弛豫处理对低碳贝氏体钢组织性能的影响

用膨胀法测定了贝氏体钢的连续冷却转变曲线,对转变产物进行了显微组织观察,研究了冷却速率对贝氏体组织形成的影响,并讨论了合金元素对试验钢性能的影响.研究表明,试验钢在冷却速率为2 ℃/s时已有较多的贝氏体组织发生转变;合金元素V抑制了铁素体和珠光体的转变;Cr提高了贝氏体开始转变的温度.结果表明,在很宽温度围内都可以得到以贝氏体为主的转变组织; V的加入扩大了贝氏体转变区,细化了铁素体晶粒;适量Cr的加入提高了试验钢的抗拉强度,并降低了屈强比.     

冷却速率对含铌相变诱导塑性热轧钢板组织的影响

通过测定590 MPa级含0.2%Nb的0.12C-1.17Si-1.7Mn相变诱导塑性热轧钢板CCT曲线和临界冷却速率,研究了不同冷却速率对组织的影响。结果表明,该钢板CCT曲线的临界冷却速率为40℃/s,Ac1为690℃,Ac3为880℃,Ms为476℃;冷却速率为8℃/s时组织中出现贝氏体,冷却速率为40℃/s时出现马氏体,确定该钢种的临界冷却速率为40℃/s;添加Nb元素有利于扩大该钢热轧工艺技术窗口。     

Nb-V微合金中碳非调质钢CCT曲线的测定与分析

在Gleeble-3500热模拟机上测定了Nb-V微合化金中碳非调质钢在不同冷却速率下的膨胀曲线,并联合金相-硬度法,绘制出了Nb-V试验钢的动态CCT曲线。依据所绘试验钢动态CCT曲线,对试验钢在不同冷却速率下组织的转变转变情况进行了分析。结果表明:冷却速率低于2℃/s时,Nb-V钢的显微组织为铁素体和珠光体,冷却速率超过2℃/s时,钢中组织可以观察到贝氏体,随着冷却速率的增加贝氏体含量也明显增加;冷却速率超过10℃/s时,组织中开始出现马氏体;冷却速率超过15℃/s后Nb-V钢显微组织全部为马氏体。贝氏体转变的临界冷却速率为7~10℃/s,马氏体转变的临界冷却速率为10~15℃/s。     

Cr-Mo系调质钢的连续冷却转变规律

采用DIL805L淬火相变膨胀仪研究了一种Cr-Mo系合金结构钢在连续冷却过程中的相变规律,膨胀法与金相-硬度法结合,绘制出该钢的连续冷却转变曲线。结果表明:当冷速小于0.1℃/s时,主要发生铁素体/珠光体转变;冷速增大,贝氏体和马氏体相继出现,当冷速在0.5～1.5℃/s时,发生铁素体/珠光体和贝氏体转变;冷速大于3℃/s时,马氏体开始出现,硬度值随着冷速的升高不断增大,合金元素Cr、Mo的加入大大提高了试验钢的淬透性。     

20MnCr5齿轮钢连续冷却过程中的组织变化

采用DIL805L热膨胀仪,研究了20MnCr5齿轮钢连续冷却相变的组织变化规律,并分析了合金元素对奥氏体连续冷却转变曲线(CCT)的影响。结果表明:Mn、Cr、Ni、Al元素的加入细化了晶粒,使得20MnCr5齿轮钢中的珠光体、贝氏体和马氏体转变曲线完全分离,且可以在较宽冷却速度范围内得到马氏体+贝氏体组织。当冷速大于60℃/s时,才能得到单一马氏体组织。并且随冷速增加,冷却后组织逐渐细化,硬度增大。     

合金元素对高强度汽车用钢板相变规律的影响

利用热膨胀仪研究了DP600双相钢、QP钢和22MnB5热冲压成形钢的奥氏体临界转变温度和CCT曲线,分析了合金元素对高强度汽车板相变规律的影响。结果表明,随着加热速率的增加,DP600双相钢、22MnB5钢的Ac_1和Ac_3温度增加。相同加热速率条件下,高强汽车板改变成分对Ac_1影响小,但DP600钢添加Cr后,Ac_3降低约20℃;QP钢降低1.0%Si、增加0.47%Al时,Ac_3增加50℃;22MnB5钢改变Si、Mn含量时,Ac_3变化约为10℃。DP600钢添加Cr元素后,奥氏体化曲线呈直线增加,相同温度时的奥氏体转变量明显增加。22MnB5钢中奥氏体化曲线呈直线增加,添加Cr元素后奥氏体化曲线右移,Si元素减少后,奥氏体转变量40%阶段,奥氏体转变速率增加。QP钢奥氏体转变曲线呈直线增加,温度接近Ac_3时增速减缓,加入Al元素后奥氏体转变速率降低。C元素推迟了铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体转变;Cr元素推迟了珠光体、贝氏体转变,降低了马氏体临界冷却转变速率,提高了高强汽车钢板的淬透性。     

齿轮轴用SAE8620热轧盘条的开发

采用铁水→转炉冶炼→LF炉精炼→RH真空处理→320 mm×425 mm连铸→开坯轧制→轧制坯精整、检验→高线轧制生产工艺流程和合理的化学成分设计,成功开发了SAE8620热轧盘条,同时研究了SAE8620钢过冷奥氏体连续冷却相变行为。结果表明:SAE8620盘条具有优异的热轧态组织和性能,热处理性能满足GB/T 3077《合金结构钢》中的20CrNiMo钢性能要求。末端淬透性试验结果满足GB/T 5216—2004《保证淬透性结构钢》中的20CrNiMoH性能要求。Cr、Mo、Ni等合金元素的加入有效的抑制过冷奥氏体向铁素体和珠光体转变,促进贝氏体、马氏体转变;当冷却速率大于1.0℃/s时,相变组织中开始出现贝氏体,且随着冷却速率的增大比例急剧增加;当冷却速率大于5.0℃/s时,相变组织中开始出现马氏体。     

合金元素对高强汽车钢板相变规律的影响

利用热膨胀仪研究了DP600双相钢、Q&P钢和22MnB5热冲压成形钢的奥氏体临界转变温度和CCT曲线,分析了合金元素对高强汽车钢板相变规律的影响。结果表明,随着加热速率的增加,DP600双相钢、22MnB5钢的Ac1和Ac3温度增加。相同加热速率条件下,高强汽车钢板改变成分对Ac1影响小,但DP600钢添加Cr后,Ac3降低约20 ℃;Q&P钢降低1.0%Si、增加0.47%Al时,Ac3增加50 ℃;22MnB5钢改变Si、Mn含量时,Ac3变化约为10 ℃。DP600钢添加Cr元素后,奥氏体化曲线呈直线增加,相同温度时的奥氏体转变量明显增加。22MnB5钢中奥氏体化曲线呈直线增加,添加Cr元素后奥氏体化曲线右移,Si元素减少后,奥氏体转变量<40%阶段,奥氏体转变速率增加。Q&P钢奥氏体转变曲线呈直线增加,温度接近Ac3时增速减缓,加入Al元素后奥氏体转变速率降低。C元素推迟了铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体转变;Cr元素推迟了珠光体、贝氏体转变,降低了马氏体临界冷却转变速率,提高了高强汽车钢板的淬透性。     

冷却速度对抽油杆用NiCrMnMoV钢过冷奥氏体转变的影响

采用淬火膨胀仪研究了冷却速度对抽油杆用Ni Cr MnMoV钢连续冷却转变过程中微观组织和硬度的影响,借助EPMA对微观组织的带状结构进行了元素偏析分析,探讨了带状结构形成原因。结果表明:试验钢在0.05～40℃/s较宽的冷速范围内均可以形成贝氏体组织,铁素体/珠光体转变区与贝氏体转变区完全分离,珠光体转变极少;随冷速增加,试验钢微观组织细化,硬度提高;低冷速下,显微组织呈现明显的带状结构,EPMA面扫描结果显示存在明显的元素偏析,随冷速提高,带状结构逐渐消除,冷速过低和合金元素微观偏析是导致带状结构产生的主要原因。     

齿轮钢16MnCr的过冷奥氏体连续冷却转变规律

利用DIL805L淬火相变膨胀仪研究了齿轮钢16Mn Cr的过冷奥氏体连续冷却转变行为,结合金相-硬度法,绘制静态CCT曲线。结果表明:试验钢在冷速小于0.2℃/s时,室温下获得铁素体+珠光体组织,冷速大于0.5℃/s,室温下试验钢中出现贝氏体组织,冷速大于5℃/s,试验钢中出现马氏体组织;随着冷速的增加,铁素体、珠光体减少,铁素体的形态由多边形向针状发展,硬度由146 HV30增大至380 HV30。由于Mo推迟了铁素体、珠光体转变,降低了获得铁素体的临界冷速,试验钢获得铁素体+珠光体组织的冷速范围较窄。     

17CrNiMo6齿轮钢的组织均匀化

以17CrNiMo6齿轮钢为研究对象,通过对其锻态试样进行不同温度和不同时间的退火处理,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)组织分析手段和Origin数据处理软件,对其带状组织形成原因以及均匀化行为进行了研究与定量分析。结果表明,C、Cr、Ni、Mn和Mo元素在珠光体+贝氏体区域的富集是17CrNiMo6齿轮钢带状组织产生的根本原因,当加热温度为1100 ℃、保温时间为11 h和加热温度为1250 ℃、保温时间为2 h以上时,带状组织已消除,但合金元素不均匀程度仍较高。当加热温度为1250 ℃、保温时间为4 h时,C、Cr、Mn、Ni、P、S、Mo的偏析系数K分别为1.02、0.98、1.02、1.02、1.01、0.98、0.98,元素分布也达到均匀。     

Cr对20MnSiV门架型钢动态CCT曲线和性能的影响

利用热膨胀相变仪研究了不含Cr和含0.3%(质量分数)Cr的叉车门架用20MnSiV钢的连续冷却转变行为,通过光学显微镜观察试验钢在不同冷速下的显微组织,并检测其维氏硬度,得到了试验钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,0.1~10 ℃/s的冷速范围内,试验钢在添加0.3%Cr后,贝氏体转变的临界冷速降低,综合力学性能提高,但易在偏析严重区域生成贝氏体和马氏体混合相,使-20 ℃低温冲击性能稳定性下降。通过采取末端电磁搅拌、降低终轧温度、加大末道次变形量、减小轧件空冷间距等措施,能够消除成品异常显微组织,提高低温冲击稳定性。     

Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢的连续冷却相变及其组织和硬度

为了掌握Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢在连续冷却过程中组织及硬度的变化及其原因,借助JMatPro软件模拟计算了连续冷却转变(CCT)曲线和等温转变(TTT)曲线,采用Gleeble-3800热模拟试验机、金相显微镜、扫描电镜和硬度计等试验手段研究了Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢在不同冷却速度下的微观组织和硬度的变化,探讨了冷却速度对组织、硬度及相变行为的影响。结果表明,对Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢进行1050℃和860℃两阶段高温变形后,随着冷却速度由0.1℃/s增加至30℃/s,组织依次为多边形铁素体+珠光体→多边形铁素体+贝氏体→粒状贝氏体→粒状贝氏体+马氏体,硬度由155 HV0.2增加至373 HV0.2。当冷却速度由0.1℃/s增加至3℃/s,硬度的增加主要是由于多边形铁素体晶粒的细化。当冷却速度由5℃/s增加至30℃/s,硬度的增大主要来自于贝氏体组织的不断细化和马氏体含量的不断增加。     

热变形对塑料模具钢SDFT600贝氏体相变的影响

利用热模拟试验机、热膨胀仪、扫描电镜等研究了热变形对塑料模具钢SDFT600连续冷却过程贝氏体相变的影响。结果表明,在适用于塑料模具钢模块锻造生产的参数条件下,热变形会促进贝氏体相变。相同连续冷却速率下,动态CCT试样贝氏体开始转变温度高于静态CCT试样,0.5 ℃/s时两者差值达到96 ℃;热变形会降低过冷奥氏体的稳定性,0.5 ℃/s时动态CCT试样的贝氏体含量较高;连续冷却速率小于0.1 ℃/s时,动态CCT试样残留奥氏体含量低于静态CCT试样;热变形条件下试样的硬度均匀性较好,有利于提高大模块的最终质量。     

0.6Ni中碳合金钢的奥氏体连续冷却转变行为

通过热模拟试验、光学和扫描电镜(SEM)观察以及维氏硬度测试,研究了0.6Ni中碳合金钢的动态和静态奥氏体连续冷却转变规律,分析了变形以及合金元素Ni对中碳合金钢奥氏体转变行为的影响。结果表明:奥氏体变形有效抑制了0.6Ni中碳合金钢连续冷却后铁素体和珠光体的形成,大幅促进了贝氏体和马氏体相变,将全马氏体临界冷速由5 ℃/s降低到3 ℃/s。试验钢在动态连续冷却条件下,冷速为3 ℃/s时,全马氏体组织显微硬度为810 HV0.1;而静态连续冷却条件下,冷速为5 ℃/s时,全马氏体组织显微硬度为689 HV0.1。奥氏体变形的再结晶细化作用可以明显细化冷却后的马氏体组织,进而提高马氏体的硬度。在奥氏体静态连续冷却条件下,中碳合金钢中0.6Ni元素的加入,抑制了铁素体和珠光体相变,大幅促进贝氏体和马氏体相变,提高了奥氏体的稳定性,将Ms点从329 ℃降低到304 ℃,马氏体临界冷速从0.5 ℃/s降低到0.3 ℃/s;相对于约0.4Mn元素的加入,0.6Ni元素的加入可以大幅抑制铁素体和珠光体相变,可以将Ms点从320 ℃降低到304 ℃,同时可以有效细化奥氏体冷却后的显微组织。     

960MPa级高强钢的连续冷却转变

采用DIL805L淬火相变膨胀仪,结合光学和扫描电镜组织观察,对960 MPa级高强钢的连续冷却转变进行了研究。结果表明:冷速在0.1~2 ℃/s时,室温组织为铁素体+珠光体+贝氏体,冷速在2~10 ℃/s时,组织为铁素体+贝氏体;当冷速在20~80 ℃/s时,获得全贝氏体组织。在连续冷却转变曲线中,高温转变区和中温转变区未分开,且相变温度随着冷速的增大而减小。     

Cr3型压铸模具钢4Cr3Mo2V的CCT和TTT曲线

利用DIL805A淬火变形膨胀仪对新型Cr3型热作模具钢4Cr3Mo2V进行过冷奥氏体连续冷却转变和过冷奥氏体等温转变试验,研究了冷却速度对相变组织和硬度的影响,绘制了Cr3钢的CCT曲线和TTT曲线,并与Cr5型4Cr5Mo2V钢的CCT曲线和TTT曲线进行对比。结果表明,Cr3钢的Ms=320℃,Ac₁=795℃,Ac_cm=895℃。当Cr3钢以不同速度连续冷却时,分别出现了珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。与Cr5钢相比,Cr3钢的CCT曲线左移,淬透性降低。Cr3钢的TTT曲线呈“双C型”,贝氏体转变区的温度范围在320～410℃,珠光体转变区的温度范围在650～750℃,“鼻尖”温度出现在715℃左右,珠光体转变结束所需时间为17 882 s。     

17CrNiMo6圆钢表面裂纹成因分析与对策

针对减速机用17CrNiMo6齿轮圆钢轧材产品表面裂纹现象,和Gleeble3800热模拟试验机、金相显微镜等试验检测设备,分析了17CrNiMo6齿轮钢的高温塑性和膨胀曲线,得出了17CrNiMo6齿轮钢高温脆性区域及相变转化温度。并对17CrNiMo6齿轮圆钢轧材产品表面裂纹控制工业进行了试验。结果表明,通过降低过热度和适当提高拉速,采用缓冷工艺以提高连铸坯矫直温度,保证缓冷效果下降低升温速率等措施,有效避免了圆钢表面应力裂纹的产生。     

Q350EWR1高耐蚀钢板组织和耐大气腐蚀性能研究

当前,对铁路车辆用钢耐大气腐蚀性能的要求越来越严苛.采用高Cr成分体系和轧后两段冷却工艺,试制了Q350EWR1铁路车辆用高耐蚀钢.研究了其奥氏体连续冷却相变行为,获得了不同冷却速率下其组织演变规律.开展了轧制工艺对Q350EWR1耐蚀钢组织和性能影响的研究,并对其腐蚀性能进行了评价.结果表明,当冷速为0.1℃/s时,...     

低成本900 MPa级工程机械用钢连续冷却转变行为的研究

针对当前不含Mo 低成本900 MPa级工程机械用钢的生产,采用Formastor-FⅡ相变仪,研究了900 MPa级工程机械用钢的连续冷却相变行为,分析了试验钢在连续冷却条件下的显微组织、显微硬度变化规律和贝氏体相变过程;结合热膨胀法和金相-硬度法绘制了试验钢的连续冷却转变曲线。结果表明:当冷却速率为0.25~0.5 ℃/s时,试验钢组织主要为铁素体和粒状贝氏体;冷却速率为1~2 ℃/s时,试验钢组织由粒状贝氏体和板条贝氏体组成;冷却速率为5~20 ℃/s时,试验钢组织为板条贝氏体和互锁状贝氏体,随着冷却速率的提高,板条贝氏体相变温度区间变窄,互锁状贝氏体相变温度区间变宽。冷却速率为5 ℃/s时,以板条贝氏体相变为主导,晶界形核速率高于晶内形核速率;冷却速率为10~20 ℃/s时,以互锁状贝氏体相变为主导,晶内形核速率高于晶界形核速率。冷却速率为0.25~2 ℃/s时,试验钢显微硬度随着冷却速率的增加而增加,硬度值从188HV升高到239HV;冷却速率为2~5 ℃/s时,出现硬度平台;冷却速率为5~20 ℃/s时,试验钢显微硬度随冷却速率的增加而增加,硬度值从240HV升高到270HV。