N对V-微合金化钢15MnVq的组织和性能的影响

通过100 kg真空感应炉,分别添加V-N合金和V-Fe合金熔炼成15MnVNq钢(%-0.15C、1.71Mn、0.11V、0.019 ON)和15MnVq钢(%:0.15C、1.72Mn、0.11V、0.003 3N),并轧制成14 mm钢板.试验结果表明,15MnVq钢中加入0.019%的N促进V(C,N)析出和明显细化钢的组织,钢的屈服和抗拉强度分别由393 MPa和578 MPa提高至510 MPa和660 MPa,-20℃冲击功AKV由21.9 J提高到101.8 J;同时加N后明显降低了15MnVq钢的时效敏感性.     

锰含量对15MnV钢组织性能的影响

采用热膨胀、热模拟和控轧控冷试验,研究了不同锰含量对15MnV钢相变点、组织和性能的影响。测试了不同锰含量钢的临界点、等温转变开始时间,观察了显微组织。确定了化学成分与15MnV钢临界点的回归公式,找出了锰含量及控轧后的终冷温度与组织细化的关系,并在此基础上进行了控轧控冷试验。试验表明,通过合适的控轧控冷,降锰后的15MnV钢性能可达原15MnV钢的水平。     

回火温度对热轧耐候桥梁钢组织和性能的影响

针对热轧态耐候桥梁钢Q345qDNH进行不同温度回火试验,研究回火温度对最终力学性能和组织的影响.结果 表明:试验钢在300 ～600℃较宽温度范围内回火,均获得良好的综合力学性能,在500℃回火时各项力学性能达到最优状态;在回火过程中,热轧态部分位错消失,形变及相变过程中产生的内应力得到释放,碳氮化物析出,可有效细化...     

碳含量对高性能桥梁钢组织结构和性能的影响

研究了低碳和超低碳两种成分500 MPa级高性能桥梁钢的成分设计及组织控制对性能的影响.连续冷却的实验表明,在相同冷却速度下,碳的质量分数为0.08%的微合金钢比碳的质量分数为0.04%的微合金钢容易得到更多的板条贝氏体组织.碳的质量分数为0.04%的微合金钢在一定的冷却速度范围内(1～10℃/s)均可得到低碳贝氏体组织,因此有利于大厚度钢板内部的组织均匀性.实验轧制结果显示,两种成分钢的屈服强度均能达到500 MPa,并且具有良好的伸长率和低温冲击韧性.20 mm厚钢板的断面组织均匀,为以粒状贝氏体和针状铁素体为主的低碳贝氏体组织.     

硅锰母合金对烧结钢性能和组织的影响

通过添加硅锰母合金,将硅、锰这两种对氧亲和力较高的元素加入到烧结钢中,以改善烧结钢的力学性能。结果表明,当硅含量为1.1%~1.7%,锰含量为2.7%,碳含量为0.35%时,烧结钢的强度可以超过800MPa。但添加硅锰母合金对冲击韧性有不利影响。两种不同成分的母合金相比较,硅、锰含量高的母合金对烧结钢的力学性能影响较显著。     

冷轧15CrMnMoV钢中弱界面对性能的影响

１５ＣｒＭｎＭｏＶ钢冷轧－时效后,钢中存在大量弱界面,力学性能有明显提高。应用ＴＥＭ原位拉伸方法,对１５ＣｒＭｎＭｏＶ钢中弱界面的开裂进行了原位观察及扫描电镜断口分析。结果表明：弱界面有阻碍位错运动、偏转主裂纹扩展方向的作用,可形成分层断口。这种断裂方式使断口表面积增加,提出了材料的强韧性。     

硅锰母合金在对烧结钢性能和组织的影响

通过添加硅锰母合金，将硅，锰这两种对氧亲和力较高的元素加入到烧结钢中，以改善烧结钢的力学性能，结果表明，当硅含量为１．１％～１．７％，锰含量为２．７％，碳含量为０．３５％时，烧结钢的强度可以超过８００ＭＰａ，但添加硅锰母合金对冲击韧性有不利影响，两种不同成分的母合金相比较，但添加硅锰母合金对冲击韧性有不利影响，两种不同成分的母含金相比较，硅锰含量主的母合金的烧结钢的力学性能影响较显著。     

高镁对回火态钢组织和性能的影响

利用加压感应炉将钢中镁质量分数最高提升至0.2%,研究了高镁(钢中镁的质量分数大于0.03%)对回火态SKS51钢组织和性能的影响.研究结果表明：镁对SKS51钢回火态组织影响较小,随着镁质量分数的增加,SKS51钢的抗拉强度、屈服强度均先增大后略有减小;适量的镁可以提高钢的强度,但当镁质量分数过高时,钢的强度和性能容易恶化;随着镁质量分数的增加,SKS51钢的塑性降低,镁质量分数增加至0.046%时钢的塑性下降幅度较小,但当镁质量分数进一步增加时,钢的塑性下降幅度显著增大;随着镁质量分数的增加,SKS51钢的冲击韧性降低;当镁的质量分数增至较高时,容易在晶界处偏聚,冲击时,钢沿晶断裂的可能性增大.镁在钢中的质量分数应控制在合适范围内,以小于0.04%为佳.适量的镁对钢的强度提升有积极作用,但可能对钢的塑性和韧性造成一定危害.     

热处理工艺对Fe-Mn-Al-C钢组织和性能的影响

利用SEM、XRD、EPMA等试验方法,对不同退火、固溶以及时效工艺下Fe-Mn-Al-C钢的组织演变规律和力学性能进行研究。结果表明,900～1050℃退火温度对试验钢的组织与性能影响较大,随着退火温度的升高晶粒尺寸增大、碳化物逐渐回溶,强度降低、塑韧性提高,在1050℃保温2 h空冷时抗拉强度为1036 MPa,断后伸长率为39%,冲击功41 J,强塑积40 GPa·%;经1050℃保温2 h水冷固溶后时效处理,试验钢组织为奥氏体+铁素体+κ碳化物,随着时效温度的增高,κ碳化物逐渐析出,使试验钢的强度增加、塑韧性降低。600℃时效时,抗拉强度1145 MPa、断后伸长率22%、冲击功28 J,综合力学性能全部满足设计要求。     

快速循环相变对GCr15SiMn钢组织和性能的影响

在Gleeble1500D热模拟试验机上对GCr15SiMn钢进行了不同道次的快速循环相变处理。结果表明,随循环次数的增加,试验钢组织趋于均匀,晶粒逐渐细化,冲击韧性和硬度得到不同程度的提高。相变硬化再结晶是晶粒细化的主要原因。采用适当的快速循环相变处理工艺可使GCr15SiMn钢的综合力学性能得到有效提升。     

铌微合金化对高Al冷轧TRIP钢组织与力学性能的影响

采用二段式盐浴热处理、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸实验等方法,研究了添加0.025%微合金元素Nb对高Al(1.5%Al)冷轧相变诱导塑性钢(TRIP)组织与性能的影响规律.结果表明:Nb微合金化使高Al冷轧TRIP钢在连续退火后组织得到细化,残余奥氏体含量及其碳含量比无Nb钢均有所升高.含Nb钢在370℃和400℃等温后抗拉强度均大于650MPa,且总伸长率达到35%,具有优异的综合力学性能.Nb微合金化,将本实验所研究的高Al冷轧TRIP钢的最优贝氏体区等温温度由400℃左右扩大到370~400℃,提高了生产的工艺稳定性.     

两相区退火温度对TRIP钢组织性能的影响

 针对600 MPa级别TRIP钢,进行了760、780、800、820、840、860 ℃两相区退火温度试验,利用扫描电镜和拉伸试验机等设备,分析了其对应的组织比例和力学性能检验结果,得出结论：随着两相区退火温度的升高,铁素体体积分数逐渐减少,钢板的抗拉强度值不断增加,但伸长率值却先下降再升高,在820 ℃伸长率有最大值,这与820 ℃时较高残余奥氏体体积分数和最大残奥中碳质量分数相对应,说明TRIP效应可以改善钢板的塑性指标,获得最佳强塑组合;在800～820 ℃的两相区转变温度范围内,强塑积可以达到2.17×104 MPa·%,为600 MPa级TRIP钢退火工艺提供了实际指导。     

GCr15轴承钢表面渗硼层生长动力学与机械性能

对GCr15轴承钢表面渗硼层的生长动力学与机械性能进行了研究.采用固体渗硼的方法,在1123、1173、1223和1323 K温度条件下,分别保温处理2、4、6和8 h,进行渗硼层制备.采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、维氏硬度计等对制备的渗硼层进行组织观察与性能分析,并通过试验数据对渗硼层的生长动力学特性进行了研究.研究结果表明:试样表面获得了均匀致密的渗硼层,渗硼层的相成分主要是FeB和Fe₂B;渗硼层的厚度随处理温度与保温时间的增加而增厚,变化范围为33.4~318.5 μm;渗硼层的表面硬度随处理温度及保温时间的增加而增大,主要是由于随着渗硼层厚度的增加,高硬度FeB相的含量上升,低硬度Fe₂B相的含量下降,表面硬度HV_0.1变化范围为1630~1950,与基体组织相比,提高了5~6倍;渗层截面硬度测试结果表明,渗层与基体之间有较宽的硬度梯度过渡;通过Arrhenius公式,对渗硼层的生长动力学方程进行了推导,可知B元素在GCr15轴承钢中的扩散激活能为188.595 kJ·mol^-1,对推导的动力学方程进行了试验验证,结果表明最大误差仅4.93%,可有效的实现对渗层厚度的预测.     

淬火-回火工艺对X80管件钢组织性能的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射分析技术(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等实验手段,研究了不同淬火-回火热处理工艺制度对X80管件钢组织性能的影响.结果表明:一次930℃淬火后,随着回火温度的升高,实验钢屈服强度先升高后降低,在630℃达到最大值588MPa;抗拉强度随回火温度升高持续下降,680℃时降至630MPa.二次两相区淬火,经630℃回火后,X80管件钢有最佳的综合力学性能,-50℃冲击韧性显著提高,Ak达到210J.这是由于二次淬火温度在860℃两相区时,组织中奥氏体晶粒大幅细化,经630℃回火后,细晶马氏体组织中出现位错亚结构的回复软化、板条边界钝化和块状M-A组元分解产生的析出强化机制综合作用的结果.     

冷却方式对T91钢连铸坯组织及性能的影响

采用不同冷却方式(随炉冷、沙冷、等温冷、空冷及雾冷)处理T91钢连铸坯,研究冷却速度(2.5~18℃/min)对该合金组织及性能的影响。研究表明:经同一奥氏体化过程后,冷却速度对钢材的组织转变影响较大,缓冷(2.5~4℃/min)时,组织为较多的先共析铁素体和少量板条马氏体;随冷却速度增加(6~18℃/min),马氏体增多,铁素体减少。通过研究发现,缓慢冷却能够大幅提高铸坯的塑性及韧性,塑性最大可提高81.25%,韧性最大可提高22.61%,等温冷却对后序轧管是有利的。     

预备热处理对AMS 6308钢组织及性能的影响

 采用SEM、TEM和力学性能测试等手段,研究了预备热处理对AMS 6308钢组织及性能的影响。结果表明,980 ℃以下正火,随着温度的提高,M6C碳化物逐渐溶解,晶粒细小,淬火后马氏体板条均匀细小,碳化物呈球状或椭球状弥散分布在板条界和晶界上,碳化物体积分数和位错密度较高,强度和冲击值逐渐增加。980 ℃以上正火,M6C碳化物溶解增多,晶粒开始长大,淬火后马氏体板条束尺寸也长大,碳化物体积分数和位错密度下降,强度和冲击值降低。推荐的预备热处理制度：正火温度为980～1 010 ℃,回火温度为680～700 ℃,经性能热处理后,AMS 6308钢体现出良好的强韧性匹配。     

Effect of magnesium addition on microstructure and mechanical properties in wheel steel

In order to reveal the effect of Mg in low carbon microalloy steel, low carbon microalloy steel of HR60 wheel steel was smelted in vacuum induction furnace and industrial field respectively. The characteristics of typical non- metallic inclusions and microstructure of experimental steels were both compared by OM, SEM- EDS and INCA Feature with automatically scanning inclusions function. The mechanical properties of the experimental steels were also measured. The results show that alumina inclusions are modified to spinel inclusions with small size after Mg addition. Furthermore, acicular ferrite can be induced effectively by inclusions containing magnesium. The microstructures of experimental steels are changed from ??polygonal ferrite(PF) + pearlite(P)??to ??polygonal ferrite(PF) + degenerate pearlite(DP) + acicular ferrite(AF)?? and refined by Mg treatment. The strength of experimental steels is improved with Mg addition. In industrial experiments, the fatigue limit of Mg- treated steels is greater than 460MPa, while the fatigue limit of Ca- treated steels is about 450MPa. In addition, the fatigue life of Mg- treated steels is generally higher than that of Ca- treated steels under the condition that the stress is greater than the fatigue limit. In laboratory experiments, the contents of Nb and Ti are reduced while Mg content in steel is 18??10-6, the strength of the wheel steel is close to the reference steel. Therefore, the project to reducing production cost by taking advantage of the microalloy role of Mg is feasible.     

退火时间对含铌高强细晶IF钢组织性能的影响

以新型含铌高强细晶IF钢为研究对象,在实验室进行了冷轧以及轧后模拟连续退火实验.结果表明,选择合适的退火时间,晶粒变得细小、均匀,同时存在一定量的饼形晶粒.由于添加Si、Mn等固溶强化元素,增加了钢的固溶强化作用;而合金元素Nb的添加,在组织中形成了细小的碳氮化物Nb(C,N),这些碳氮化物弥散分布,通过细晶强化和沉淀析出强化增加了钢的抗拉强度,因而高强细晶IF钢的强化机制为固溶强化、细晶强化和沉淀析出强化.更值得注意的是,由于存在PFZ带(无析出物区)而使实验钢呈现高强度低屈服现象.与传统的IF钢相比,含铌高强细晶IF钢不仅具有细小的晶粒,而且具有低的屈服强度、较高的r值等良好的成型性能.