双相区轧制对铁素体/马氏体双相钢组织性能的影响

采用双相区(α+γ)轧制及双相区短时保温处理相结合的方式,制备了一种高强高韧性低碳低合金铁素体/马氏体双相钢,并采用SEM、室温拉伸试验和维氏硬度检测等手段研究了不同轧制工艺对铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响。结果表明:相对于普通的连续轧制工艺,等温轧制和道次之间短时保温处理相结合的工艺对铁素体/马氏体双相钢的相比例、形貌和尺寸有重要影响。等温轧制及短时保温处理的双相钢的组织明显细化,马氏体相比例增加,组织均匀性显著改善,屈服强度提升了34%,达到1229 MPa,屈强比高达0.78,断口为韧性断口特征,呈细小韧窝状,具有良好的综合力学性能。     

铁素体/马氏体双相钢的组织及性能

采用金相显微镜、SEM等试验方法,研究了中碳铁素体/马氏体双相钢的组织及性能。结果表明:在785~800℃淬火,起始组织为铁素体加珠光体的A型组织钢和起始组织为马氏体的B型组织钢随两相区淬火温度的升高强度升高;原始组织不同两相区淬火后钢的组织及性能不同,经785℃×30 min淬火的B型组织钢强度明显高于A型组织钢,经800℃×30 min淬火的B型组织钢伸长率和断面收缩率高于A型组织钢;785℃保温10 min淬火的B型组织钢相比于A型组织钢奥氏体化过程加速,钢的强度及塑性均好于A型组织钢;两相区淬火具有双相组织的钢具有连续屈服和快速应变硬化现象及低的屈强比,785℃×30 min两相区处理的钢与调质处理的钢相比塑性低但强度明显提高,785℃×10 min两相区处理的B型组织钢强度略低于调质钢,但塑性略有增加。     

马氏体/贝氏体双相细晶粒钢的组织与性能研究

对马氏体/贝氏体双相细晶粒钢的组织及性能进行了研究.结果表明,30SiMnCrMoVTi经950℃×30min 330℃×1min 220℃×40min处理后获得了马氏体 下贝氏体的双相组织,其抗拉强度达1736MPa,伸长率和断面收缩率分别为10.8%和43.3%,硬度为48.5HRC,冲击韧度为86.77J/cm2.     

780MPa级热轧铁素体/贝氏体双相钢的组织与扩孔性能

设计了两种低成本的铁素体/贝氏体双相钢,通过光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机研究了不同Si含量对试验钢组织与性能的影响,研究了试验钢在扩孔过程中的裂纹形成及扩展行为。结果表明,通过合理控轧控冷技术,能够获得780 MPa以上抗拉强度,伸长率大于17%,综合性能良好的试验钢;随着Si含量的增加,试验钢的屈服强度和抗拉强度显著提高,但是伸长率和扩孔性能有所下降;本试验钢的裂纹扩展机制为微孔聚集模式。     

铁素体/贝氏体双相钢的延伸凸缘性能研究

采用多功能板料成形机,研究了铁素体/贝氏体双相钢的延伸凸缘性能与铁素体晶粒尺寸、贝氏体体积分数、制样工艺、扩孔工艺之间的关系,并与铁素体/马氏体双相钢的试验结果进行对比分析。结果表明,钢的组织形态和制样工艺对延伸凸缘性能影响显著,减少钢中各相强度差和改善孔缘状态可有效提高延伸凸缘性能。     

高品质贝氏体钢的贝氏体铁素体和碳化物

研制的贝氏体钢在铸态、锻后空冷和锻后正火回后均可获得以贝氏体贝氏体／马氏体为主的组织。     

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。     

双相铁素体—马氏体钢的变形强化特点

决定板金零件厚度的主要结构参数是刚度、凹陷强度、静强度、疲劳强度和冲击强度。采用较高强度的钢板可减轻制件重量,最适合于制造按强度计算板材厚度的零件。如按刚度要求设计零件,则可用改变零件外形的方法来补偿材料厚度的减薄。在许多情况下,零件的工艺性具有决定作用。所以,现在冲压薄壁零件常采用铁素体——珠光体低碳钢(牌号:08和08)。这种材料的塑性好,但强度不高(σ_B≤350～400MPa)。强度高于低碳钢的铁素体—珠光体低合金钢,由于塑性差而限制了它的使用范围。     

冷却工艺对热轧铁素体贝氏体双相钢组织与性能的影响

设计了一种低碳铁素体贝氏体双相钢,用Gleeble-3500热模拟机测定了该试验钢变形后的连续冷却转变(CCT)曲线,并对试验钢进行了控轧控冷试验,研究不同冷却工艺对试验钢组织和性能的影响。结果表明,变形后的CCT曲线分为铁素体转变区和贝氏体转变区。试验钢热轧后经不同冷却方式都能获得铁素体贝氏体双相组织。三段式冷却方式比两段式冷却得到的铁素体体积分数减少,晶粒尺寸更小。840 ℃终轧后水冷到690 ℃,空冷8 s左右,试验钢抗拉强度达到765 MPa,伸长率为20%,综合性能良好。     

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.     

退火温度对铁素体/马氏体双相钢组织及性能的影响

利用扫描电镜、室温拉伸、冲击测试等试验方法,采用两相区退火,研究了退火温度对铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响。结果表明:试验钢热轧态组织为铁素体+马氏体,铁素体含量为32.8%;随着两相区退火温度由720 ℃逐渐提高至830 ℃,铁素体含量由45.7%降低到23.6%,马氏体含量逐渐提高;试验钢的屈强比由热轧态的50%,提高至830 ℃退火后的60%;试验钢的冲击吸收能量与铁素体含量成线性关系。     

终轧温度和冷却工艺对铁素体贝氏体双相钢组织和力学性能的影响

利用Gleeble-2000D热模拟机、550 mm轧机、扫描电镜等研究了终轧温度和冷却工艺对铁素体贝氏体双相钢组织和性能的影响。首先,在水冷-空冷-水冷模式下研究终轧温度对显微组织和力学性能影响,结果表明:随终轧温度降低,基体组织带状加剧,且铁素体形态由多边形转变为沿轧制方向变形的椭圆形;当终轧温度低于800℃时,铁素体比例明显增加,贝氏体比例下降,抗拉强度下降。其次,在850℃的终轧温度下研究了冷却工艺对显微组织和力学性能的影响,结果表明:当终轧后冷却方式为水冷时,基体组织以准多边形铁素体和针状铁素体为主,伸长率较低;终轧后采用水冷-空冷-水冷方式冷却时,基体组织以块状铁素体和贝氏体为主,伸长率较高。     

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。     

低碳含铌细晶双相钢的组织控制

利用热模拟压缩变形实验研究了低碳含铌钢基于过冷奥氏体动态相变细晶双相钢的组织控制.相变前的奥氏体状态(再结晶奥氏体或形变奥氏体组织)及Nb的存在状态对动态相变有较大的影响.结果表明,由于铌在再结晶奥氏体中主要以固溶状态存在,其固溶拖曳作用延迟了铁素体动态相变,要求在动态相变中施以大的应变量才能获得细小马氏体岛弥散分布于细晶铁素体中的双相组织;形变奥氏体中,大部分铌在奥氏体未再结晶区形变中应变诱导析出,动态相变中固溶铌拖曳作用的降低以及未再结晶区形变对奥氏体有效晶界面积(Sv)的提高均有利于铁素体在动态相变中快速形核,在小应变量下即可获得铁素体晶粒为1～2μm,马氏体岛＜1μm的超细晶双相组织.     

铁素体马氏体双相钢动态加载下的应变硬化行为

利用拉伸Split Hopkinson bar实验装置,对双相钢进行不同应变率下的动态拉伸实验,并应用Johnson-Cook本构模型,对双相钢的动态拉伸性能及应变硬化行为进行分析。结果表明,双相钢具有明显的应变率敏感性;与静态加载类似,在动态加载条件下,双相钢具有较高的初始应变硬化率,随着应变的增加,应变硬化率先迅速下降,而后趋于平缓。     

Nb和Cr对冷轧低碳低硅双相钢组织性能的影响

研究了在不同双相处理工艺条件下加Nb(0.033%)和加Cr(0.44%)两种低碳低硅冷轧双相钢的组织演变规律和性能特点。分析了合金元素Cr和Nb对双相组织中马氏体体积分数、马氏体形态和铁素体晶粒尺寸的影响。结果表明,Nb的作用主要是通过NbC粒子的析出阻碍再结晶晶粒的长大,从而在同样较低温度热处理工艺条件下,加Nb双相钢中的铁素体晶粒较细。随着处理温度的升高,当相变先于再结晶发生时,NbC对细化晶粒的作用不明显,因而加Nb和加Cr钢具有相近的铁素体晶粒尺寸。Cr提高奥氏体形成温度,导致双相处理时奥氏体的体积分数以及淬火后马氏体的体积分数的减少。力学性能分析表明,在同样的双相处理条件下,加Nb钢具有较高的强度和较低的屈强比;而加Cr钢则表现出较好的塑性。     

热轧双相钢组织细化工艺的研究

在实验室通过热轧实验,研究了热轧双相钢在奥氏体再结晶区和未再结晶区变形和卷取温度对高强热轧双相钢组织细化和力学性能的影响。通过研究可以发现,变形对组织细化有一定的作用,但是卷取温度和化学成分对组织细化、马氏体体积分数以及力学性能也有比较大的影响。在实验室条件下,通过合理控制变形工艺参数,可以使热轧双相钢的屈服强度达到450 MPa、抗拉强度在750 MPa以上,并且伸长率在21%左右。     

热轧双相钢组织细化工艺的研究

在实验室通过热轧实验,研究了热轧双相钢在奥氏体再结晶区和未再结晶区变形和卷取温度对高强热轧双相钢组织细化和力学性能的影响.通过研究可以发现,变形对组织细化有一定的作用,但是卷取温度和化学成分对组织细化、马氏体体积分数以及力学性能也有比较大的影响.在实验室条件下,通过合理控制变形工艺参数,可以使热轧双相钢的屈服强度达到450MPa、抗拉强度在750MPa以上,并且伸长率在21%左右.