700MPa级高强钢的CCT曲线分析

文章通过使用Formastor-F型全自动相变仪对700 MPa级高强钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)进行了测定,分析了700 MPa级高强钢在0.5～118℃/s之间各种冷速下的显微组织形貌。结果显示,试验钢冷却速度为0.5℃/s时,转变产物为铁素体和珠光体;冷却速度高于1℃/s时,开始形成贝氏体组织;随着冷却速度的逐渐升高,贝氏体组织开始增加,珠光体组织开始减少,当冷却速度为10℃/s时,珠光体组织消失,组织为铁素体和贝氏体;当冷却速度增加到118℃/s时,转变产物以贝氏体为主。通过对700 MPa级高强钢的CCT曲线和显微组织分析为实际生产过程中热处理工艺的制定提供了理论依据。     

碳含量对高性能桥梁钢组织结构和性能的影响

研究了低碳和超低碳两种成分500 MPa级高性能桥梁钢的成分设计及组织控制对性能的影响.连续冷却的实验表明,在相同冷却速度下,碳的质量分数为0.08%的微合金钢比碳的质量分数为0.04%的微合金钢容易得到更多的板条贝氏体组织.碳的质量分数为0.04%的微合金钢在一定的冷却速度范围内(1～10℃/s)均可得到低碳贝氏体组织,因此有利于大厚度钢板内部的组织均匀性.实验轧制结果显示,两种成分钢的屈服强度均能达到500 MPa,并且具有良好的伸长率和低温冲击韧性.20 mm厚钢板的断面组织均匀,为以粒状贝氏体和针状铁素体为主的低碳贝氏体组织.     

1000MPa低碳贝氏体钢的连续冷却转变组织及力学性能

 采用Gleeble热模拟试验研究了一种Si-Mn系低碳贝氏体钢的连续冷却转变组织,并在首钢棒材厂工业轧机进行了生产工艺试验的工业试制,研究了不同轧制工艺对金相组织、力学性能的影响。结果表明,该系列贝氏体钢在2℃/s的冷速条件下可得到全贝氏体组织,冷却速度对组织类型和性能有直接影响;通过合理地控制轧制工艺,可得到细小的贝氏体组织,具有良好的塑性和冲击性能,抗拉强度可达到1000MPa以上,冲击功达到80J以上。     

冷却工艺对700 MPa级低碳贝氏体钢M/A岛的影响

利用Gleeble-3500热模拟试验机对700 MPa级低碳贝氏体钢进行了终冷温度、冷却速度和终轧温度等三要素的多水平正交试验,研究了不同冷却工艺对M/A岛的影响.结果表明,随着终冷温度的升高,700 MPa级低碳贝氏体钢中转变形成的M/A岛逐渐从点状变为球粒状,再到不规则形状的多面体,且M/A岛颗粒也逐渐变大,在650℃时还有明显粗化现象.随着冷却速度的升高,M/A岛的方向性逐渐明晰,呈弥散分布,且颗粒逐渐变细小,数量增多.终轧温度对低碳贝氏体钢M/A岛的影响小于终冷温度和冷却速度的影响.     

微合金元素对700MPa级低碳贝氏体钢组织与性能的影响

通过对700 MPa级低碳贝氏体钢静态CCT曲线及不同冷却速度下组织的分析,研究了两组不同Ti、Nb含量的低碳贝氏体钢的组织、性能。结果表明,Ti、Nb含量的增加促使抗拉强度、屈服强度提高,但是Ti含量过量时对低温冲击功是不利的;wTi=0.015%-0.025%、wNb=0.04%-0.05%可满足700 MPa级别低碳贝氏体钢的强度与韧性要求,该成分钢在TMCP处理后采用回火工艺,可以获得理想的力学性能。     

700MPa级低碳微合金高强钢生产工艺研究

对700MPa级低碳贝氏体钢采用不同的成分体系,通过改变生产工艺参数控制,达到满足700MPa级低碳贝氏体钢组织和性能的要求.同时为700MPa级低碳贝氏体钢提供灵活多样的生产方法,满足成本最低的需求.     

微合金元素Ti-Nb对低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验的700 MPa级低碳贝氏体钢由30 kg真空感应炉熔炼铸成断面100 mm×50 mm扁锭-轧成12mm板。通过CCT曲线和3～30℃/s冷却速度下组织的分析,研究0.01Ti-0.03Nb和0.06Ti-0.05Nb两种微合金化对(%)0.059～0.066C、1.41～1.67Mn、0.30～0.36Si、0.37～0.48Cu、0.21～0.24Ni、0.18～0.22Mo、0.000 8～0.002 2Bs、0.002 6N低碳贝氏体组织和力学性能的影响。结果表明,0.06Ti-0.05Nb钢的强度高于0.01Ti-0.03Nb钢,但前者Ti含量高,-40℃冲击功较后者低。700 MPa级低碳贝氏体钢合适的微合金化Ti-Nb成分为0.04%～0.05%Nb-0.015%～0.025%Ti。     

变形量对EH40钢连续冷却转变的影响

利用Thermecmastor 100 kN热模拟压缩机进行实验,应用热膨胀法绘制EH40级船板用钢在33.3%、50%变形量下的连续冷却转变曲线,应用OM、SEM和TEM图像并配合硬度法研究了EH40级船板用钢不同变形量的连续冷却转变产物及组织特点。实验结果表明,冷却速度在1～5℃/s时,实验钢组织以多边形铁素体为主;冷却速度在5℃/s以上时,组织为少量铁素体、粒状贝氏体的混合组织;变形量越大,显微组织尺寸越小,贝氏体组织含量越多;在相同变形条件下,冷却速度越大,实验钢硬度值越高。     

轧后冷却条件对低碳贝氏体钢组织性能的影响

 为了研究轧后不同冷却条件对高强低碳贝氏体钢组织和性能的影响,采用热模拟试验、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验等手段,阐明不同冷却条件下高强低碳贝氏体钢的组织和性能变化规律。结果表明,在终冷温度为510 ℃时,组织以粒状贝氏体为主,终冷温度为450 ℃时以板条状贝氏体为主,前者组织中具有更多岛状马氏体;随着冷却速率提高,粒状贝氏体和板条状贝氏体尺寸细化,岛状马氏体减少。此外,不同冷却速率下,较低的终冷温度均具有更高的相变速率,冷却速率为50 ℃/s时,贝氏体相变速率最大。另外,终冷温度较高时,试验钢呈现出更好的塑性,强度随冷速变化较小;终冷温度较低时,试验钢呈现出更高的强度,但塑性较低,冷却速率对强度有较大的影响。     

1000MPa级低碳高强钢的组织转变与性能研究

利用膨胀仪测定1 000 MPa级低碳高强钢临界点及CCT曲线,研究不同冷速对试验钢显微组织的影响。结果表明:在0.5～1℃/s冷速范围内,试验钢得到单一粒状贝氏体组织;在2～15℃/s冷速范围内,得到粒状贝氏体、板条贝氏体和马氏体的混合组织;在20～80℃/s的冷却速度范围内,得到板条贝氏体和马氏体的混合组织。以测定CCT曲线为参考依据制定调质工艺,试验钢经过调质后获得优异的综合力学性能。     

钒微合金化低碳贝氏体钢的连续冷却相变特性

 采用热膨胀法测定6种不同成分低碳贝氏体钢的连续冷却转变(CCT)曲线。CCT曲线表明,加入微量硼能使含钒低碳贝氏体钢在大于03℃/s的冷速下获得贝氏体组织,而V-N微合金化的低碳贝氏体获得全贝氏体的临界冷速要高于V-B钢,且贝氏体转变的开始温度也要较V-B钢高20℃左右。在含钒、氮低碳贝氏体钢中加入钼、铬将会促进钢的贝氏体相变,但钼的作用要优于铬;钼、铬的加入可使含钒、氮低碳贝氏体钢的贝氏体转变温度降低至少30℃,且贝氏体组织得到了细化,钢的维氏硬度也提高了HV10~30。     

铬和铝元素对低碳贝氏体钢组织和性能影响

 低碳贝氏体钢通常需要添加一定量合金元素来提升性能,为了研究合金元素铬和铝在低碳贝氏体钢中的作用,以Fe-C-Si-Mn-Mo系贝氏体钢为基础,设计了单独添加铬元素和复合添加Cr+Al元素的3种低碳贝氏体钢,研究了铬和铝的添加对连续冷却处理低碳贝氏体钢显微组织、力学性能及贝氏体相变的影响规律。结果表明,连续冷却条件下,铬可以促进低碳贝氏体钢相变趋向于更低的温度区间进行,细化贝氏体组织,从而提高强度;铝可以促进贝氏体相变动力学,但对低碳贝氏体钢意义不大。同时,添加铝会使低碳贝氏体钢组织粗化,导致强度和伸长率同时下降。综合来看,复合添加铬和铝的优化效果不如单独添加铬,单独添加铬的低碳贝氏体钢强度达到1 623 MPa,伸长率为10.5%,结果可以为低碳贝氏体钢成分设计提供依据。     

A Mn-Series of Oil Quenched Super-Strength Bainitic Steel With High Hardenability

A new Mn-series of oil-quenched super-strength bainitic steel was developed on the basis of the alloy system of the original Mn-series air cooled bainitic steel. The mechanical properties of the new steel are well combined while precious alloy elements and complicated technologies are not needed for its production. Experimental results show that bainite/martensite (B/M) dual phase microstructure can be obtained within a very wide cooling rate range and bainite microstructure exists even when the cooling rate reaches as fast as 60 ℃/s; the hardenability of the steel is better than that of 40CrNiMo and 42CrMo; the diameter of the round bar made of the steel is 250 mm, and the round bar tempered at 350 ℃ after oil quenching exhibits its central mechanical properties as follows: Rm=1550 MPa, Rp0.2=1270 MPa, A=15%, aku=95 J/cm2 (at room temperature).     

Ti微合金化高强度热轧带钢组织性能及强化机理

The continuous cooling transformation behavior, the effect of coiling temperature on microstructure and mechanical properties, and strengthening mechanisms of Ti microalloyed high strength hot strip steel were systematically investigated by thermal simulation testing machine, laboratory rolling mill, SEM and HR-TEM. The dynamic CCT curve was established. The results show that the austenite to ferrite and pearlite transformation takes place when the cooling rate is less than 1??/s. The austenite to bainite transformation accompanied with austenite to ferrite and pearlite transformation takes place when the cooling rate is in the range of 5 ??/s to 10 ??/s. The bainitic transformation temperature is about 600??. The amount of granular bainite decreases, while the amount of lath bainite increases with the increase of cooling rate in the range of 20??/s to 50??/s. Furthermore, the study on the effect of coiling temperature on the microstructure and mechanical properties of experimental steel has shown that the strength and plasticity of tested steel are improved with decreasing the coiling temperature. When the coiling temperature is 550?棬the experimental steel possesses optimal mechanical properties owing to the grain refinement and precipitation of nano-scale TiC particles. And the tensile strength, yield strength and elongation of tested steel were 742MPa, 683MPa and 22??5%, respectively.     

高碳贝氏体钢的低温转变组织与性能

摘要：采用光学与扫描电子显微镜、X射线衍射等手段研究了不同等温温度（300、250、200℃）对于高碳（质量分数0.79%）贝氏体钢低温转变样品的相含量、组织尺寸和力学性能的变化规律。结果表明,随贝氏体等温温度的降低,贝氏体最终转变量更高,贝氏体铁素体板条和薄膜状残余奥氏体宽度、块状残余奥氏体尺寸减小,抗拉强度升高,塑韧性降低。300℃的贝氏体抗拉强度为1525MPa,贝氏体铁素体宽度是116nm,而200℃的贝氏体铁素体板条尺寸达到62nm,抗拉强度达到1 928MPa。研究发现,在未充分转变的贝氏体样品中,尺寸大于4.7μm的块状残余奥氏体在冷却过程中易发生马氏体相变,而小于该尺寸的残余奥氏体比较稳定,可以保留到最终组织中。     

70Si3MnCrMo钢中贝氏体及其回火稳定性

 对一种新型70Si3MnCrMo钢进行了等温和连续冷却贝氏体相变热处理。利用拉伸和冲击试验研究试验钢的力学行为,利用XRD、SEM和TEM等方法对试验钢进行了相组成分析和微观组织形貌观察。研究结果表明,试验钢经等温贝氏体相变,其最佳综合力学性能出现在200 ℃回火,强塑积为26.4 GPa·%。经连续冷却贝氏体相变,其最佳综合力学性能出现在300 ℃回火,强塑积达到28.6 GPa·%。回火温度较低的情况下,热处理后的组织为由贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的无碳化物贝氏体组织,这种无碳化物贝氏体由超细贝氏体铁素体板条而获得超高强度,由一定量的高碳残余奥氏体来保证较高的塑性和韧性。试验钢经连续冷却贝氏体相变,其贝氏体铁素体板条中出现了超细亚单元,并且残余奥氏体呈薄膜状和小块状两种形态分布于贝氏体铁素体板条之间,这两种形态残余奥氏体的稳定性不同。拉伸试样在变形过程中残余奥氏体持续发生TRIP效应,直至全部残余奥氏体都发生转变生成应变诱发马氏体,从而使钢得到更好的强、塑性配合,表现出十分优异的综合性能。     

Bainite Transformation of Low-carbon and Boron-containing Steel under Continuous Cooling

The effects of deformation temperature and strain on bainite transformation of low carbon steel and boroncontaining steel were investigated under continuous cooling conditions by means of dilatometric measurement and microstructure observation.The results show that with decreasing the deformation temperature from 1 000to 800 ℃and increasing strains,bainite start temperature for boron-containing low carbon steel increases,whereas it decreases for low carbon steel under the same condition.The bainite microstructures are easily obtained for boron-containing steel deformed at different temperatures and different strains compared with plain low carbon steel.With increasing the continuous cooling rate,the bainite start temperature under deformed condition is about 20 ℃ higher than that under undeformed condition for boron-containing steel,but it changes slightly when the cooling rate is 20℃/s or more.     

采用TMCP工艺生产700MPa级低碳贝氏体钢

以微合金化结合控轧、控冷工艺生产非热处理高强度钢,本文通过对700MPa级低碳贝氏体钢轧制工艺的研制分析,制定合理的轧制工艺,成功开发出TMCP工艺下700MPa级低碳贝氏体钢