奥氏体化热处理对冷拉拔珠光体钢丝织构再分布的影响

采用电子背散射衍射技术(EBSD)研究了冷拔钢丝的织构及奥氏体化热处理后积构的分布,并结合组织形貌的变化研究了冷拔钢丝奥氏体化过程对织构再分布的影响。结果表明:拉拔形变钢丝中珠光体片层转向平行于拉拔轴向排列,形成铁素体<110>丝织构,随着应变量的上升<110>丝织构强度上升。奥氏体化热处理后等轴状珠光体组织保留了部分铁素体<110>丝织构,其织构强度随原应变量增大而上升。随着奥氏体化温度的上升,保留的铁素体<110>丝织构强度下降;随着热处理时间的延长,其强度下降。应变量为2.2的钢丝在850℃保温80min后仍然保留有较强的<110>丝织构。     

桥梁缆索用超高强度钢丝的研究现状及发展趋势

随着桥梁建设向跨海、跨江、跨越大湾区以及跨越高山峡谷的方向发展,悬索桥和斜拉桥的跨度越来越大,对桥梁缆索用钢丝的要求也越来越高。桥梁缆索用钢丝的微观结构具有双层复合结构,由渗碳体片层和铁素体片层相互间隔组成,渗碳体片层决定其强度,铁素体片层决定其塑韧性,二者层间距的大小对其强韧性配比尤为重要。首先论述了国内外桥梁建设的发展以及桥梁缆索用超高强度钢丝的国内外生产与研究现状;然后讨论了桥梁缆索用超高强度钢丝的微观组织与宏观力学性能之间的关系,分析了其强韧化机理以及国内外热处理技术的优缺点。盘条的原始抗拉强度和冷拉拔加工过程中的形变量共同决定了冷拉拔钢丝的最终抗拉强度,在冷拉拔过程中组织形貌变化和累计的形变能是造成热镀锌过程中钢丝扭转性能降低的关键因素。桥梁缆索用超高强度钢丝存在的不足主要是缺乏与更高强度盘条相匹配的成分设计和热处理技术,及缺乏防止钢丝在热镀锌过程中扭转性能降低的先进冷拉拔加工技术。     

高碳钢中珠光体在温楔横轧过程中的组织演变

采用温楔横轧方法制备出表层具有超微细复相组织的高碳珠光体钢棒件,研究了珠光体组织在温变形过程中的演变.结果表明,珠光体组织中的渗碳体片层主要以弯曲扭折的形式协调塑性变形,表现出较强的塑性变形能力;剧烈塑性变形促进了渗碳体片层的球化,表层球化完全的渗碳体颗粒粒径均小于0.2μm;温楔横轧后铁素体基体发生了动态连续再结晶,等轴铁素体平均晶粒尺寸为0.3～0.4 μm,0.5R处和心部的渗碳体球化不完全,铁素体再结晶也不完全;铁素体晶粒的超细化和渗碳体片层的球化明显改善高碳珠光体钢棒件的塑性,温变形过程中应变、应变速率及温度分布的不均匀是引起组织性能差异的根本原因.     

高中低碳钢力学性能的微观揭示

应用扫描电子显微镜及其动态拉伸台对高、中、低碳钢的拉伸形变过程,进行了全程跟踪观察,从微观的角度对碳钢的性能进行了探讨。结果表明,高碳钢的强、硬度主要取决于珠光体的片间距以及渗碳体的大小和分布。珠光体片层间距减小,铁素体、渗碳体变薄,相界面增多,高碳钢的强、硬度提高;中碳钢的强、硬度主要取决于珠光体团的直径、铁素体的大小和分布。较小、较弥散分布的珠光体、铁素体会使中碳钢的强度、硬度提高;低碳钢的力学性能主要取决于铁素体的晶粒大小,珠光体团的大小和分布对材料的力学性能也有一定的影响。铁素体的晶粒越小,珠光体团越小、分布越弥散,钢的强度、塑性越好。     

珠光体钢(α+θ)微复相组织的形成与力学性能

系统研究了珠光体钢在冷轧与随后退火及温变形(温楔横轧)过程中的组织演变规律、力学性能变化、合金元素添加的影响等,发现共析珠光体钢经大冷变形及随后适当温度退火可以形成铁素体晶粒与渗碳体颗粒尺寸均在亚微米量级的(α+θ)微复相组织.冷轧变形后的珠光体组织非常不均匀,主要由不规则弯曲片层、带有剪切带的粗大片层以及精细片层组成.大冷变形能明显提高共析珠光体钢的屈强比和加工硬化指数,随轧制压下率的增大,共析珠光体钢冷轧态试样的强度提高,延性在冷轧压下率小于60%时出现急剧下降后又几乎保持不变.合金元素的添加使冷轧态试样的强度提高,但对延性的影响几乎可以忽略.实际温楔横轧后高碳钢棒件表层也具有超微细(α+θ)复相组织,温楔横轧过程中靠近表层的铁素体基体发生了动态连续再结晶,铁素体晶粒及渗碳体颗粒尺寸分别在0.4μm和0.2μm左右.温楔横轧后硬度与抗拉强度沿高碳钢棒件截面分布不均匀,心部略高于表层,但是在屈服强度方面.表层最高(约600MPa),心部次之(580MPa),其余部位介于二者之间.     

珠光体组织的等径弯曲通道变形

具有全珠光体组织的65Mn钢在650℃以C方式等径弯曲通道变形(ECAP)后,珠光体组织中的渗碳体片层以周期性的弯曲变形、周期性的剪切变形、剪切断裂等形式协调ECAP的强烈塑性变形.渗碳体表现出很强的塑性变形能力,在其内部导入了大量的晶体缺陷,为渗碳体的球化打下了能量基础.变形五道次后,片层状的珠光体组织演变成了超细的渗碳体颗粒均匀分布于铁素体基体的组织.铁素体基体为均匀的等轴晶,平均晶粒大小为～0.3 μm.渗碳体的球化可能以两种机制进行:破碎渗碳体片的非均匀长大(Ostwald熟化)和细小球状渗碳体颗粒的形核长大.     

光伏晶硅切割用超细高强高碳钢丝的铅浴等温淬火工艺研究

利用电子扫描电镜、拉伸仪、耐疲劳性能试验机等分析测试方法研究铅浴等温淬火工艺对超细高强高碳钢丝组织和力学性能的影响。结果表明:对含碳量0.92%、直径Φ0.84mm的钢丝,升高加热温度、降低铅浴温度、提高过冷度有利于奥氏体化均匀,促进珠光体转变,导致先共析铁素体和二次网状渗碳体减少、珠光体片层间距减小、晶粒尺寸约20～30μm,后道湿拉拔至直径Φ0.12mm,断丝率降低至4～7次/t,钢丝最终强度达4080MPa。     

冷拔小口径16MnNiV无缝钢管的显微组织与力学性能演变规律

16MnNiV钢由16Mn, 16MnV钢发展而来,棒坯经热穿孔轧制成为管坯后,再进行冷轧、冷拔和热处理,用于制备高强度小口径的高压油管。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)以及物理化学相分析法研究了在拉拔制管过程中小口径16MnNiV无缝钢管显微组织与力学性能的演变,揭示了其微观组织以及第二相析出的变化规律,并计算了其强化增量,相关结果可以为高强度高压油管的材料研制和性能提升提供参考。结果表明,实验钢在拉拔制管过程中的主要组织为铁素体与珠光体,随着冷拔工艺的进行,实验钢的有效晶粒尺寸呈现减小趋势。从析出情况来看,一次拉拔后退火会增加其析出总量,二次拉拔后退火不改变其析出总量。通过EDS分析得知,析出的第二相粒子为VC。经过冷拔过程以及不同的热处理工艺,实验钢的抗拉强度和屈服强度均逐渐增加,伸长率逐渐降低。强化机理计算可知,由于冷拔过程变形量较大,实验钢屈服强度的提高主要来自于细晶强化的贡献。?6.35 mm×3 mm圆管经过热处理后的抗拉强度达到960 MPa以上,屈服强度达到864 MPa,伸长率达到15.5%,...     

基于动态大压下的510MPa级超细晶粒钢的组织及性能

基于动态大压下方法在1450热连轧机上生产出了510MPa强度级别超细晶粒热轧钢板。结果表明,通过基于动态大压下的热轧工艺,可以使Q235碳素钢的铁素体晶粒细化到4~6μm,可获得屈服强度为400MPa以上、抗拉强度510MPa以上强度级别的超细晶粒热轧钢板。超细晶粒热轧钢板的显微组织为铁素体和珠光体,铁素体晶粒多为细小均匀的等轴铁素体,铁素体晶粒内部及晶界位错密度较高,珠光体中的渗碳体大多以短棒状或颗粒状渗碳体存在。与用常规热轧工艺生产的Q235热轧钢板相比,基于动态大压下工艺生产的超细晶粒热轧钢板具有较高的强度和良好的韧性。     

退火处理对大应变冷拔珠光体钢丝性能和微观组织的影响

采用TEM观察了大应变冷拔SWRH72A钢丝经不同温度退火处理后的微观组织,并采用振动样品磁强计测量了钢丝磁学性能的变化.试验结果表明,大应变冷拔变形引起SWRH72A钢丝中渗碳体分解,部分碳原子溶入铁素体形成过饱和铁素体.变形后钢丝经200～300℃退火,由于渗碳体颗粒的弥散析出,钢丝强度升高到2400MPa.退火温度进一步升高到400℃,渗碳体片开始球化,钢丝强度大幅降低,但塑性显著增加.