消除16Mn钢板带状组织的临界冷却速度的测定与计算

采用分段冷却方法及带状程度的定量化测定方法考察了不同总压下率条件下轧后冷却速度对１６Ｍｎ钢板铁素体一珠光体带状组织的影响,用外推法测定了消除带状组织的临界冷却速度,改进了计算临界冷却速度的方法 。     

等温温度对低碳齿轮钢带状组织的影响

通过计算铁素体形核孕育期和形核率探讨了等温温度对带状组织的影响机理,并观察了齿轮钢SAE8822H(/%:0.22C、0.20Si、0.98Mn、0.60Cr、0.46Ni、0.36Mo)在管式炉经930℃10 min降至703～579℃等温1h空冷,或710～570℃等温处理2 h炉冷后钢中带状组织演变。结果表明,贫、富溶质区铁素体形核孕育时间差和铁素体形核率差异是造成等温转变时产生带状的原因;等温温度降低时,贫、富溶质区的孕育期时间差缩短,相对形核率减少,带状减轻;齿轮钢SAE8822H在570℃等温可使带状组织消失,这时相对形核率为6.3%。     

0．33C．1．0Mn．0．8Si钢过冷奥氏体的连续冷却转变及组织细化

利用Gleeble-3500热模拟实验机测定了0.33C-1.0Mn-0.8Si钢的静态(不变形)与动态(变形)CCT(连续冷却转变)曲线,并观察了钢的组织.结果可见.形变可以提高铁索体转变的开始温度,但对转变终了温度基本没有影响,变形后过冷奥氏体的铁素体转变区扩大,动态Ar3的值比相同冷却条件下静态时Ar3高出近100℃,形变对Ar3的影响不明显;随着冷却速度的增大,铁素体晶粒由多边形状变成条状或长片状,珠光体团也变得更细小、弥散,且动态连续冷却组织比静态连续冷却组织细小.     

变形工艺对微合金高强度钢组织的影响

在THERMECMASTOR-Z热模拟试验机上进行了一种微合金高强度钢在不同变形程度、变形速率、变形道次和冷却速度等工艺条件下的热模拟实验.分析比较了不同变形工艺参数对微合金高强度钢相变及组织的影响.实验结果表明,提高轧后的冷却速度使Ar3温度降低;变形速率越大相变开始温度越高;变形程度越大相变开始温度越高.增大变形程度,采用多道次轧制,轧后快速冷却,均有助于铁素体晶粒的细化和减少珠光体的含量.实验钢种的γ+α两相区的温度范围大于140 ℃.     

稀土对共析钢组织转变的影响

以共析钢为研究对象,研究了稀土对共析钢组织转变的影响。含量为0.0145%的稀土可显著减小共析钢轧态珠光体球团尺寸和珠光体片层间距,含量为0.0410%的稀土可增大珠光体球团尺寸和珠光体片层间距;冷却速度≤1℃·s-1时,共析钢在连续冷却过程中只发生珠光体转变,并且含量为0.0145%的稀土可以细化相变后珠光体组织,减小珠光体片间距。     

微合金高强度钢连续冷却转变及显微组织研究

以国内某厂新型微合金高强度钢的开发研究为背景,在THERMECMASTOR-Z热模拟试验机上对试验钢种进行了不同变形程度、变形速率和冷却速度等工艺条件下的热模拟实验.分析比较了不同变形工艺参数对微合金高强度钢相变及组织的影响.实验结果表明,提高轧后冷却速度使 Ar3温度降低;高温加热抑制相变,变形促进相变;变形速率越大,相变开始温度越高,变形程度越大,相变开始温度越高.增大变形程度和轧后快速冷却有助于铁素体晶粒的细化和减少珠光体的含量.试验钢种的γ+α两相区的温度范围大于130℃.     

高铁用U75V钢轨钢动态CCT曲线

用膨胀法结合显微组织观察及硬度测量方法,得到了U75V钢轨钢动态CCT曲线。结果表明:当冷却速度为0.05~3℃/s时的U75V钢轨钢的显微组织为珠光体组织,而且随着冷却速度的加快珠光体片层间距逐渐减小;冷却速度为5℃/s时主要的显微组织为珠光体组织,但出现少量马氏体组织;当冷却速度为15~50℃/s时的显微组织为马氏体和残余奥氏体组织。随着冷却速度的增大,硬度呈增加趋势。高铁用U75V钢轨钢奥氏体向珠光体开始转变温度不超过700℃,相变结束温度不低于500℃,当冷却速度为2~3℃/s时珠光体片层间距最为细小。     

冷却速率对耐候钢中磷元素宏观偏析的影响

利用氧化铝保温模、钢模、铜冷却壁水冷模来浇铸得到不同冷却速率的耐候钢铸锭试样,研究了不同冷却速率对其凝固组织及磷元素宏观偏析的影响。结果表明,加快冷却速度可以细化柱状晶和等轴晶,有效减小磷偏析。为了深入研究冷却速度对耐候钢磷偏析的影响机理,利用定向凝固设备制备了不用拉速的定向凝固试样,利用电子探针分析其糊状区,得出不同冷却速率下耐候钢试样磷元素的溶质分配系数。研究表明,提高拉速,可以细化晶粒,使糊状区变宽,并降低糊状区溶质浓度,增大耐候钢中磷元素溶质分配系数,并明显降低耐候钢中磷元素的宏观偏析。     

超细珠光体组织重轨轧制工艺的探讨

本文为获得具有良好综合性能的U74钢轨,探讨了生产超细珠光体组织重轨的优化热轧及轧后冷却工艺制度,研究了热轧及轧后冷却工艺参数对奥氏体及珠光体组织的影响规律,其结果为:变形温度控制在850～900℃,变形程度控制在50％珠光体片层间距最小,随冷却速度增加而减小;变形温度在850～900℃球团最小并随变形程度,冷却速度增大而减小,通过多道次热轧变形工艺模拟试验测定获得超细珠光体组织的最佳变形工艺为850℃终轧,5～10℃/s冷却工艺。按优化热轧工艺轧制试样的性能达到:σb=1100～1150MPa,σs=750MPa,σs=12—15％,Ψ=37～42％,珠光体片层S为900(?),σ_bσ_s分别比现场轧态轨高150～200MPa,σ_5高3～5％,片层S要小1～1.5倍,并接近热处理钢轨的性能。     

连铸连轧生产25CrMo4齿轮钢带状组织的控制实践

通过调整连铸工艺参数与轧钢工艺参数,改善了25CrMo4齿轮钢带状组织。研究结果表明：在连铸坯凝固过程中,较大的电磁力促使连铸坯凝固时枝晶不断的重新发生迁移,微观枝晶的枝干与枝间分布更加均匀,由此产生的微观偏析也随之减小,连铸坯凝固过程中形成的一次带状组织得到改善。提升连铸坯在加热炉内的加热温度,碳元素以及合金元素相对富化区域的元素向贫化区域发生实质性的迁移速度也随之提升,铸坯前期因选择性结晶形成的无序分布枝晶组织加速均质化。钢材轧后采用风冷,其冷却过程钢材的铁素体与珠光体形核率较高,铁素体与珠光体分布更为细小均匀,轧材不易形成二次带状组织。     

冷却速率和冷却温度对SA-210Gr.C钢中带状组织形成的影响

研究了不同冷却速率和冷却温度对热轧态SA-210Gr.C钢中铁素体、珠光体带状组织的形成规律。为了保证奥氏体向铁素体、珠光体组织转变,试样经快速冷却至一定温度,然后采取空冷的处理工艺。试验结果表明,快速冷却处理可以有效地抑制带状组织的形成,但是需要控制冷却速率以及冷却温度。虽然试样经过快速冷却处理后会形成一定量的魏氏组织,但是其冲击性能并没有显著降低。     

Study on transformation behavior of hot- rolled microalloyed TRIP steel

Effects of deformation mode, deformation temperature, deformation rate, cooling rate and slow- cooling stop temperature on the transformation behavior of hot- rolled microalloyed TRIP steel were studied by means of MMS- 300 thermomechanical simulator. The results show that for the samples subjected to the single or double pass deformation, ferrite transformation area is expanded, pearlite transformation area appears, and martensite transformation area disappears in the continuous cooling transformation diagrams. Transformation temperatures of Ar3, Bs and Bf decrease, diffusional transformation is prevented and intermediate temperature transformation is promoted with the increase of deformation temperature or cooling rate. When deformation temperature is 850??, transformation temperatures of Ar3, Bs and Bf increase, the amount of ferrite also increases, and the amount of bainite decreases in the microstructure with the increase of deformation rate. With the decrease of slow- cooling stop temperature, ferrite amount increases, ferrite grains grow and retained austenite amount first increases and then decreases.     

Formation of Austenite During Intercritical Annealing of Dual-Phase Steels

The formation of austenite during intercritical annealing at temperatures between 740 and 900 °C was studied in a series of 1.5 pct manganese steels containing 0.06 to 0.20 pct carbon and with a ferrite-pearlite starting microstructure, typical of most dual-phase steels. Austenite formation was separated into three stages: (1) very rapid growth of austenite into pearlite until pearlite dissolution is complete; (2) slower growth of austenite into ferrite at a rate that is controlled by carbon diffusion in austenite at high temperatures (~85O °C), and by manganese diffusion in ferrite (or along grain boundaries) at low temperatures (~750 °C); and (3) very slow final equilibration of ferrite and austenite at a rate that is controlled by manganese diffusion in austenite. Diffusion models for the various steps were analyzed and compared with experimental results.     

钢中带状组织及其研究现状

带状组织是铸坯热轧过程中形成的常见组织缺陷,严重影响钢材后续加工性能和使用性能。对常见亚共析钢带状组织的形成机制、危害、控制措施和评级方法等研究现状与认识进行系统评述。分析认为,合金元素微观偏析是形成带状组织的根本原因,合理地控制合金成分、枝晶形态和热加工工艺也是抑制带状组织的重要途径。由微观偏析导致的枝晶内和枝晶间Ar3转变温度差异越大,带状组织越易形成。奥氏体分解过程中的冷却速率和奥氏体晶粒尺寸是形成带状组织的主要影响因素。较高的冷却速率、较大的奥氏体晶粒尺寸均会抑制带状组织发生。还分别阐述一次、二次碳化物对过共析钢带状组织形成的主要作用。同时,提出促进合金元素均匀扩散、减少连铸坯凝固组织微观偏析是减轻或消除带状组织的主要途径。带状组织中可能存在长条状夹杂物,然而,钢中夹杂物的大小、形貌和分布对带状组织的影响程度至今还不清晰。精细地表征与定量评价带状组织及其危害程度是亟待开展的重要工作。此外,铸坯加热制度对消除带状组织和控制组织晶粒度的综合影响也有待深入认识。     

70kg级低碳贝氏体钢相变规律研究

利用MMS-200热模拟试验机和光学显微镜研究了70kg级低碳贝氏体钢板在不同终轧温度和冷却速度下的相变规律。结果表明,随冷却速度的增大,钢中依次出现多边形铁素体、珠光体、针状铁素体、粒状贝氏体、下贝氏体和马氏体组织,奥氏体向铁素体相变温度Ar3降低,晶粒细化。随着终轧温度的降低,铁素体诱导相变明显增加,铁素体晶粒细化。     

A Novel Approach for Controlling the Band Formation in Medium Mn Steels

Formation of the microstructural ferrite/pearlite bands in medium Mn steels is an undesirable phenomenon commonly addressed through fast cooling treatments. In this study, a novel approach using the cyclic partial phase transformation concept is applied successfully to prevent microstructural band formation in a micro-chemically banded Fe-C-Mn-Si steel. The effectiveness of the new approach is assessed using the ASTM E1268-01 standard. The cyclic intercritical treatments lead to formation of isotropic microstructures even for cooling rates far below the critical one determined in conventional continuous cooling. In contrast, isothermal intercritical experiments have no effect on the critical cooling rate to suppress microstructural band formation. The origin of the suppression of band formation either by means of fast cooling or a cyclic partial phase transformation is investigated in detail. Theoretical modeling and microstructural observations confirm that band formation is suppressed only if the intercritical annealing treatment leads to partial reversion of the austenite-ferrite interfaces. The resulting interfacial Mn enrichment is responsible for suppression of the band formation upon final cooling at low cooling rates.     

原位观察铌对高碳钢珠光体相变的影响

 为了研究微合金元素铌(Nb)对高碳钢中珠光体相变的影响,在高温激光共聚焦显微镜下原位观察了不含铌和含铌高碳钢连续冷却过程中珠光体动态形核和长大行为。结果表明,在高碳钢中添加铌增加了珠光体形核点的数量,这是因为铌提高珠光体单位面积形核数量。同时,铌元素减慢珠光体长大速率是由于铌显著阻碍珠光体长大,但当铌质量分数超过0.014%后,阻碍珠光体长大速率的效果不再进一步增加。从以上结果可知,在高碳钢中添加铌促进珠光体形核,但是减慢珠光体长大速率。所以,为了更加准确地研究铌元素对珠光体相变的影响,选用不含铌及铌质量分数为0.027%的两种高碳钢,在Gleeble-3500热模拟试验机上进行与高温原位观察试验相同试验工艺的热膨胀试验。通过热膨胀试验发现,铌的添加增大过冷度,导致降低了珠光体相变温度区间,但是铌显著阻碍碳在奥氏体中的扩散系数,所以铌减慢珠光体长大速率。另外,铌减慢连续冷却条件下的珠光体相变动力学,推迟珠光体相变,从而降低珠光体相变速率,表明铌对珠光体长大的阻碍作用强于其对珠光体形核的促进作用。因此,在高碳钢中,铌元素的添加推迟珠光体相变。此外,铌的添加增大过冷度,使含铌高碳钢的珠光体片层细化,提高了含铌高碳钢的硬度,但在铌质量分数超过0.014%后,细化效果不再进一步增强。     

120 t BOF-LF-RH-Φ300 mm CC-CR 流程42CrMoA钢轧材带状组织形成分析及改善措施

通过扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对42CrMoA热轧态钢中的带状组织进行观察和分析,结果表明:42CrMoA钢热轧态组织中存在着严重的带状组织,并且有铁素体除外的贝氏体等第二类带状组织存在,评定其带状组织为3级。通过EDS线扫描发现C、Cr元素在枝晶间偏析严重,是导致带状组织形成的主要原因。采取控制连铸中间包钢水过热度20～30℃、拉速0.75 m/min、电磁搅拌参数400 A 8 Hz、二冷比水量由0.30 L/kg降至0.25 L/kg和终轧温度由950℃降至910 ℃等措施,使该钢带状组织由3级降至≤2级。     

北极海洋平台用Q355E热轧H型钢连续冷却转变规律

在实验室利用Gleeble-3500热模拟试验机对3种Nb、V微合金化Q355E热轧H型钢进行了连续冷却转变规律测试,研究了冷却速度对试验钢组织与硬度的影响。结果表明:在冷速为0.5℃/s时,组织中开始出现贝氏体;冷速大于7℃/s时,珠光体转变即终止。在中等冷速下,Nb的加入促进了贝氏体的形成,抑制了铁素体与珠光体的形核;并且Nb的加入使铁素体转变区右移。Cr的加入降低了较高冷速下铁素体与珠光体相变点,并促进了高冷速下马氏体的形成。由于受V析出的影响,含V试验钢在冷速为1℃/s时其硬度曲线有一个"波谷"。3种试验钢的冷速在0.5~3℃/s之间时,试验钢可获得强韧性较好的细小准多边形铁素体、少量珠光体与贝氏体的复合组织。