩展第二阶段的扩展速率随回火温度升高而有所降低.在1500 MPa强度水平下,实验钢的疲劳裂纹扩展速率低于42CrMo钢.     

临界区磁场热处理双相钢组织及性能的研究

采用定量金相、扫描电镜、透射电镜观察分析以及常规力学性能的试验等手段，研究施加磁场对临界区双相处理过程中的马氏体转变以及双相钢组织及性能的影响。结果表明：在不同的临界区热处理工艺下，外加磁场均明显促进冷却时的马氏体相的形成。外加磁场在使马氏体相尺寸更细小，分布更均匀的情况下使马氏体体积分数增加，相应地在磁场下处理的双相钢，其强度和塑性的配合水平得到进一步提高。     

CL60钢拉扭微动疲劳行为及断裂研究

在改进的微动试验装置上,实现了拉扭微动的复合.比较了不同应力幅值对CL60钢拉扭复合微动疲劳寿命的影响,利用扫描电镜分析了微动疲劳裂纹的萌生和扩展机制.结果表明:随着循环应力幅升高,拉扭微动疲劳寿命降低;在各个应力幅值下,试样总体上显示出循环软化的特征.疲劳裂纹萌生在微动区和未微动区的交界处,主裂纹聚合附近的一些微裂纹最后形成一条宏观裂纹扩展,导致试样断裂.     

700 MPa级磁轭钢疲劳断裂行为表征与断裂评定

对太钢生产的700 MPa级磁轭钢材料疲劳断裂过程进行了表征,采用ABAQUS软件模拟单次循环下试样的应力和应变场分布,同时采用红外热像仪对其疲劳过程的温度变化进行了监控,探究了疲劳过程中的变形行为,通过分析疲劳过程中700 MPa级磁轭钢表面温度演变规律,对疲劳极限进行了快速评定。结果表明,700 MPa级磁轭钢在疲劳过程中应力、应变均集中于标距处,其疲劳过程中的棘轮应变与温度演变规律相似,均分为3个阶段：初始升高阶段、平稳阶段以及最后断裂再次升高阶段。各循环应力下材料表面温度变化规律相同,并随着应力幅值增加,温度变化值增大。根据温度-应力变化关系得到700 MPa级磁轭钢材料的疲劳极限为309 MPa,与疲劳实验误差6%。     

ZG20SiMn铸钢的高周疲劳行为

针对不同应力比下ZG20SiMn铸钢的高周疲劳行为进行了研究,确定了应力比对ZG20SiMn铸钢的高周疲劳寿命和疲劳极限等的影响.研究结果表明,在R=0.5的高应力比下,ZG20SiMn铸钢的疲劳极限明显高于R=0.1下的疲劳极限;在相同的外加应力幅下,当R=0.1时,ZG20SiMn铸钢的疲劳寿命明显高于R=0.5时的疲劳寿命.疲劳断口形貌的扫描电子显微分析结果表明,在不同的疲劳加载条件下,裂纹均以穿晶方式萌生于ZG20SiMn铸钢试样表面,并以穿晶方式扩展.此外,钢中的鱼骨状硫化物夹杂或者呈链状分布的含钼和锰的球状化合物相会显著降低ZG20SiMn铸钢的疲劳寿命.     

双相钢近门槛区疲劳裂纹扩展微观断口形貌

研究了三种马氏体形貌和六种马氏体含量双相钢的近门槛区疲劳裂纹扩展的微观断口形貌,SEM观察表明:所有组织的近门槛区域的断口表面均有循环解理开裂特征,说明主要由Ⅱ型应力作用控制,在较高ΔK的快速扩展区,断口特征是由混合开裂方式组成,这包括循环解理小平面,两种类型的二次裂纹和辉纹等,断口表面粗糙度诱发裂纹闭合是双相钢门槛值高的一个重要原因。     

论马氏体—贝氏体双相钢的现代发展

本文扼要论述了马氏体—贝氏体双相钢热处理工艺的现代发展概况、分为连续冷却和等温淬火的复相热处理两大类、对复相热处理的工艺过程、显微组织与亚结构、力学性能的对比、强韧化机制、生产应用的效益以及有待研究的课题等问题作了介绍。     

高马氏体含量双相钢组织及变形研究

采用不同的两相区温度保温和盐水淬火处理,在实验室条件下得到不同马氏体含量的含钒双相钢。利用扫描电子显微镜对不同马氏体含量的试样的断口和断口侧面分析,发现在高马氏体含量下,双相钢变形和断裂与马氏体含量和组织形态有关,且其均匀变形阶段的应变硬化指数n值及应变硬化速率也会随着马氏体含量的增加而显著升高。而加入钒,其碳化物弥散分布在铁素体中,增强了双相钢的应变硬化能力,提高了双相钢的力学性能。     

高强度冷轧热镀锌用双相钢组织及性能研究

在实验室试制了高强度冷轧热镀锌用双相钢,并且优化了模拟连续镀锌退火工艺.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及电子背散射(EBSD)观察了双相钢组织及其微观结构,探讨了不同退火温度对双相钢力学性能和组织的影响规律.研究结果表明,试制的冷轧双相钢具有高的强度和良好的延伸率,其组织主要由板条马氏体和铁素体两相组成,铁素体晶粒间多为大角度晶界,有一半以上的晶粒都是{111}//Z型取向.     

双相钢搭接点焊接头疲劳寿命分析

研究了双相钢焊点特征,对不同匹配双相钢搭接焊点进行了疲劳试验,获得了焊点的载荷寿命曲线.研究了双相钢焊点的疲劳裂纹扩展及失效形式,分析和解释了疲劳过程中的现象,并根据裂纹的实际扩展路径,提出了局部等效张开应力强度因子keq,从断裂力学的角度对双相钢焊点的疲劳失效进行了分析.结果表明,keq能够有效地关联具有不同厚度,不同熔核直径的搭接焊点试样的疲劳寿命,是反映双相钢焊点疲劳强度的有效参量,能够用来预测焊点疲劳寿命.     

低温卷取热轧双相钢的显微组织及疲劳性能

采用扫描电镜、拉-拉疲劳试验机等研究了低温卷取热轧双相钢的显微组织及疲劳性能.结果表明:热轧双相试验钢的疲劳极限约为530 MPa;低温卷取工艺生产的热轧双相试验钢夹杂物平均尺寸多在5 μm以下,晶粒比较细小,马氏体组织较细小且弥散均匀分布,具有良好的综合力学性能.热轧双相试验钢疲劳裂纹源位于样品表面的棱角处,疲劳裂纹...