Nb含量对Si-Mn系热轧双相钢组织与力学性能的影响

研究了Nb含量对热轧Si-Mn系双相钢组织与力学性能的影响。结果表明,不同的Nb含量可改变双相钢中马氏体的显微结构,从而出现不同的力学性能。当Nb含量控制在0.073%左右时,双相钢显微组织为不规则的多边形铁素体、少量的残余奥氏体以及岛状和板条状马氏体,其中马氏体的体积分数为18.3%,且内部位错密度较高,强度级别可以达到780~800 MPa。     

成分差异对低成本热轧双相钢组织性能的影响

实验室真空感应炉冶炼C-Mn钢、Nb-Ti钢和含Cr钢,轧后采用三段式冷却工艺试制低成本热轧双相钢,分析了成分差异对热轧双相钢组织性能的影响。结果表明,三种成分均可得到铁素体和马氏体双相组织;三者比较而言,C-Mn钢的铁素体含量较高,塑性好,但强度级别低;由于Nb-Ti钢中微合金元素Nb的固溶拖曳作用抑制相变,铁素体含量低,但细晶强化作用提高了钢板的屈服强度,屈强比增加;含Cr钢显微组织中马氏体含量最高,抗拉强度随之增高,屈强比较Nb-Ti钢降低。     

技术讲座

<正>何谓双相钢,热轧双相钢组织控制特点是什么?双相钢是指低碳钢或低碳合金钢经过临界区热处理或控制轧制工艺而得到的主要由铁素体（F）+少量（体积分数<20%）马氏体（M）组成的高强度钢,也称马氏体双相钢,其组织特征是在延伸性好的铁素体基体上分布一定比例的强硬马氏体。双相钢具有良好的强塑性匹配和冷变形性能及综合机械性能。     

热轧C-Si-Mn系双相钢的显微组织和力学性能

热轧双相钢是指低碳或低合金钢通过临界区热处理或控轧控冷工艺得到的主要由铁素体和少量马氏体组成的高强度钢。测定了C-Si-Mn系热轧双相钢的显微组织和力学性能,以研究二者之间的关系。结果显示,铁素体和马氏体强度是影响该热轧双相钢力学性能的主要因素。建立了热轧双相钢力学性能的数学模型,该模型可以作为预测热轧双相钢力学性能的理论依据。     

低碳Mn-Cr冷轧热镀锌双相钢的组织性能研究

以低碳Mn-Cr冷轧热镀锌双相钢为对象,研究了两相区不同加热温度下钢的组织特征和力学性能。结果表明,钢的组织由铁素体和马氏体岛组成,马氏体岛在铁素体基体上均匀弥散分布,马氏体岛中有微孪晶存在,且在靠近马氏体岛相界的铁素体中存在非连续的(Fe,Cr,Mn)xCy析出物。随加热温度的升高,钢的屈服强度和伸长率明显升高,抗拉强度下降。     

耐候钢热处理双相化组织与性能

研究了铁路机车车辆用的两种热轧耐候钢经热处理双相化的的金相组织及各种力学性能,结果表明,耐候钢双相化后的显微组织由多边形等轴铁素体晶粒和不规则岛状马氏体组成,且原始组织对其有很大影响;两种热轧耐候钢双相化热处理前后的显微镜组织和力学性能均无明显的各向异性,研究发现,双相化加热温度对马氏体含量,铁素体晶粒大小,屈服现象,屈服强度、抗拉强度、屈强比、伸长率及加工硬化指数（n值）等双相化钢的组织和性能均有显著影响,根据试验结果,确定的耐候钢最佳热处理双相比工艺为780℃加热,10％NaCl水溶液淬火,本研究成果将为进一步采用控制轧制法进行耐候双相钢的生产奠定基础。     

超低屈强比冷轧DP780钢的组织及性能研究

研究了冷轧退火工艺参数对DP780双相钢的显微组织和力学性能的影响。通过调整连续退火工艺来控制显微组织中一次铁素体、二次铁素体、马氏体、残余奥氏体的比例、尺寸、形貌、分布,同时获得了连退工艺参数、显微组织、力学性能的关系。结果表明,在传统冷轧铁素体和马氏体双相钢的组织中有5%~7%的残余奥氏体,不仅可以获得屈强比≤0.5的超低屈强比冷轧DP780型钢,也改善了成形性能。     

马氏体体积分数对热轧双相钢力学性能和n值的影响

通过热轧和模拟超快冷试验,试制出780 MPa级热轧双相钢,研究了马氏体的含量、形貌、分布对热轧双相钢力学性能和n值的影响。结果表明,试验钢经850℃终轧后,组织为铁素体+马氏体,抗拉强度853 MPa,屈服强度464 MPa,屈强比0.54,伸长率19.5%,n值0.14,达到热轧DP780性能要求。在高马氏体含量下(28.2%),随着马氏体含量的增加,组织中的马氏体由弥散分布的片状马氏体逐渐转变为连续的板条状马氏体,马氏体的尺寸逐渐增加;而多边形铁素体部分转变为准多边形铁素体,铁素体尺寸逐渐减小。热轧双相钢的强度和屈强比逐渐提高,而伸长率和n值逐渐降低。     

中温卷取工艺下热轧双相钢组织性能研究

对中温卷取工艺下的热轧双相钢组织性能进行了研究。结果表明，Cr、Mo成分体系的热轧双相钢采用3段式冷却后屈强比为0.6，显微组织为准多边形铁素体、岛状马氏体以及细小粒状贝氏体，具有较高的伸长率和扩孔性能。由于贝氏体的存在，缩小了双相钢多相组织之间的强度差，有利于提高其塑性变形过程中的协调变形能力及扩孔性能。通过对应力幅值为430 MPa时双相钢的疲劳断口进行分析，断口具有显著的韧窝、二相粒子、疲劳辉纹、二次裂纹等特征，有利于提高其疲劳强度。     

中温卷取工艺下热轧双相钢组织性能研究

对中温卷取工艺下的热轧双相钢组织性能进行了研究。结果表明，Cr、Mo成分体系的热轧双相钢采用3段式冷却后屈强比为0.6，显微组织为准多边形铁素体、岛状马氏体以及细小粒状贝氏体，具有较高的伸长率和扩孔性能。由于贝氏体的存在，缩小了双相钢多相组织之间的强度差，有利于提高其塑性变形过程中的协调变形能力及扩孔性能。通过对应力幅值为430 MPa时双相钢的疲劳断口进行分析，断口具有显著的韧窝、二相粒子、疲劳辉纹、二次裂纹等特征，有利于提高其疲劳强度。     

10CrMnMo双相钢在不同亚温淬火温度下的微观组织

对10CrMnMo双相钢在不同亚温淬火温度下热处理后的试样进行了显微组织、SEM形貌、显微硬度测试、马氏体含量以及马氏体-铁素体两相的晶粒尺寸分析。结果表明,不同的淬火温度致使马氏体和铁素体的显微形态和分布状况发生变化,淬火温度为720℃时马氏体呈狭长的岛状分布,随着淬火温度的升高,马氏体呈片状与岛状共存,到820℃时板条马氏体与铁素体呈纤维状共存;同时,马氏体体积分数也随之增加,由720℃淬火时的10.41%增加到820℃时的48.19%;马氏体、铁素体的晶粒大小都随着淬火温度的升高而减小,铁素体晶粒尺寸由720℃淬火时的14.23μm减小到820℃时的4.15μm,马氏体尺寸则由5.74μm减小至2.45μm,且不同淬火温度下铁素体晶粒尺寸均大于马氏体晶粒尺寸;双相钢中铁素体组织的显微硬度随着淬火温度的升高而增加,由720℃时的168.21HV1增加至820℃时的235.15HV1;马氏体组织的显微硬度则随淬火温度的升高而降低,由720℃时的713.14HV1降低到820℃时的525.41HV1。     

不同亚温淬火温度下10CrMnMo双相钢的微观组织

对10CrMnMo双相钢在不同亚温淬火温度下热处理后的试样进行了显微组织、SEM形貌、显微硬度测试、马氏体含量以及马氏体-铁素体两相的晶粒尺寸分析。结果表明,不同的淬火温度致使马氏体和铁素体的显微形态和分布状况发生变化,淬火温度为720 ℃时马氏体呈狭长的岛状分布,随着淬火温度的升高,马氏体呈片状与岛状共存,到820 ℃时板条马氏体与铁素体呈纤维状共存;同时,马氏体体积分数也随之增加,由720 ℃淬火时的10.41%增加到820 ℃时的48.19%;马氏体、铁素体的晶粒大小都随着淬火温度的升高而减小,铁素体晶粒尺寸由720 ℃淬火时的14.23 μm减小到820 ℃时的4.15 μm,马氏体尺寸则由5.74 μm减小至2.45 μm,且不同淬火温度下铁素体晶粒尺寸均大于马氏体晶粒尺寸;双相钢中铁素体组织的显微硬度随着淬火温度的升高而增加,由720℃时的168.21 HV1增加至820 ℃时的235.15 HV1;马氏体组织的显微硬度则随淬火温度的升高而降低,由720 ℃时的713.14 HV1降低到820 ℃时的525.41 HV1。     

热处理对双相钢矫顽力的影响

主要由铁素体和岛状马氏体组成的双相钢,因其具有优良的成型性和较高的强度已引起人们广泛的注意。近十余年,对这类钢的组织和性能间的关系作了大量研究,并确定了力学性能(如抗拉强度)与组织构成(如马氏体的体积分数、马氏体中含碳量等)有一些定量关系,但尚未涉及矫顽力H_c这个参量。本文报道临界区退火和低温回火工艺对双相钢H_c影响的实验结果。试验用钢为1.2mm厚的09MnNb冷轧板,化学成分(wt-%)为     

热轧双相钢的发展

1 前言热轧双相钢是由一定成分的低碳或低合金钢经控轧和控冷而得到具有铁素体和马氏体双相组织的钢。这种钢有75％～85％的铁索体及15％～25％的弥散于铁素体基体的岛状马氏体。同时,保留少量的残余奥氏体。     

低碳Si-Nb双相钢组织与性能的研究

研究了不同热处理状态下低碳硅-铌双相钢的显微组织形态及其对力学性能的影响.结果表明:米用双重淬火和临界区淬火,可在830～960℃获得铁素体+纤维状或岛状马氏体双相组织;马氏体中的亚结构为位错型和孪晶型共存.纤维状双相组织由于两相界面较宽,具有更为理想的强塑性配合,可直接冷拔成钢丝.临界区淬火的双相钢冷拔成钢丝后,经300℃充分回火,在保持一定强度的同时,塑性得以进一步改善.     

高铝1000MPa级热镀锌双相钢的组织和性能

实验室研发了一种高铝1000 MPa级的冷轧热镀锌双相钢,从化学成分、热镀锌退火工艺以及显微组织和性能等方面对其进行实验研究。实验结果表明:实验钢的Ac1、Ac3、Ms分别为757、950、410℃,经过热镀锌退火后,实验钢的室温组织为典型的马氏体+铁素体双相组织,马氏体精细结构为板条状,且随着退火温度的升高,马氏体含量增加,屈服强度和抗拉强度升高,伸长率保持在12%以上。     

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在连续退火模拟实验机上对冷轧双相钢进行了退火镀锌工艺的模拟实验,在实验室制备了冷轧热镀锌双相钢DP780,利用光学显微镜、SEM、TEM和EBSD技术对其显微组织进行了观察和分析,并对其力学性能进行了检测。实验结果表明：试样组织为铁素体加马氏体岛的双相组织,并有少量的残余奥氏体存在。该钢板具有良好的综合力学性能,达到了DP780级别双相钢的性能要求。     

高品质热轧双相钢的开发

为了提高热轧双相钢的品质,研究了化学成分、轧制工艺、冷却工艺和不同季节水温等参数对热轧双相钢组织和性能的影响。结果表明,无Si成分设计显著提高了热轧双相钢的表面质量;较低的终轧温度和中间保温温度有利于获得更为细小的铁素体组织和弥散的马氏体组织;低的卷取温度（280 ℃）可以获得铁素体+马氏体双相组织;冷却水水温的降低显著提高马氏体含量并提高双相钢的强度。基于上述研究,邯钢实现了系列热轧双相钢的稳定生产,双相钢制作的汽车车轮性能良好。     

热处理对低碳硅-铌双相钢组织与性能的影响

研究了不同的热处理工艺对低碳硅-铌双相钢的显微组织、力学性能及冷拔性能的影响.结果表明,试验钢采用临界区淬火和双重淬火两种制度,可在830 ℃到960 ℃较宽的温度范围内获得铁素体+马氏体的双相组织, 纤维状双相组织或铁素体边界马氏体双相组织同样具有理想的强韧性配合.经300 ℃充分回火,可消除时效对性能的影响.其钢丝的拉拔率达90%以上,具有良好的成形性及耐磨性能.     

双相20钢的研究

本文研究了经亚温淬火获得的铁素体-马氏体双相20钢的组织性能关系以及冷轧时的形变行为。试验结果表明:双相钢中的铁素体与马氏体同单独存在时的组织性能有明显差异,通常用以估价纤维增强复合材料强度的混合律并不适用。双相20钢的冷轧形变由开始阶段的等应力模型逐渐向等应变比模型过渡,形变强化则由两相间的不等强化状态逐渐向等强度比状态演变。文中提出了冷轧时形变行为的综合图,能够清楚地描述双相20钢中两相组织及性能相对变化的全过程。