轧制工艺参数对高强度桥梁钢组织和力学性能的影响

通过真空感应炉冶炼了Q690qE试验钢,并采用不同的控制轧制+超快冷工艺将试验钢轧制成12 mm厚的钢板。对钢板组织和性能进行了检测,研究了终冷温度、终轧温度对钢板组织和性能的影响。结果表明,随着终冷温度的提高,组织中上贝氏体含量减少,粒状贝氏体含量增加,M/A组织尺寸增加;抗拉强度和屈服强度均降低,伸长率逐渐提高,低温冲击韧性大幅降低;随着终轧温度的降低,组织中粒状贝氏体含量有所减少,M/A组织尺寸减小,抗拉强度和屈服强度提高,屈强比提高,伸长率下降,低温冲击韧性大幅升高。     

退火工艺对低碳贝氏体钢组织与力学性能的影响

以双辊铸轧工艺生产的低碳贝氏体钢为研究对象,研究了退火工艺对其组织与力学性能的影响。结果表明,试验钢的组织为粒状贝氏体,退火后该组织会逐渐发生分解。在500 ℃进行长时间保温退火时,随着保温时间的增加,屈服强度和抗拉强度逐渐上升,伸长率变化不大。退火后试验钢强度的增加是由Nb析出强化引起的。当保温时间为3 min、退火温度650 ℃时,试样的屈服强度和抗拉强度达到最大值。     

Nb、Ti微合金化低碳贝氏体高强钢组织性能及再结晶行为的研究

制备了Nb、Ti微合金化的低碳贝氏体高强钢,并对其动态再结晶行为进行了研究。用SEM、TEM对实验钢的显微组织进行研究。结果表明,低碳贝氏体高强钢的屈服强度达到650 MPa,抗拉强度达到785 MPa,伸长率为24%,力学性能良好。该钢的显微组织主要以粒状贝氏体、针状铁素体和部分板条贝氏体为主。最后得到了低碳贝氏体高强钢的动态再结晶数学模型。     

控冷工艺对建筑用管线钢显微组织及力学性能的影响

通过改变控冷工艺条件,对低碳贝氏体X100钢的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明:随着卷曲温度的降低和冷却速度的增加,粒状贝氏体组织转变为多边形铁素体或板条状贝氏体组织,使得钢板的屈服强度和抗拉强度逐渐增大,伸长率和冲击功不断减小。     

超快冷工艺对高强建筑钢组织和力学性能的影响

使用真空感应炉冶炼了试验钢,采用不同的控制轧制+超快冷工艺将试验钢轧成12 mm厚的钢板,对钢板金相组织进行了观察,对拉伸和冲击性能进行了检测。结果表明,试验钢组织均为贝氏体+铁素体+少量M-A岛;随着开冷温度升高,铁素体含量减少,抗拉强度和屈服强度明显提高,屈强比略有增加,伸长率降低,冲击功显著提高;随着终冷温度升高,组织中板条贝氏体转变为粒状贝氏体,M-A岛尺寸和含量增加,抗拉强度和屈服强度降低,屈强比显著降低,冲击功先提高后略有降低;随着冷却速率提高,铁素体含量减少,贝氏体板条细化,抗拉强度逐渐升高,屈服强度先升高后降低,屈强比小幅波动,伸长率先下降后保持不变,冲击功略有提高。     

贝氏体等温温度对含铝TRIP钢组织和性能的影响

采用连退模拟试验机、彩色金相、X衍射和拉伸试验等手段,对无硅高铝的相变诱导塑性(TRIP)钢在400～460℃贝氏体等温后得到的组织和性能进行研究,探讨了贝氏体等温温度对组织和性能的影响.结果表明:在400℃保温300 s,该实验钢的抗拉强度达到613MPa,断后伸长率达30％.随着贝氏体等温温度的升高,抗拉强度也升高,而伸长率降低.随着残奥体积分数和碳含量的减小,试样的屈服强度降低,抗拉强度升高,强塑积和断后伸长率都随之降低.     

热处理对高强建筑用钢组织和力学性能的影响

采用箱式电阻炉对高强度建筑钢进行了不同温度的回火,并对回火试样进行了显微组织观察,对拉伸性能和冲击性能进行了检验。结果表明,试验钢回火后组织以铁素体+贝氏体为主,随着回火温度升高,M-A逐渐分解,粒状贝氏体含量减少,铁素体晶粒尺寸增加;抗拉强度、屈服强度、屈强比和冲击功均先升高后降低,伸长率增加,断面收缩率则先略有降低后升高。综合考虑力学性能试验结果,当试验钢回火时间为60 min时,最佳回火温度为600℃。     

硅含量与淬火温度对Q&P钢组织及性能的影响

采用盐浴对两种硅含量不同的试验钢进行了淬火配分处理,并用金相显微镜、扫描电镜与拉伸试验机对不同淬火温度下试验钢组织及性能的转变规律展开了研究。结果表明,试验钢的显微组织由铁素体、马氏体、残留奥氏体与贝氏体组成;硅含量增加,有利于试验钢中残留奥氏体体积分数提高,抗拉强度和屈服强度显著提高,伸长率降低,强度随淬火温度变化的幅度减小;经260 ℃淬火、360 ℃配分后,2.13%(质量分数)Si钢在拥有高强度的同时保持了较好的伸长率,其抗拉强度为958.66 MPa,屈服强度为458.99 MPa,伸长率为15.35%,强塑积为14.66 GPa·%,综合力学性能最佳。     

卷取温度对低合金高强度钢组织与性能的影响

研究卷取温度对低合金高强度钢组织与性能的影响。结果表明,钢的屈服强度、硬度和抗拉强度随卷取温度的升高而降低,伸长率随卷取温度的升高而有所增加。当卷取温度为580℃时,钢的组织为铁素体+粒状贝氏体,屈服强度为731.52 MPa,抗拉强度为840.67 MPa,显微硬度为231.6 HV,伸长率为20.2%,强韧匹配性较佳。     

不同终冷温度对工程机械用钢组织和性能的影响

以超低碳贝氏体钢为研究对象,实验分析了不同终冷温度对该材料抗拉强度、屈服强度、屈强比的影响,并观察了不同终冷温度试样的显微组织。结合文献理论分析了终冷温度对钢显微组织的影响,从讨论了对实验钢力学性能影响机理。结果表明,实验钢伸长率随终冷温度的降低而降低,抗拉强度和屈服强度随着终冷温度的降低而升高。     

回火工艺对超低碳微合金钢组织和性能的影响

研究了超低碳微合金钢880 ℃×1 h水淬、不同温度及时间回火后的显微组织及力学性能,结果表明：试验钢经淬火后的显微组织是由粒状贝氏体、板条状贝氏体和残留奥氏体所组成,屈服强度799 MPa,抗拉强度986 MPa,伸长率14.5％,屈强比0.81。随回火温度的升高,屈服强度和抗拉强度增大,并于300 ℃时达最大值,分别为949 MPa和1053 MPa,此时显微组织中开始有析出物产生,随着回火温度继续升高,析出物开始聚集并长大,屈服强度和抗拉强度逐渐降低,屈强比增加,在450℃处达到最大值后开始下降。试验钢的伸长率与回火温度的变化未发现有明显规律。适当延长于380 ℃回火的保温时间后,试验钢的显微组织类型无明显变化,但析出物有聚集长大现象,强度稍有降低,塑性略有增加。     

轧后冷速对低碳贝氏体钢组织性能影响

模拟两阶段控轧控冷工艺,进行了低碳贝氏体钢轧制实验,分析了轧后快速水冷和空冷对低碳贝氏体钢组织及性能的影响。结果显示,钢轧后,在两种冷速下得到的组织形貌差别较大,快速水冷得到强度较高的板条贝氏体组织,缓冷得到强度较低的粒状贝氏体组织,粒状贝氏体的形成温度较高,没有明显板条特征;板条贝氏体屈服强度比粒状贝氏体高出278MPa,抗拉强度高出307MPa;而粒状贝氏体的塑性和韧性指标明显优于板条贝氏体,延伸率和-20℃低温冲击功指标是板条贝氏体的近3倍。     

热轧马氏体/贝氏体区直接淬火-配分钢组织性能研究

以低碳硅锰钢为研究对象,采用直接淬火-配分工艺研究了马氏体区淬火-配分(QP)、贝氏体区淬火-配分(BP)和直接淬火工艺对组织性能演变的影响。结果表明,经QP工艺处理后得到马氏体和残余奥氏体的组织,残余奥氏体体积分数大于10.0%,并且呈现薄膜状分布于马氏体板条间,试样屈服强度大于1 100 MPa,抗拉强度大于1 200 MPa,伸长率在14.75%~16.00%之间,强塑积可高达21.12GPa·%。经BP处理后的试样获得贝氏体基体和17.3%的残余奥氏体组织,试样伸长率高达21.00%,强塑积为22.26GPa·%。经直接淬火工艺处理后的试样,抗拉强度高达1 540 MPa,但残余奥氏体体积分数为3.6%,导致伸长率仅为8.00%,强塑积为12.32GPa·%。此外,还发现少量软相铁素体组织,可以降低试验钢的屈服强度。     

Si和Mn含量对超高强度热成形钢组织和性能的影响

采用OM、SEM、EBSD和TEM等技术,研究了Si、Mn含量对超高强度热成形钢在相同的轧制和模拟热冲压成形工艺处理后的组织和性能的影响。结果表明,Si、Mn含量对热成形前轧制态钢的组织和性能有较大影响,在其它成分相同的情况下,随着Mn含量(质量分数)由0.57%增加到1.21%,实验用钢的屈服强度由552 MPa提高到751 MPa,抗拉强度由757 MPa提高到1124 MPa,组织由贝氏体+铁素体+珠光体转变为马氏体+贝氏体。随着Si含量由0.25%增加到0.38%,实验用钢的抗拉强度逐渐升高,屈服强度和伸长率呈波动趋势。在950℃保温5 min相同的工艺条件下模拟热冲压淬火实验后,4种钢的组织均为马氏体,但马氏体的精细结构各不相同,平均亚晶粒尺寸大小不一;含0.34%Si和1.21%Mn的钢B的综合力学性能最优,其屈服强度为1161 MPa,抗拉强度为1758 MPa,伸长率为6.5%,且热冲压成形后的组织为细小的板条马氏体,马氏体板条上有大量的位错,且只有少量的碳化物析出。基于本研究成分设计的超高强度热成形钢,其热冲压成形前的组织和性能与热成形后的力学性能无明显相关性,只是最终的马氏体精细结构略有差别,有利于工业化批量试制零件的性能稳定性控制。     

冷却制度对700MPa级低碳贝氏体钢组织与性能的影响

在热轧试验的基础上,采用多功能材料试验机及光学显微镜,研究了不同冷却制度对700MPa级低碳贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明,根据冷却制度的不同,所研究低碳贝氏体钢的微观组织表现为准多边形铁素体、粒状贝氏体和板条贝氏体等的比例、形态及尺寸的不同。轧后空冷时,试样的微观组织主要为准多边形铁素体和粒状贝氏体,其强度较低,但塑性较好;轧后水冷时,试样的微观组织主要为板条贝氏体,具有较高的强度和较低的伸长率;轧后油淬时,试样的微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体及针状铁素体的复合组织,这种组织具有较好的强度和塑性配合;轧后水冷至531℃而后空冷至室温时,试样的微观组织主要为粒状贝氏体,具有高的屈服强度和屈强比。     

超低碳贝氏体钢的加工工艺与组织性能分析

进行了超低碳贝氏体钢的两阶段控轧控冷实验,对轧后钢板进行力学性能检测及组织分析。结果显示,超低碳贝氏体钢强度较高,屈服强度平均达670MPa,伸长率和冲击功偏低;显微组织主要由粒状贝氏体和板条贝氏体组成,两种贝氏体组织只有在两个极端的温度下才有明显的差异,从工程检验的实际出发,不必区分两类贝氏体。     

超低碳贝氏体钢的加工工艺与组织性能分析

进行了超低碳贝氏体钢的两阶段控轧控冷实验，对轧后钢板进行力学性能检测及组织分析。结果显示．超低碳贝氏体钢强度较高，屈服强度平均达670MPa，伸长率和冲击功偏低；显微组织主要由粒状贝氏体和板条贝氏体组成．两种贝氏体组织只有在两个极端的温度下才有明显的差异，从工程检验的实际出发，不必区分两类贝氏体。     

超快速冷却工艺对780 MPa级低碳高强度结构钢组织和力学性能的影响

采用不同的超快速冷却工艺试制了780 MPa级低碳高强度结构钢,结合金相显微镜、SEM扫描电镜分析了不同的冷却工艺对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:在相近的冷却速度下,随着终冷温度的降低,试验钢的显微组织中块状铁素体和粒状贝氏体的数量逐渐减少,板条贝氏体的数量增加,屈服强度和抗拉强度升高,伸长率降低。过大的冷却速度和过低的终冷温度使轧制过程中的位错与位错、位错与晶界之间的相互作用保留下来,有效地提高了试验钢的强度。过大的冷却速度使试验钢在低温冲击试验中表现为断口韧窝被严重拉长,小部分区域呈准解理状态,对裂纹扩展阻碍能力变差,韧性下降。     

Mn-Mo系低合金焊丝盘条的试制及退火对组织性能的影响

利用Gleeble-3800热模拟仪研究了1.7Mn-0.5Mo气体保护焊丝钢的连续冷却相变行为,对其进行试轧制,并研究了退火工艺对热轧盘条组织与性能的影响。结果表明:0.3~0.8℃/s冷速形成多边形铁素体和块状马奥岛组织,1.5~2.5℃/s冷速形成多边形铁素体+块状马奥岛+粒状贝氏体,且粒状贝氏体比例随冷速增加而增加,3.4~5.0℃/s冷速形成粒状贝氏体+块状马奥岛。轧制过程中吐丝温度890~910℃,边部盘条为多边形铁素体+块状马奥岛组织,抗拉强度640 MPa,中部盘条为多边形铁素体+块状马奥岛+粒状贝氏体组织,抗拉强度672 MPa。经690℃保温6 h退火后,盘条抗拉强度低于500 MPa、断面收缩率高于78%、断后伸长率高于29%。     

硅含量和过时效温度对冷轧低合金高强钢组织与性能的影响

以Nb+Ti系冷轧低合金高强钢为研究对象,探讨了Si含量和过时效温度对钢板组织与性能的影响。结果表明:退火温度为760～820℃,含0. 5%Si的钢板较0. 1%Si钢板的抗拉强度更高、屈服强度更低,伸长率更高;提高硅含量后,组织中铁素体的纯净度更高,并生成一定量的贝氏体。过时效温度从400℃降低到280℃,0. 5Si钢板的强度升高、屈强比降低、伸长率降低;降低过时效温度后,组织中贝氏体的含量升高,铁素体晶粒更细。