冷却方式对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响

两阶段控制轧制后,采用不同的冷却路径进行冷却,研究冷却路径对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响.结果表明,超快冷+空冷冷却路径可获得细晶组织,晶粒平均尺寸约为7.76μm,屈服强度高达425 MPa,抗拉强度高达500 MPa.超快冷+炉冷试样中存在细小的沉淀粒子,沉淀粒子尺寸主要集中在2—7 nm,而超快冷+空冷试样中只存在少量球形沉淀粒子,轧后直接空冷可获得相间沉淀粒子.不同冷却路径获得的热轧板在700℃下退火300 s后,沉淀粒子发生明显的粗化;退火处理后,超快冷+炉冷试样的晶粒平均尺寸减小为6.47μm,相对于退火前,其屈服强度和抗拉强度分别增加50和30 MPa、强度的增加主要源于细晶强化.对于含0.03%Nb(质量分数)的Nb-Ti微合金钢,由于沉淀粒子的体积分数有限,因此细晶强化效果远高于沉淀强化效果,强度的变化与晶粒尺寸的变化具有很好的对应性.另外,加工硬化指数与晶粒尺寸密切相关.随着晶粒平均尺寸的增加使加工硬化指数增加.     

冷却方式对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响

两阶段控制轧制后,采用不同的冷却路径进行冷却,研究冷却路径对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响.结果表明,超快冷+空冷冷却路径可获得细晶组织,晶粒平均尺寸约为7.76μm,屈服强度高达425 MPa,抗拉强度高达500 MPa.超快冷+炉冷试样中存在细小的沉淀粒子,沉淀粒子尺寸主要集中在2-7 nm,而超快冷+空冷试样中只存在少量球形沉淀粒子,轧后直接空冷可获得相间沉淀粒子.不同冷却路径获得的热轧板在700℃下退火300 s后,沉淀粒子发生明显的粗化;退火处理后,超快冷+炉冷试样的晶粒平均尺寸减小为6.47μm,相对于退火前,其屈服强度和抗拉强度分别增加50和30 MPa,强度的增加主要源于细晶强化.对于含0.03%Nb(质量分数)的Nb-Ti微合金钢,由于沉淀粒子的体积分数有限,因此细晶强化效果远高于沉淀强化效果,强度的变化与晶粒尺寸的变化具有很好的对应性.另外,加工硬化指数与晶粒尺寸密切相关,随着晶粒平均尺寸的增加使加工硬化指数增加.     

微量Y对Al—Li合金的析出相和力学性能的影响

研究了Y(0.1、0.5wt-％)对Al-Li-Cu—Mg—Zr合金析出相与拉伸性能的影响结果表明:Y可使铸态合金晶粒细化:促进β′(Al_3Zr)相析出:抑制δ′(Al_3Li)相的长大速度:使S′(Al_2CuMg)相的分布均匀化.添加0.1％Y能改善合金塑性而不降低强度:添加0.5％Y可使强度提高而塑性不降低     

Fe-Mn-C系TWIP钢的组织和性能

研究了Fe-Mn-C系TWIP钢的组织和性能,结果表明钢板经热轧-冷轧-热处理后,钢板可达到有57.3%的延伸率,480MPa的屈服强度和1140MPa的抗拉强度。其室温组织为单相奥氏体基体并伴有退火孪晶,拉伸变形后通过XRD检测和TEM观察发生了少量的γ→α和γ→ε→α相变同时内部有大量的滑移带和变形孪晶共存。即Fe-Mn-C系TWIP钢变形时同时有TRIP效应、TWIP效应,使钢板具有优良的力学性能。     

含P-Ti-V TRIP钢的组织和力学性能研究

采用Gleebe-3500热模拟机、金相显微镜和X-射线衍射等方法,试验研究了不同热处理工艺对冷轧含P-Ti-V TRIP钢组织和力学性能的影响.结果表明,在760～800℃之间,随退火温度的升高,铁素体含量减少,而贝氏体含量和屈服强度增加;在两相区退火温度一定的情况下,随着贝氏体等温温度的升高,残余奥氏体量先增加后减...     

含铝TRIP钢处理工艺对组织和性能的影响研究

应用Gleeble-3500热模拟试验机,将含铝TRIP钢试样进行780℃、800℃和820℃各两相区温度下等温3min后,在450℃贝氏体区又等温6min的处理。研究了不同处理工艺对该钢的组织和力学性能的影响。结果表明经800℃/450℃等温处理后残余奥氏体体积含量最高达15.1%,并且有最高的拉伸强度995MPa,而经820℃/450℃等温处理后则有最高的延伸率20.0%和最大强塑积19400MPa%。     

IMPROVED PROCESSING FOR MICROSTRUCTURES AND MECHANICAL PROPERTIES OF A COMMERCIAL PIPELINE STEEL

The transformation productions of hot-deformation simulation experiments were investigated using a Gleeble-1500 hot simulator for a commercial pipeline steel. Based on the investigation results, the improved thermo-mechanical control processing (TMCP) schedules containing a two stage multi-pass controlled rolling coupled with moderate cooling rates were applied to hot rolling experiments and acicular ferrite dominated microstructure was obtained. Microstructures and mechanical properties of hot rolled plates were related to TMCP processing, and regression equations describing the relation between processing parameters and mechanical properties in the current TMCP were developed, which could be used to predict mechanical properties of the experimental steel during commercially processing. It was found that with an increase in cooling rate after hot rolling, grain size in the microstructure became smaller, the amount of polygonal ferrite decreased and acicular ferrite increased, and accordingly mechanical properties increased,     

含钒钛TRIP钢的组织和力学性能研究

含钒、钛的TRIP钢在780℃退火3min,然后分别在400℃、425℃和475℃贝氏体区等温100s和300s,研究了不同贝氏体等温温度和等温时间对其显微组织、力学性能的影响。结果表明含有钒、钛的高铝TRIP钢随贝氏体等温时间的延长,总伸长率、均匀伸长率均增加,屈服强度升高而抗拉强度下降。复合加入强碳化物元素钒、钛有降低残余奥氏体体积分数的作用。475℃等温处理时抗拉强度最高,达到991.5MPa,总延伸率为17.42%。     

一种圆珠笔用易切削不锈钢组织及性能分析

通过复合添加易切削元素硫(S)、铅(Pb)和碲(Te),开发了一种适合圆珠笔加工的易切削不锈钢,对组织和性能同进口材料SF20T进行了对比分析。结果表明:钢中易切削相为Mn S、Pb及其与Te形成的复合夹杂物,显微组织和力学性能与进口同类产品相似。经实际测试,该钢具有良好的切削加工性和书写使用性,可望替代国外同类产品。     

TiNi形状记忆合金与不锈钢焊接接头性能比较

采用微束等离子弧焊、储能焊和激光钎焊焊接TiNi形状记忆合金与不锈钢异质接头，研究了接头的力学性能，在光学显微镜、扫描电镜及能谱仪上观察分析了接头的断口形貌和微观组织。结果表明：采用微束等离子弧焊和储能焊，焊接接头极脆，抗拉强度低且不能承受弯矩，热影响区硬度增加，接头呈脆性断裂；采用激光钎焊，接头抗拉强度达320～360NPa，热影响区较小，TiNi形状记忆合金性能损失较小。因此，激光钎焊比微束等离子弧焊和储能焊更适合焊接TiNi形状记忆合金与不锈钢。     

X120高级管线钢组织的形成及其力学性能

通过合理的成分设计、优化的机械热处理工艺,获得了由针状铁素体/贝氏体组成的X120高级管线钢复合组织,同时,结合金相、透射电子显微技术,分析了该组织的形成机理及其对力学性能的影响.结果表明:当未再结晶区压缩比大于7时,可得到奥氏体晶粒平均扁平厚度小于5 μm,贝氏体板条束小于1μm的超细化组织.其抗拉强度Rm大于1 000 MPa,断裂总延伸率A大于14％,-30℃冲击功AKV为120 J以上.奥氏体扁平化、贝氏体板条束的形成及微合金元素的应变诱导析出是导致强韧化的主要因素.     

TMCP型F500船板钢显微组织及性能的研究

使用低碳SiMnCrNbTi微合金钢连铸坯,通过控轧控冷(TMCP)工艺成功开发出F500超高强度厚船板。研究了变形奥氏体连续冷却相变动力学和显微组织的变化规律,测试了钢板的力学性能。分析钢板的显微组织和断裂特征,F500厚船板组织为针状铁素体和准多边形铁素体复合组织,屈服强度大于520 MPa,在-80℃低温冲击韧性不小于200 J。     

N对TWIP钢马氏体相变及力学性能的影响

以传统TWIP钢为对比,测试了含N TWIP钢的力学性能,并利用XRD进行物相分析和TEM进行做观结构表征.结果表明,在由fcc或hcp结构向bcc结构马氏体进行相变时,晶体结构中的最大间隙由0.1047 nm降低至0.0725 nm.间隙原子N的存在显著增大bcc结构的晶格畸变能,提高α马氏体切变的阻力,因而强烈抑制α马氏体相变,导致组织中hcp结构ε相含量大幅度增加,提高了TWIP钢的强度,但也降低了钢的塑性.另外,奥氏体平均和区域层错几率的计算及微观组织分析结果表明,形变增加层错的数量,而马氏体相变消耗层错,从而减少层错数量.     

冷作模具钢SDC55的Q-P-T性能和微观组织研究

主要研究和探索了对新型冷作模具钢SDC55处理的Q-P-T工艺及其微观组织,测试了不同Q-P-T工艺下SDC55试样的硬度、冲击韧性以及残余奥氏体的含量和稳定性,用TEM观察Q-P-T处理后试样的微观组织。实验结果表明,SDC55的优化工艺为930℃奥氏体化,290℃PT温度时间2 min,最后经过180℃一次2 h回火。与常规的淬、回火工艺(930℃奥氏体化淬火,180℃回火两次,每次2 h)相比较,经过Q-P-T处理之后,SDC55的韧性从123 J提高到131 J,硬度保持不变,均为60 HRC。对微观组织和残余奥氏体分析发现,经Q-P-T处理后SDC55的残余奥氏体稳定性得到提高,从而使材料的冲击韧性提高。     

TWIP钢不同温度变形的力学性能变化规律及机理研究

通过控温拉伸实验分析了在298,373,473和673 K温度下变形时,TWIP钢(Fe-25Mn-3Si-3Al)力学性能和显微组织的变化规律.结果表明,TWIP钢的强度和延伸率均随温度的升高而降低.通过热力学公式对不同温度下TWIP钢层错能Γ的估算可以推断,温度T≥673 K时,Γ≥76 mJ/m2,滑移为TWIP钢主要的变形机制;298 K≤T≤373 K时,21 mJ/m2≤Γ≤34 mJ/m2,孪生为TWIP钢主要的变形方式,此时产生"TWIP"效应,可获得较高的加工硬化速率,从而获得高强度及高塑性.     

热处理工艺对Q＆P钢微观组织及力学性能的影响

Q&P(Quenching and Partitioning)超高强先进汽车用钢,具有优异的综合机械性能.采用井式盐浴炉模拟Q&P钢的热处理工艺,并对其组织性能进行分析研究.结果表明,Q&P热处理工艺决定Q&P钢的组织和力学性能,Q&P钢强塑积可以达到32016 MPa%.其微观组织主要由板条马氏体和残留奥氏体组成,残留奥氏体呈膜状分布.     

热处理工艺对Mn 10钢组织和力学性能的影响

为降低高锰TWIP钢的成本,提高Mn10钢的性能,研究了高铝含量的Mn10钢,使其经过退火热处理后,达到高Mn TWIP钢的力学性能。结果表明:试验钢在两相区650℃和750℃加热、保温1 h,两相区退火温度提高后,钢中残余奥氏体含量增加,残奥中的含碳量也随之升高。试验钢获得了可观的残余奥氏体量以及良好的力学性能,强塑积最高可达27 300 MPa%。     

超细化低碳贝氏体钢的回火组织及力学性能

研究了弛豫—析出控制相变(RPC)技术参数(弛豫时间)对超细化低碳贝氏体钢回火后组织与性能的影响，同时与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的回火组织及性能进行了比较．不同RPC技术参数得到的钢板经300—700℃回火1h后，随温度升高均呈现软化硬化再软化的变化规律，只是变化速度及硬度值有所不同．经过AC工艺得到的钢板在回火后硬度和强度变化不明显，而经过RQ处理后的钢板随回火温度升高强度和硬度单调下降．回火前RPC和RQ两种工艺得到的钢板组织均为板条状贝氏体和少量粒贝的复合组织．回火后RPC工艺钢组织变化不明显，只是弛豫不同时间的试样组织粗化速度不同，而RQ工艺钢随回火温度的升高板条很快消失最终演变成多边形铁素体．实验结果表明，利用RPC工艺得到的高强韧性钢板具有良好的热稳定性这种稳定性是由于不同工艺引起组织内位错与析出状态不同造成的。     

超细晶硬质合金显微组织参数与力学性能定量关系的研究

对超细晶WC-Co硬质合金的复相显微组织进行了系统的定量化表征和分析,获得了WC晶粒尺寸d_(WC),Co相平均自由程L_(Co)和WC晶粒邻接度C_(WC-WC)等显微组织参数与力学性能的定量关系,模型预测结果与实验测定结果符合很好.结果表明,当C_(WC-WC)基本相同时,超细晶硬质合金的硬度分别与d_(WC)~(-1/2)和L_(Co)~(-1/2)成线性正比关系,断裂韧性K_(IC)分别与d_(WC)~(-1/2)和L_(Co)~(-1/2)成确定性函数关系.在Co含量一定、WC平均晶粒尺寸基本相同的情况下,随着C_(WC-WC)的增大,超细晶硬质合金的横向断裂强度降低,且当C_(WC-WC)>0.5时,硬质合金的强度随C_(WC-WC)增加显著下降.     

热处理工艺对高强度TRIP钢组织与性能的影响

采用Gleebe-3500热模拟机研究了不同退火温度下成分为C0.27-Mn1.7-Si1.0-P0.04-V0.09-Ti0.1冷轧TRIP钢的组织与力学性能。结果表明,在760～800℃之间退火,随着退火温度升高,铁素体量减少而贝氏体量增加,抗拉强度和屈服强度上升。两相区温度一定时,随着贝氏体等温温度升高,残余奥氏体量先增加后减少,残奥含碳量变化则相反。在退火温度760℃、贝氏体等温温度420℃时,试验钢获得最大强塑积为20 665 MPa%。