类珠光体型双相高强度钢的组织和性能

本文研究了亚温淬火双相15Mn2Nb钢及25Mn2Si2CrMoNb钢的显微组织和拉伸性能。结果表明,经预先淬火及随后的亚温淬火,两种钢皆可获得类珠光体型双相马氏体+铁素体组织。类珠光体型双相15Mn2Nb钢的σ_b达100公斤/毫米~2、δ>20%。而25Mn2Si2CrMoNb钢的σ_b达150公斤/毫米~2以上、δ达16%,与含有大量Ni、Co的HP9-4-25型高强度钢相当。所以类珠光体型双相组织是发展高强度高塑性双相钢的有效途径。     

双相钢中的相硬化和相软化现象

本文对铁素体加马氏体及奥氏体加马氏两类双相钢中软相（铁素体、奥氏体）的相硬化及硬相（马氏体）的相软化现象进行了研究。结果表明,软相的硬化与硬相的软化是双相钢中普遍存在的现象。在铁素体-马氏体双相钢中,铁素体相硬化的原因是,奥氏体向马氏体转变时由于体积效应致使铁素体产生塑性变形,造成较高的位错密度,从而提高了硬度。马氏体相软化的原因较为复杂;双相钢中马氏体内孪晶数量较相同含碳量的单相马氏体为少;马氏体靠近铁素体处位错密度偏低;在马氏岛内存在一些不规则形状的铁素体微区,也是造成马氏体实测硬度偏低的一个原因。     

亚温淬火在40Cr钢螺栓上的应用

螺栓是机械设备上应用最广泛的连接件,应用的条件不同,对其强度要求也不同。我厂液压挖掘机用强度螺栓材料为40Cr钢,强度等级8.8级,其力学性能要求:σ_a≥883MPa,σ_a/σ_b≥0.88,δ_5≥9%,a_k≥39J/cm~2。制造工艺为:锻制毛坯→热处理(调质)→切削加工。锻制螺栓毛坯杆部直径为20～36mm。     

12CrMo钢的显微组织对低温拉伸性能的影响

本文通过时12CrMo钢进行不同温度淬火、200℃回火以及正火的试棒,在室温～-196℃范围内进行光滑和缺口拉伸试验,初步探讨了显微组织对低温性能的影响,试验结果表明:低碳马氏体(包括以低碳马氏体为基加少量条状铁素体组织)比铁素体为基的其它混合组织具有优越的低温强度和塑性,较低的低温缺口敏感性(σ_o/σ_(bN))。     

无碳化物贝氏体/马氏体复相钢的强韧性

探讨了回火温度对低碳Mn-Si-Cr钢的空冷无碳化物贝氏体/马氏体复相组织及水淬马氏体组织强韧性的影响。试验表明:经中温回火的空冷无碳化物贝氏体/马氏体复相组织具有较高的强韧性,且中温回火的无碳化物贝氏体/马氏体复相组织的J积分断裂韧度需用J_(1C)来表征。经360℃火后,空冷无碳化物贝氏体/马氏体复相组织的强韧性为σ_(0.2)=1355 MPa,σ_b=1600 MPa,δ_5=13.5％,φ=56.2％,A_K=81 J,相同钢的水淬马氏体组织的强韧性为σ_(0.2)=1350 MPa,σ_b=1617 MPa,δ_5=14.1％,φ=59.5,A_K=67.5 J。其原因在于中温形成的无碳化物贝氏体具有较高的回火抗力,而无碳化物贝氏体中的热稳定性较高的富碳膜状残余奥氏体使钢呈现较高的韧性。     

组织因数对双相钢拉伸性能的影响

本文研究了经不同热处理获得的双相钢的显微组织特征及其对拉伸性能的影响。结果表明,铁素体的相硬化和马氏体的相软化现象的存在是双相钢的一个重要的组织特征;双相钢的强度除主要决定于马氏体含量外,还随马氏体岛长度直径比的增大而升高;用纤维复合材料混合律来估价不同组织状态的双相钢强度偏差均较大。     

双相钢及其发展动向

本文概述了国外在双相钢研究和生产方面的现状及发展动向,介绍了双相钢的显微组织特征,力学性能及其控制因素,生产工艺等方面的内容;提出以公式:σ·ε=ε_f(σ_M-σ_f)·(1-V_M)V_M+σ_fε_f(1-V_M)来描述双相钢的强塑性匹配;并对双相钢在机械工程中的应用前景和有待进一步研究的课题提出了自己的看法。     

分级淬火热处理双相钢在拉伸变形时的应变分配

采用亚微米级分辨率的数字图像相关(DIC)方法,探究了分级淬火得到的马氏体体积分数分别为33.8%和58.3%双相钢在不同拉伸变形量下的应变分配规律。结果表明:两种双相钢在不同变形量下的微观应变分配规律相似,应变分布都很不均匀,且变形量较大时应变分布不均匀性更为显著;在马氏体体积分数较小的双相钢中,应变在铁素体和马氏体间分配的不均匀性更显著;微区内存在应变集中的变形带,变形带主要分布在铁素体上,在块状马氏体间的较窄铁素体区域出现的概率比较大;在马氏体上或相界面处也有少量应变集中的变形带,马氏体体积分数较小时沿相界面扩展的变形带数量较多;马氏体体积分数较大时变形带穿过马氏体的概率更大。     

汽车用不同显微组织高强钢板的扩孔性能

对热轧铁素体贝氏体双相钢FB60、铁素体马氏体双相钢DP600和铁素体珠光体钢SPFH590等三种汽车用高强钢板进行了扩孔试验,利用光学显微镜观察了扩孔裂纹的萌生和扩展,研究了不同钢的扩孔性能及开裂机理。结果表明:FB60钢的扩孔性能最优,DP600钢的最差;SPFH590钢与FB60钢具有相同的屈强比,但其扩孔性能却不及FB60钢的;组织对扩孔性能的影响与扩孔裂纹的萌生和扩展有关,FB60钢的裂纹萌生于铁素体内以及铁素体与贝氏体晶界,绕过贝氏体穿过铁素体扩展;SPFH590钢的裂纹萌生于铁素体与珠光体边界、珠光体内铁素体与渗碳体界面和铁素体内,极易沿铁素体与渗碳体片层扩展;DP600钢的裂纹萌生于铁素体与马氏体晶界,并沿晶界扩展。     

不同成分780MPa级双相钢的显微组织和力学性能

在相同工艺条件下生产了高碳(碳质量分数达到0.157％,高碳系)和低碳并添加铌、钼元素(Nb-Mo系)的2种成分780 MPa级双相钢,对比研究了2种钢的显微组织、拉伸性能、扩孔性能,以及软硬相的纳米压痕硬度.结果表明:2种钢的显微组织均为铁素体和马氏体;与高碳系试验钢相比,N b-Mo系试验钢的铁素体晶粒得到细化,屈服强度和屈强比提升,并具有更高的扩孔率;高碳系试验钢中的马氏体因碳含量较高而硬度较大,且硬度分布更发散,N b-Mo系试验钢中马氏体的硬度分布较集中;N b-Mo系试验钢中铁素体和马氏体两相的纳米压痕硬度差更小,因此扩孔性能更优.     

低碳马氏体在防滑链条上的应用

低碳钢或低碳合金钢经淬火后,可获得低碳马氏体组织。其组织形态为尺寸大致相等且近于平行的马氏体板条,而其亚结构在电子显微镜下的特征是马氏体板条内具有高密度的位错(经电阻法测得其密度为0.3～0.9×10~(12)cm~(-2))。由于低碳马氏体的组织形态与亚结构不同于一般高碳型的片状马氏体,而使其具有相当高的强度及良好的塑韧性。(σ_s=100～130kgf/mm~2,σ_b=120～160kgf/mm~2和σ_5≥10％,φ≥40％及Ak≥6kgf/cm~2     

冷却速率对X80管线钢显微组织及力学性能的影响

将X80管线钢加热到奥氏体化温度以上(920℃)并保温7min后,在不同冷却介质(质量分数10%NaCl溶液、自来水、机油、空气,冷却速率依次降低)中冷却,研究了其显微组织和力学性能。结果表明:随着冷却速率的降低,试验钢的强度和硬度降低,塑性增大,冲击功先增大后减小;在较高速率下冷却(NaCl溶液和自来水)后,组织中生成了贝氏体铁素体和少量马氏体板条,马氏体板条内有大量位错结构和少量碳化物,试验钢具有高的强度和低的变形能力;在较低速率下冷却(空气)后,组织中形成了多边形铁素体、贝氏体铁素体和少量块状马氏体-奥氏体组织,试验钢的强度和冲击韧性较低;在适中冷却速率下冷却(机油)后,组织中形成了贝氏体和铁素体的双相组织,多位向分布的细小贝氏体和邻近贝氏体的高密度位错铁素体使得试验钢具有良好的综合力学性能和较高的抗大变形能力。     

基于微观晶相建模的双相钢吸能特性研究

基于Voronoi和概率分布理论,提出材料微观晶相建模方法及其实现流程,建立微观晶相可视化几何模型。通过将微观晶相生成系统和ABAQUS有限元软件相结合,实现了基于微观晶相建模的双相钢有限元仿真,仿真中单相铁素体及马氏体均采用理想弹塑性材料模型,同时,以延性损伤模型模拟材料的破坏行为。以该仿真模型为基础,建立一系列不同晶粒尺寸、不同马氏体体积分数的双相钢微观晶相仿真模型,进行双相钢吸能特性研究,研究表明虽然双相钢吸能量随晶粒尺寸的不同略有差异,但总体均随马氏体体积分数的增加呈现先上升后下降的趋势,最优吸能时双相钢中马氏体体积分数均在2%~5%范围内。实现了双相钢微观尺度下的吸能研究,为轻量化汽车车身安全件的选材提供指导。     

用作电厂除氧水箱的A3钢退化行为研究

某大型发电厂除氧水箱采用10mm厚的A3钢制作,工作温度(水介质)<150℃,设计压力0.49MPa。水箱投入运行近二十年,考虑到材料可能出现退化现象,利用厂方在水箱上加设φ219接管时割取下来的一块旧材,通过试验进行退化行为的观测。试验结果表明其常规力学性能(σ_a、σ_b等)与新材料相比几乎没有变化,裂     

铁素体晶粒尺寸对铁素体—马氏体双相钢DP980动态变形行为影响

为了研究铁素体晶粒尺寸对铁素体—马氏体冷轧双相钢DP980动态变形行为的影响,通过连续退火试验,得到两组马氏体体积分数相同、而铁素体晶粒尺寸不同的试样。选取应变速度为1×10-4s-1和1×10-2s-1进行准静态拉伸试验;选取应变速度为500 s-1、1 000 s-1和1 750 s-1在分离式霍普金森拉杆(Split Hopkinson tensile bar,SHTB)上进行动态拉伸试验。使用不考虑晶粒尺寸影响的Johnson-Cook(J-C)率相关模型和考虑晶粒尺寸影响的修正的Khan-Huang-Liang(KHL)率相关模型分析双相钢的动态变形行为,并引入可决系数R2来判定试验结果与模型的吻合关系。分析结果得出修正的KHL模型与试验结果吻合较好,其可决系数R2达到了0.998 7,表明修正的KHL模型可以很好地描述DP980材料在低应变速度和高应变速度下的变形行为,能够反映铁素体晶粒尺寸对DP980动态变形行为的影响。     

不等厚DP1180/DP590双相钢激光拼焊接头的显微组织与力学性能

对1.2mm厚DP1180双相钢板和1.5mm厚DP590双相钢板进行激光拼焊,研究了接头的显微组织和力学性能。结果表明:接头焊缝表面基本无飞溅现象,成形质量良好;焊缝区由粗大柱状晶组成,为板条状马氏体和铁素体的双相组织;热影响区可分为临界区、细晶区和粗晶区,其组织均由马氏体和铁素体组成,DP1180钢侧的热影响区比DP590钢侧的宽;接头焊缝区的显微硬度最高,平均值达369HV;接头拉伸时均在母材DP590钢中断裂,其抗拉强度与DP590钢的相同,伸长率为14.7%,约为DP590钢的一半。     

双相钢的形变和断裂

一、绪言双相钢的研究始于六十年代。到七十年代末期,世界发生能源危机,美日等国将其作为节能材料,用于汽车制造业。近年来,双相钢在我国也受到注视,开展了一些研究工作。双相钢是一种低碳低合金钢。在奥氏体区或奥氏体-铁素体区内保温后,经适当的方式冷却获得双相组织。其组织特点是在高塑性的铁素体基体上,均匀分布着10～20%高强度的马氏体,从而使钢在较高塑性条件下,提高了强度,成为具有良好冲压成型性能的低合金高强度钢。它适用于汽车框架,保险杠,车轮等构件,是一种较好的节能用钢。     

发展具有高强度延性的双相铁素体—马氏体钢

本文讨论了在双相铁素体—马氏体钢(DFM)范围内的形态学和组织与性能间的相互关系。说明在该形式下,性能取决于混合组织公式的所有参数,那就是铁素体和马氏体强度以及体积百分比。这些参数取决于合金成分和热处理。在控制延性方面,形态学特别重要。因此,初始微观组织和取得最终铁素体—马氏体混合组织的途径是十分重要的。在解释延性和加工硬化时,应估计位错状态。已设计的合金,其抗拉性能基本上与至少达0.4%马氏体和体积百分比无关。原则上强度(和延性)能随马氏体百分比的增加、降低或保持不变,这取决     

低碳马氏体在防滑链条上的应用

<正> 低碳钢或低碳合金钢经淬火后,可获得低碳马氏体组织。其组织形态为尺寸大致相等且近于平行的马氏体板条,而其亚结构在电子显微镜下的特征是马氏体板条内具有高密度的位错(经电阻法测得其密度为0.3～0.9×10~(12)cm~(-2))。由于低碳马氏体的组织形态与亚结构不同于一般高碳型的片状马氏体,而使其具有相当高的强度及良好的塑韧性。(σ_s=100～130 kgf/mm~2,σ_b=120～160 kgf/mm~2和σ_5≥10%,(?)≥40%及 Ak≥6 kgf/cm~2Ak-40℃≥5kgf·M/cm~2),在工程因而     

钛加铌共处理的高强无间隙原子钢铁素体区高温拉伸流变应力方程及热加工图

用Gleeble-1500型热模拟试验机针对钛加铌共处理无间隙原子钢在铁素体区进行了拉伸变形,其变形机制主要表现为动态回复型,平均变形激活能Q=573.33 kJ/mol,在铁素体高温区拉伸流变峰值应力为σp=100arcsinh(1.776 6×10-26(ε)e6859.6/T)-1.7055.在试验数据的基础上拟合了该钢在铁素体高温区拉伸流变应力峰值σp的解析表达式,建立了铁素体高温区拉伸变形的功率耗散图和加工失稳图,并形成了铁素体高温区间的热加工图.