低碳Si-Mn系Q&P钢两相区的退火热处理工艺

研究一种新型的两相区不同退火温度的淬火和碳再分配热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织、精细结构的影响,并和奥氏体区退火的Q&P热处理工艺进行对比。通过SEM、TEM分析发现,采用两相区退火的Q&P工艺室温组织为板条马氏体、铁素体和薄膜状残留奥氏体。残留奥氏体以两种形态存在:处于马氏体板条间的薄膜状和位于原奥氏体晶界处的块状。两相区热处理后的Q&P钢,不仅抗拉强度高达1000 MPa以上,其伸长率也高达23%以上,体积分数高达11%的残留奥氏体在组织中起到了相变诱发塑性的作用。     

马氏体—奥氏体双相热模具钢中的马氏体相变

利用全自动相变仪和Ｘ射线衍射仪，对一种含Ｍｎ－Ｎｉ双相热模具钢的马氏体相变特征，以及淬火加热温度、中温等温和二次加热对马氏体相变的影响进行了研究。结果表明，马氏体转变体积分数ｆｍ随淬火加热温度的升高而减少，Ｍｓ点却随温度的升高呈现出先降后升的变化趋势。在中温区等温和经二次加热处理，由于碳化物的析出，可增大ｆｍ和提高Ｍｓ点。     

Q&P钢残留奥氏体含量的热动力学计算

基于CALPHAD方法建立了Q&P钢的配分扩散模型,并建立了一套特定成分在特定QP工艺下的组织转变计算任务流,通过计算QP钢一次淬火过程的马氏体/残留奥氏体含量和配分过程中残留奥氏体的碳富集量,并结合Thermo-Calc软件内置的基于吉布斯自由能的马氏体相变本构模型,预测稳定保留至室温的残留奥氏体含量。利用该模型计算文献钢种(Fe-0.2C-1.28Mn-0.37Si-0.0018B, wt%)的室温残留奥氏体含量,结果显示计算马氏体转变温度比试验数据高60 ℃,计算室温残留奥氏体含量为4.41%,与试验数据基本吻合,从而验证了该计算模型的半定量性。利用该模型进一步计算分析了碳、锰元素含量和热处理制度对AQT980和AQT1180钢一次残留奥氏体含量的影响规律,计算结果显示碳、锰元素含量的增加可使钢中相变点(A₃、Ms、Mf)温度下降;在固定淬火温度下,钢中的碳含量和锰含量增加可使一次残留奥氏体含量大幅增加;当碳、锰元素含量一定时,一次淬火温度的上升会使一次残奥含量大幅增加。     

变形及合金元素对NM400连续冷却转变的影响

用MMS-200热力模拟试验机研究了低合金耐磨钢NM400在连续冷却条件下的组织演变规律,测定了不同化学成分钢的静态CCT曲线和动态CCT曲线,分析了变形及合金元素对组织转变的影响.结果表明:奥氏体区的变形促进铁素体相变,贝氏体相变温度降低,形成马氏体临界冷却速率提高.Mo抑制碳的扩散,细化晶粒,Ni的添加更加降低马氏体的临界冷却速率.冷速在10℃/s以上时,硬度超过400 HV,传统离线淬火及轧后在线超快冷工艺生产NM400钢均具有可行性.     

CrNi3Si2MoVNb钢淬火和碳再分配处理的相变行为

用膨胀法和高温激光共聚焦显微镜分别对CrNi3Si2MoVNb钢经淬火和碳再配分(QP,Quenching and Partitioning)工艺的相变及马氏体相变的组织不均匀性进行表征,讨论了组织不均匀性对QP工艺钢微观组织的影响。结果表明,CrNi3Si2MoVNb钢第一次淬火过程中先形成马氏体在某些区域的批次增加,将原奥氏体晶粒分割成尺寸不同的若干区域,尺寸较大的未转变奥氏体稳定性较差,最终淬火过程中容易发生马氏体转变成二次淬火马氏体,而尺寸较小的更易于成为残留奥氏体。     

马氏体—奥氏体双相热模具钢中的马氏体相变

利用全自动相变仪和Ｘ射线衍射仪，对一种含Ｍｎ－Ｎｉ双相热模具钢的马氏体相变特征，以及淬火加热温度、中温等温和二次加热对马氏体相变的影响进行了研究。结果表明，马氏体转变体积分数ｆ＿ｍ随淬火加热温度的升高而减少，Ｍ＿ｓ点却随温度的升高呈现出先降后升的变化趋势。在中温区等温和经二次加热处理，由于碳化物的析出，可增大ｆ＿ｍ和提高Ｍ＿ｓ点。     

连续退火生产Q&P钢均热过程的热力学分析

QP钢的连续退火工艺是一种广泛采用的热处理办法,本文从热力学的角度讨论了连续退火工艺均热过程数种QP钢奥氏体化的程度。重新计算了Fe-Si-Mn-C四元系固溶相BCC_A2和FCC_A1的热力学性质。结合连续退火工艺均热段的快速加热,短时保温,快速冷却的热处理工艺特点,按照PLE(Partition local equilibrium)和NPLE(Negligible partition local equilibrium)局部平衡计算了当前几种QP钢成分的FCC相线和奥氏体体积分数,并根据试验观测结果,提出了一种符合连续退火生产QP钢实际需求的准平衡相图计算方法:"准PLE"(Quasi-partition local equilibrium)计算方法,实际观测结果与理论预测结果符合较好。     

C-Mn-Ni高强钢的连续冷却相变研究

采用Formastor-FII相变仪和MMS-300热模拟实验机,研究了低锰、中锰钢在不同开冷温度及不同变形量条件下的连续冷却相变,建立了实验钢的连续冷却转变曲线,分析了贝氏体及马氏体的相变规律。结果表明,随着冷却速率的增加,低锰钢依次经过粒状贝氏体、板条贝氏体及马氏体相区,中锰钢只经过马氏体相区,在较宽的冷却速率范围内,均可获得马氏体组织;随着开冷温度的降低或冷却速率的提高,低锰钢的贝氏体相变开始温度和中锰钢的马氏体相变开始温度均有所降低;随着冷却速率的增加及开冷温度的升高,实验钢的显微硬度值均有所升高;变形促进了低锰钢粒状贝氏体相变,其显微硬度值降低,变形细化了中锰钢马氏体组织,其显微硬度值升高。     

GCr15钢马氏体相变过程声发射试验研究

采用声发射法在连续冷却条件下对GCr15钢马氏体相变过程进行研究,得到了不同形态马氏体声发射信号的时频特性,并引入声发射温度外参数,测得GCr15马氏体相变开始温度Ms点。结果表明:有效值电压(RMS)能实现马氏体体积分数的准确表征。     

Nb-V复合微合金化低合金钢连续冷却转变规律

通过Nb-V复合微合金化钢奥氏体连续冷却过程的热模拟试验,结合显微组织观察和显微硬度测试,综合分析了冷却速度对实验钢相变及组织的影响.结果表明,Nb-V复合微合金化低合金钢的临界淬火速度约为23℃/s;随着冷却速度的增大,相变开始温度和结束温度均有所下降,在低冷速区间会出现魏氏组织,在高冷速区间出现马氏体和贝氏体双相组织,晶粒明显细化.     

临界区退火后双相钢的奥氏体淬透性

这篇论文阐述了临界区退火的温度、冷却速度以及钢的碳、锰含量对某些双相(铁素体/马氏体)钢的粤氏体淬透性和所形成的显微组织的影响。从而对通过控制有关参数、使临界区退火后的生成相中获得所要求的马氏体量来控制这类钢的强度和塑性的可能性,有了充分的认识。     

H13钢相变规律及其模具的真空热处理数值模拟

以H13钢热作模具真空淬火热处理组织演化预测数值模拟为目的,采用DIL805L热膨胀仪对H13热作模具钢进行连续冷却相变试验,结合显微组织和硬度绘制H13钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)。研究了不同冷速对试样显微组织和硬度的影响,对Koistinen-Marburger方程中相变因子进行拟合,研究了H13钢的相变规律。结果表明,马氏体转变的临界冷速为1 ℃/s,Ms点为335 ℃,随着冷速增大,试样硬度直至增大到660 HV。将拟合后的马氏体相变方程通过二次开发手段导入有限元软件中开展数值模拟计算,计算结果显示H13钢模具不同取样点处马氏体体积分数为90%,可认为真空气淬后H13钢模具的组织为马氏体和残留奥氏体。     

淬火-配分处理对二次淬火时钢中残留奥氏体分解转变的影响

对0.26C-1.72Si-1.56Mn钢进行了不同碳配分时间的淬火-配分(Q-P)处理,并研究了其组织,特别是二次淬火中奥氏体的分解转变。结果表明:Q-P处理后都形成了板条马氏体+二次淬火组织,且二次淬火组织中都存在孪晶马氏体;碳配分时间在10~300 s范围内,Q-P处理后残留奥氏体中的C含量均高于1.0wt%,残留奥氏体的含量不低于11%(体积分数),有利于钢韧性的改善;初次淬火后未转变奥氏体的形态和尺寸是影响其稳定性的关键因素,初次马氏体板条界膜状奥氏体容易形成残留奥氏体;相对于块状未转变奥氏体,条状未转变奥氏体容易形成二次淬火马氏体及片状残留奥氏体。     

含Al双相钢相变行为及退火温度对力学性能的影响

利用Formastor热膨胀仪测试了一种含Al中硅中锰双相钢的连续冷却过程的相变行为,采用连续退火热模拟试验机进行了连续退火试验,测试了力学性能,观察了微观组织。结果表明,试验钢以10℃/s的加热速率加热过程中,Ac1和Ac3分别为713 ℃和918℃,与热力学平衡状态相比,分别需要29 ℃和58 ℃的过热度;连续冷却过程中,发生铁素体相变的临界冷速为3~5 ℃/s之间,贝氏体相变的临界冷速为15~30 ℃/s;连续退火过程中,随淬火温度的提高,抗拉强度呈逐渐升高的趋势,而伸长率呈逐渐降低的趋势,应变硬化指数n值对淬火温度不敏感。     

连退工艺对DP780高强汽车钢组织性能的影响

为制定DP780高强汽车钢合理的生产工艺,对其进行了连续退火试验,研究了连退工艺中均热温度和均热时间对其组织性能的影响.结果表明,当均热温度由780 ℃提高到820 ℃时,钢中生成的奥氏体含量增加,连退板马氏体体积分数、晶粒尺寸、屈服强度、抗拉强度、伸长率等均有增加.当均热温度为820 ℃,均热时间由86.4 s延长到...     

连续冷却和回火过程中800MPa钢组织及力学性能的研究

利用光学电镜、SEM和Formaster-FⅡ相变仪,研究800 MPa高强钢在连续冷却过程中的组织和性能变化。结果表明,由于钢中含有较高的Mn和Cr,因此能够在较低的冷却速度下发生马氏体转变,当冷却速度超过80.0℃/s时,钢中主要组织为马氏体;经过退火处理后,试验钢的抗拉强度达到800 MPa以上,且随退火温度的升高试验钢抗拉强度增大,伸长率先增大后减小;当退火温度为780℃时,试验钢伸长率、屈服强度、抗拉强度均达到最好。     

无钛热冲压成形钢的连续冷却与等温转变规律

利用Thermo-Calc热力学软件(TCFE 9数据库)、DIL805A/D变形热膨胀相变仪和场发射扫描电镜(FE-SEM)研究了连续冷却转变及等温转变过程中无钛热冲压成形钢的微观组织演化规律。结果表明:试验钢的Ac₁=749 ℃,Ac₃=863 ℃。绘制了CCT曲线和TTT曲线;无钛热冲压成形钢的马氏体相变开始温度Ms=385 ℃,马氏体相变结束温度Mf=130 ℃。过冷奥氏体冷却过程中,发生马氏体相变的临界冷却速度为5 ℃/s;当等温温度高于750 ℃时,热冲压成形后可获得全马氏体组织。     

淬火后低合金超高强钢的马氏体相变研究

研究了低合金超高强钢在淬火后的相变特征。结果表明,淬火后低合金超高强钢中出现板条状和针状两种形态的马氏体。其中板条马氏体具有较快的形成速率,并且形成温度相对较高,碳发生重新分配,板条周围出现富碳奥氏体微区。针状马氏体的形成温度相对较低,出现自回火现象,并析出细小弥散的合金碳化物。     

激光相变硬化过程中温度场及马氏体相变的数值分析

以相变理论、热弹塑性理论为基础 ,根据激光热处理加热、冷却速度快的特点 ,建立了考虑热物性系数及相变过程的非线性热传导方程。该方程能较好地反映马氏体相变特征。应用有限单元法和有限差分的混合解法对平板材料激光淬火过程的瞬态温度场进行了计算。在计算温度的同时 ,计算了马氏体量的分布 ,进而确定激光硬化区的形貌。计算结果与实验结果对比表明 ,此项理论研究有一定实用价值     

激光相变硬化过程中温度场及马氏体相变的数值分析

以相变理论，热弹塑性理论为基础，根据激光热处理加热，冷却速度快的特点，建立了考虑热物性系数及相变过程的非线性热传导方程。该方程能较好地反映马氏体相变特征。应用有限单元法和有限差分的混合解法对平板材料激光淬火过程的瞬态温度场进行了计算。在计算温度的同时，计算了马氏体量的分布，地而确定激光硬化区的表貌。计算结果与实验结果对比表明，此项理论研究有一定实用价值。