回火温度对Ti-V-Mo微合金化马氏体钢析出相和力学性能的影响

利用微观分析和物理化学相分析法,对不同回火温度(550,600,650 ℃)保温1 h后的Ti-V-Mo微合金化马氏体钢的组织和析出相表征,并进行了强化分量的计算。结果表明,在600 ℃回火时具有最佳的综合力学性能:抗拉强度为1298 MPa,屈服强度为1286 MPa,伸长率为14%。强化分量计算结果表明:析出强化和细晶强化是主要的强化方式,约占总强度的40%和30%,其中析出强化分量σ_p为517 MPa,由5 nm以下的(Ti,V,Mo)C粒子(质量分数22%)提供。回火温度由550 ℃升高到600 ℃,抗拉强度和屈服强度均有增加,同时伸长率变化不大,其主要原因是σ_p对屈服强度的贡献量提高,在提高强度的同时改善了塑性。     

Ti微合金化700MPa级汽车大梁钢的研究

通过实验,采用低成本Ti微合金元素进行强化,获得了抗拉强度745～760MPa,下屈服强度640～655MPa,伸长率为23. 0%～23. 5%的热轧钢板。同时,通过调整热轧工艺,获得了终冷温度与热轧板强度的关系。此外,研究了轧制过程不同阶段析出相的种类、分布以及析出量的变化情况。结果表明,钢板屈服强度、抗拉强度与其终冷温度基本呈线性关系,随终冷温度的降低,屈服强度和抗拉强度均明显提高。析出相的定量分析结果表明,在粗轧结束时,Ti的析出率接近50%,在精轧结束时,Ti的析出率接近60%。在700℃等温卷取后,Ti的析出率超过95%。降低卷取温度到650、600℃时,Ti的析出率分别降低到87. 5%、75. 2%。如果700℃终冷后采用空冷方式冷却,Ti的析出率最低,降低到只有63. 3%,与精轧结束时析出量相近。     

钒微合金化车轴钢中析出相的观察和分析

采用扫描电镜、透射电镜与物理化学相分析相结合的方法,观察并研究了微合金化车轴钢中析出相的形貌、分布以及结构。结果表明,添加到车轴钢中的微合金化元素主要是形成了碳氮化物,并在渗碳体片层间的铁素体上观察到了析出相的存在,其大小约为几十到一百纳米左右,在微合金化元素的作用下使车轴钢的微观组织得到了显著改善,起到了良好的晶粒细化和沉淀强化效果。     

Zr对Ti-Mo复合微合金化钢形变奥氏体静态再结晶动力学和析出相的影响

通过在Gleeble-3500热模拟试验机上进行双道次压缩模拟试验,研究了Ti-Mo复合微合金化钢和Ti-Zr-Mo复合微合金化钢在875、925、975和1025 ℃四个温度下形变奥氏体的静态再结晶过程。分析了两种试验钢在双道次压缩模拟时的真应力-真应变曲线,建立了两种试验钢的静态再结晶动力学模型,计算了两种试验钢奥氏体静态再结晶激活能,采用高分辨透射电镜观察了不同温度双道次压缩后两种试验钢中形变诱导析出相和大颗粒未溶相的形貌和种类,并对试验钢的形变储能密度进行了简单比较。结果表明,Zr的添加可以提高Ti-Mo复合微合金化钢在变形过程中的变形抗力,使试样在热变形过程中积累的形变储能增多,同时降低形变奥氏体的静态再结晶激活能,使奥氏体的再结晶更容易发生。Zr可以替代Ti与O、S等形成大颗粒未溶相,使试验钢静态再结晶过程中析出更多细小弥散的形变诱导析出相,使试验钢中形变奥氏体的静态再结晶过程出现延迟。     

铌钛复合微合金化42CrMo钢低温韧性

采用扫描电镜(SEM)和冲击试验等方法,研究了铌钛复合微合金化处理对42CrMo钢低温韧性的影响.结果表明,铌钛复合微合金化42CrMo钢组织得到细化；温度较低时,钢的冲击吸收能量及纤维断面率均得到明显提高,即铌钛复合微合金化能够改善钢的低温韧性.然而,较高的强度和较高的硫含量使得这种改善效果有所减弱.     

N-Ti微合金化高强钢中的含Ti析出物

利用Gleebe1500热模拟试验机,对氮钛微合金化高强钢在薄板坯连铸连轧工艺下进行了热模拟试验,对模拟各工序下的Ti(C,N)析出物形貌进行观察和分析,并通过热力学、动力学分析了其析出的原因和条件,研究了Ti(C,N)析出物在热轧工艺中变化的全过程。研究表明:连铸过程中主要有直径200 nm的液析TiN;铸坯均热后有直径为50~100 nm的固析TiN,在原始奥氏体晶界和枝晶偏析带析出直径为100~200 nm的TiC;连轧后主要有形变诱导析出分布均匀、直径为10~30 nm的TiC;卷取后在铁素体中析出直径为6~15 nm弥散分布的TiC。     

EH40钢性能及析出相的研究

采用力学分析方法,对铌钒钛复合微合金化EH40钢板性能进行了研究,结果表明,与普通16Mn钢相比,EH40钢综合性能得到明显提升.采用H-800透射电镜对钢中第二相不同阶段的析出行为进行的研究表明钢中粗大析出相为TiN颗粒,Nb和V的碳氮化物在随后的控轧控冷阶段中析出,并对各阶段析出物对材料力学性能的影响进行了探讨.     

700MPa级超高强度汽车大梁用钢研究与开发

根据超高强度汽车大梁钢的特点和要求,介绍了莱钢开发700MPa级大梁钢的Nb-Ti微合金化成分设计及控轧控冷技术,以及该钢的组织形态和析出相分布与形貌。经检测,产品的力学性能和成型性能良好,均满足制造汽车大梁的要求。     

微合金化钢热送热装过程组织演变研究

通过实验室模拟微合金化含Ti钢连铸坯热送热装过程,并利用光学显微镜观察了室温条件下不同热履历试样的显微组织,分析了热送热装连铸坯组织演变的规律和特点。结果表明,700℃左右是不同热送温度的一个分界线,700℃以下热送试样均会发生奥氏体分解相变;700℃以上试样的高温组织为奥氏体,且奥氏体晶粒的大小基本相同;700℃以上热送热装试样的晶粒度较700℃以下粗大;不同的热送温度导致热处理室温显微组织有极大的差别,热送温度越高,二次奥氏体化过程越容易;热送温度越低,相变过程比较复杂;在700℃热送是较为合理的,可以尝试在750℃进行热送实践。     

回火时间对1800 MPa级热成形钢组织和性能的影响

采用扫描电镜、电子背散射衍射技术、室温拉伸试验等研究了1800 MPa级热成形钢经930 ℃保温4 min保压淬火后在200 ℃回火不同时间(10~30 min)对其组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火时间的延长,试验钢的抗拉强度变化较小,其屈服强度和断后伸长率均呈先增后减的趋势。经20 min回火后,马氏体亚晶粒尺寸最小;回火10 min后,组织中的小角度晶界最多。200 ℃回火10 min后由于试验钢的残余应力释放、马氏体亚晶粒尺寸减小和小角度晶界增多,综合影响下热成形钢的综合力学性能最佳,其抗拉强度为1844 MPa,断后伸长率从淬火态的8.27%提升到11.78%,强塑积达21 GPa·%以上,说明短时回火有利于该超高强度钢的综合性能提高及其热成形件的可靠应用。     

模具间隙对高强度钢热冲压过程的影响

利用DEFORM软件,建立了不等模具间隙下高强度钢板热冲压的有限元模型,研究了模具间隙对22Mn B5钢板热冲压成形中温度场以及马氏体转变的影响规律。数值模拟结果表明:模具间隙是影响板料温度变化的主要因素,板料的最大温差随着模具间隙先增大后减小;模具间隙为0.95t~1.00t时,板料各部位的马氏体分布均匀,转变率高。在此基础上,进行了热冲压试验,测试了板料侧壁位置点和底部圆角位置点的温度变化,并观察了板料成形后的微观组织,通过试验结果与数值模拟结果一致性对比,验证了数值模拟结果的可靠性与准确性。     

高强钢盒形件热冲压成形组织预测

根据热冲压成形的工艺特点,分析热冲压成形过程中的组织转变过程,并选择了热冲压成形的组织转变模型。利用ABAQUS后处理二次开发,预测高强钢热冲压盒形件中马氏体的体积分数。通过热冲压试验和数值模拟,研究了压边力对热冲压盒形件微观组织的影响规律,并由热冲压盒形件的金相分析进行验证,试验结果与模拟结果基本吻合,证明所选模型对预测热冲压成形件的组织可行,而且有效。     

高强钢板热冲压工艺中的相变模拟

热冲压技术可以有效缓解高强钢板成形件起皱、开裂等缺陷,在汽车行业中得到广泛应用。文章以固态相变原理为依据,将流体动力学引入到热冲压工艺中,建立了热-流-力-相多场耦合平台,分析工艺参数对成形件组织分布的影响。结果表明,空冷后成形件马氏体含量随保压时间、水流速的增加而升高,获得马氏体含量充分的成形件的临界保压时间为13s。成形件组织分布不均,底部马氏体含量最少,法兰马氏体含量最多,试验结果与模拟结果吻合较好。     

高强度钢板在汽车冲压生产中的应用

对汽车冲压生产中高强度钢板的应用进行了阐述。介绍了高强度钢板的性能,分析了因回弹、侧壁翘曲、扭曲和棱形翘曲原因而产生的高强度钢板产品尺寸精度问题,提出了通过产品设计、冲压工艺和模具结构设计以及模具调试来控制高强度钢板尺寸精度。介绍了高强度钢板模具材料的选用以及热成形技术。     

奥迪汽车B柱超高强钢热冲压厚度分布研究

根据numisheet 2008标准考题benchmark problem BM3模块上提出的汽车B柱热冲压成形问题,对汽车B柱热冲压进行了建模,并进行热冲压分析。对B柱上3个典型截面P1,P2,P3进行了有限元分析,主要研究了3个截面的厚度分布情况,并将3个典型截面的厚度值与试验结果进行比较。研究表明:B柱热成形后厚度分布基本保持均匀分布,尾部局部区域发生突变增厚现象,P1截面的厚度值对称分布,中间部位出现厚度峰值;P2截面厚度值沿截面线呈先减小后增大的对称分布;P3截面厚度沿Section 3a的方向变化较大,Section 3b变化平缓,有限元结果和实验结果基本相吻合。     

Fracture toughness and microstructure of 780 MPa class high-tensile strength steel plates: improvement of steel structural performance by laser beam welding for mid-thick section steel plate

Fracture toughness and microstructure of laser weld metal of 780 MPa class steels are investigated and compared with those of SM490A and SM570Q.

In SM490A and SM570Q, Charpy energy transition temperature of laser weld metals is 60–90°C higher than that of base metal, and upper bainite microstructures are observed in the laser weld metals.

In 780 MPa class steels, difference of Charpy energy transition temperatures between laser weld metal and base metal are only 10–30°C, and no upper bainite microstructures are observed in the laser weld metals. Hardness of the laser weld metals of 780 MPa class steels is identical to that of martensite microstructure. A superior toughness of the laser weld metal of 780 MPa class steels would be owing to the martensite microstructure resulted from a high carbon equivalent.     

超高强度钢板热冲压成形CAE技术的研究现状与发展趋势

随着人们环保意识的逐渐加强和对汽车安全性能要求的日益提高,各大汽车公司纷纷将汽车的低油耗、低排放和安全性放在首位.超高强度钢板热冲压成形技术是减轻车身重量、提高汽车抗冲击和防撞性能的重要途径,目前已经成为世界汽车制造行业的热门技术.本文对超高强度钢板料热冲压成形CAE分析技术的研究现状进行了全面的总结,并指出了存在的问...     

高强钢热冲压成形破裂行为的变形速率效应

以汽车热冲压件的典型特征结构——U形梁为研究对象,将BR1500HS钢高温破裂准则嵌入热冲压成形有限元模型中,实现了对高强钢板高温破裂行为的有效预测。基于预测模型,揭示了变形速率对板料破裂起始时刻、位置及扩展方向的影响。结果表明:随变形速率的增大,起裂时刻缩短,起裂位置变化不明显;起裂位于U形梁一端的侧壁,裂纹沿U形梁纵向随形扩展,随后另一端侧壁处开始发生二次破裂,裂纹也沿U形梁纵向随形扩展,但未与初始裂纹产生交汇;变形速率较小时,二次破裂位于侧壁靠近凹模圆角处;变形速率较大时,二次破裂位于侧壁靠近凸模圆角处。     

微合金化技术开发800MPa级高韧直缝焊管钢

采用微合金化和热轧后超快冷等技术生产得到800 MPa级高韧直缝钢管钢,借助OM、SEM、TEM和室温拉伸等,研究了试验钢不同区域的组织与性能。研究表明,试验钢的热轧组织主要是粒状贝氏体+少量板条贝氏体;焊接热影响区粒状贝氏体体积分数减少到32.7%,板条贝氏体体积分数增加到30.5%,组织中出现针状铁素体和少量马氏体。试验钢热轧区主要以Ti为主进行复合微合金化,综合运用固溶强化、细晶强化、位错强化和析出强化,具有高的强韧性,屈服强度为804 MPa、抗拉强度为852 MPa、伸长率为21.5%。