配分温度对低碳高强Q&P钢组织及力学性能影响

采用光学显微镜、场发扫描电镜和X射线衍射仪研究了配分温度对低碳高强QP钢的组织演变规律,并分析了配分温度对其力学性能和残留奥氏体含量的影响。结果表明:实验用钢0.20C-1.28Mn-0.37Si经过QP处理后,随着配分温度的升高,其抗拉强度逐渐降低,伸长率先升高后降低,在配分温度400℃时,强塑积达到最大22610 MPa·%;随配分温度的升高,析出的碳化物开始聚集长大,并消耗了马氏体中扩散的碳,使残留奥氏体的含量降低,残留奥氏体含量在400℃时达到最大的体积分数5.3%,试样拉伸断口形貌具有典型的韧窝状特征。     

Mn含量对超低碳调质高强钢组织和性能的影响

研究了Mn含量的变化(Mn含量由1.8%至5.0%)对超低碳高强钢经调质热处理工艺后,其相变行为以及组织性能的变化规律。结果表明:随着Mn含量的提高,淬火相变温度呈线性降低,显微组织由仿晶界铁素体(FGBA)和粒状贝氏体(GB)向马氏体(M)转变;2.4%~5.0%Mn钢经930℃淬火和300~600℃回火后,其屈服强度可达690~960 MPa级别,且-20℃冲击性能良好;但是,1.8%Mn和2.4%Mn试验钢的低温冲击性能明显优于3.0%Mn和5.0%Mn的试验钢,主要是由于前者组织中FGBA和GB发生了较大的塑性变形,而后者M组织变形非常小。     

淬火温度对低碳Q&P钢组织和性能的影响

利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪对QP钢的微观组织进行观察和分析,并通过拉伸试验测量钢的抗拉强度、屈服强度和伸长率。结果表明,随着淬火温度的升高,抗拉强度和屈服强度均表现出下降趋势,而残留奥氏体量和伸长率则呈现出先增加后减小的规律;强度的变化是马氏体和下贝氏体共同作用的结果,而伸长率与残留奥氏体量的变化密切相关;下贝氏体的存在,对残留奥氏体量和碳含量,以及钢的强度均有影响。     

超高强Q&P钢淬火温度对组织和性能的影响

研究了淬火温度对Q&P钢微观组织和力学性能的影响,并通过经验公式及CCE平衡的计算,确定出理论的最佳淬火温度,并与实验结果相对比.结果表明,随淬火温度升高马氏体量降低、奥氏体量升高,使得钢的强度降低,塑性升高,在250℃时能取得较好的强塑积,与计算值较为吻合.     

低碳硅锰钢I&P&Q工艺中Mn配分行为及对组织性能的影响

采用双相区保温淬火（I&Q）和双相区保温+奥氏体化淬火（I&P&Q）工艺和直接淬火（DQ）工艺,结合热力学计算,研究了低碳硅锰钢热处理过程中Mn配分行为及其对组织演变和力学性能的影响机制。结果表明：经I&Q工艺处理,Mn在室温马氏体中出现了明显富集,马氏体以条状、块状、团状三种形态分布,化学位梯度驱使着Mn由铁素体向奥氏体中配分,Mn在晶界处的配分行为影响着晶界的迁移方向,使得形成不同形态的奥氏体晶粒; I&P&Q工艺处理后Mn在马氏体中呈不均匀分布,较DQ工艺,I&P&Q工艺使钢的伸长率由5.2%提高到10.9%,强塑积提高了6812 MPa·%。     

低碳高强钢合金元素配分行为对残余奥氏体和力学性能的影响

采用双相区保温+奥氏体化淬火+低温退火的热处理工艺,研究了合金元素配分行为对C-Si-Mn系高强钢微观组织和力学性能的影响.结果表明,在760℃随着保温时间的延长,双相区中奥氏体相的体积分数逐渐增多直至达到饱和,而铁素体向奥氏体扩散的Mn元素含量也逐渐增多直至在两相间达到化学势平衡,后加热至930℃保温120 s,再淬火至220℃,配分过程中发生了C从马氏体向奥氏体中的扩散偏聚.经该工艺处理后实验用钢的抗拉强度为1310 MPa,延伸率可达12%,强塑积达到15720 MPa·%,相比传统淬火+碳配分工艺,双相区保温+奥氏体化淬火+低温退火的热处理工艺过程中Mn配分和C配分共同作用能够显著提高钢中残余奥氏体的含量和稳定性,从而提高高强钢的室温成形能力.     

配分温度对Q&P钢组织性能的影响

通过一步淬火配分热处理工艺参数的变化研究了钢的组织性能的变化规律.结果表明,不同淬火温度下,抗拉强度随配分温度的升高而逐步降低,屈服强度则随配分温度升高而下降.在250℃配分后得到最优的强韧性,抗拉强度达到1655MPa,伸长率16.8％,强塑积为27804 MPa·％.另外在250℃配分后得到最高的残余奥氏体含量和奥氏体中较低的碳含量,在变形过程中发生马氏体相变,即TRIP效应,使塑性提高.     

回火工艺对低碳贝氏体高强钢组织与性能的影响

采用两阶段控轧控冷工艺轧制低碳贝氏体高强钢,在不同温度下进行一定时间的回火处理,检测回火处理前后钢板的力学性能,并对比分析了显微组织.结果表明,析出强化在回火处理前后起主导作用;随着回火温度的提高,组织从粒状贝氏体向准多边形铁素体过渡;在600 ～750℃进行回火处理,试验钢中的析出相粒子均匀弥散析出,屈服强度上升了90～135 MPa,抗拉强度上升了15 ～ 55 MPa;准多边形铁素体组织在-20℃的冲击功不低于30 J.     

含3.5％Mn的超高强Q&P钢显微组织和力学性能

设计了新的Q&P钢成分0.2C-1.6Si-3.5Mn,研究了提高锰含量之后Q&P钢的组织及性能.对这一成分的冷轧薄板进行了Q&P工艺热处理,测定了不同配分时间下的力学性能和残余奥氏体体积分数,并通过SEM和TEM观察了显微组织.结果表明,Q&P钢的抗拉强度达到1366～1476 MPa,伸长率为11.1％～15.8％.显微组织主要为高位错密度的板条状马氏体和分布其间的薄膜状残余奥氏体,配分时间过长会有一些碳化物析出.随配分时间的延长,残余奥氏体的体积分数逐渐增加,其中的碳含量也增多.     

Q&P热处理工艺对C-Si-Mn钢组织性能的影响

对C-Si-Mn冷轧低碳钢进行了淬火与配分(Q&P)处理.利用热膨胀仪、光学显微镜、扫描电镜、电子万能试验机、X射线衍射等实验手段,研究了实验钢奥氏体化温度和奥氏体化保温时间对相变组织的影响,并探讨了显微组织和力学性能随Q＆P工艺中配分温度和配分时间等工艺参数的变化规律.结果表明,Q&P配分温度和配分时间强烈影响最终残留奥氏体含量.本实验中最佳配分工艺下,残留奥氏体量(体积分数)可以达到10％以上,从而使试验钢具有良好的强塑积.其伸长率约15.5％,抗拉强度为1352 MPa,强塑积可达到21000 MPa·％以上.     

热处理工艺对Q&P钢组织及力学性能的影响

对一种中碳中锰QP钢进行了研究,利用连退模拟试验机进行了热处理试验,测试了力学性能,观察了微观组织。试验结果表明,试验钢室温下组织为板条马氏体与残留奥氏体;随淬火冷却终止温度的提高,抗拉强度及伸长率均呈现先增加后降低的趋势,淬火冷却终止温度为210℃时,抗拉强度为1630 MPa,伸长率达到17.04%,具有最优力学性能;随配分温度升高,抗拉强度呈现下降趋势,而伸长率逐渐增大;配分温度为400℃,配分时间由10 s延长到120 s后,抗拉强度降低了57 MPa,而伸长率提高了2.98%。     

热处理工艺对 Q & P钢组织与性能的影响

淬火配分（ Quenching and partitioning ,Q＆P）热处理工艺处理的钢种具有优异的强度和塑性配合。该热处理工艺涉及奥氏体化、淬火时马氏体形成、配分阶段的碳扩散和贝氏体相变。本文通过对实验室设计新型成分钢种进行Q＆P热处理试验,分析了淬火配分过程的组织演变和力学性能变化规律。结果表明：两相区奥氏体化处理可以得到一定的铁素体组织,有利于钢的塑性提高,在完全奥氏体化后采用250℃的淬火配分温度进行一步Q＆P热处理,其抗拉强度和伸长率分别达到1655 MPa和16．7％,采用250℃等温淬火和400℃×2 min的配分条件进行两步Q＆P热处理得到的抗拉强度和伸长率分别为1118 MPa和19．1％,强度的变化主要受到马氏体基体脱碳软化和贝氏体组织形成的影响,伸长率随着组织中残留奥氏体的体积分数增加而提高。     

Q&P工艺对20Si2Mn钢组织和力学性能的影响

对经不同QP工艺处理后的20Si2Mn钢静拉伸性能进行研究。结果表明,QP处理过程中,随着淬火终点温度的升高,试验钢的抗拉强度逐渐降低,伸长率逐渐升高且普遍高于10%;随着配分时间的延长,试验钢的抗拉强度随之降低,但伸长率随之升高,最高达到16.8%。在TA=900℃、TQ=270℃、TP=400℃、tP=300 s的条件下,其显微组织组成相为减碳马氏体、富碳的残留奥氏体时最终获得了21 430 MPa·%的最高强塑积。     

调质处理对低碳微合金钢组织与力学性能的影响

采用扫描电镜和拉伸试验机研究了C-Mn-Mo-Ni-Nb-Ti-V 系低碳微合金钢950 ℃淬火和560~640 ℃回火调质处理对钢微观组织及力学性能的影响。结果表明,轧态钢板中含有大量细小均匀的粒状贝氏体（GB）组织,有良好的强韧性。调质后,试验钢获得板条贝氏体及铁素体的混合组织,随回火温度的升高,板条贝氏体回复作用逐渐加强,相邻板条合并,致使组织粗化。试验钢经950 ℃淬火+640 ℃回火后,其强度下降,韧性和塑性明显提高,伸长率为26.9%,－20 ℃夏比冲击吸收能量为392 J,断口剪切面积达到100%。     

热处理制度对低碳马氏体钢组织及性能的影响

以Ti微合金马氏体钢为研究对象,通过光学显微镜、扫描电镜等手段,研究了加热温度对试验钢奥氏体晶粒大小的影响,同时研究了奥氏体化温度对试验钢组织和力学性能的影响。结果表明,随着加热温度的升高,试验钢的奥氏体晶粒呈增大趋势,晶粒粗化温度为1050 ℃。随着重新奥氏体化温度升高,奥氏体晶粒呈现先细化再粗化的过程,880 ℃下奥氏体晶粒最细,抗拉强度和屈服强度分别达到1657 MPa和1343 MPa,韧性优于传统马氏体钢。     

回火工艺对铌钛低碳贝氏体钢组织与性能的影响

通过光学显微镜、透射电镜和力学性能检验,研究了回火温度对TMCP型铌钛微合金化低碳贝氏体钢微观组织结构、第二相析出及力学性能的影响。结果表明,回火后力学性能非单调变化,归因于铌钛微合金化钢在回火过程中,贝氏体内位错亚结构回复软化与第二相析出强化及碳的脱溶机制综合作用。400～500℃回火,Nb、Ti第二相持续析出强化,随回火温度的升高,板条贝氏体回复作用逐渐加强并逐渐达到回复稳定状态。回火温度≥500℃时,M/A岛组织发生分解,贝氏体板条合并、组织粗化,析出相聚集长大,固溶元素脱溶,组织演变为贝氏体和铁素体,强度持续降低,但韧塑性得到改善。550℃回火后钢板具有最佳综合力学性能:抗拉强度为790 MPa,屈服强度为740 MPa,伸长率为16.5%,-20℃冲击吸收能量为250 J。     

Nb对热轧低碳贝氏体钢组织与性能的影响

为开发600 MPa级热轧贝氏体钢,设计了两种钢种成分,以C-Si-Mn系贝氏体钢为基础,添加一定合金元素Nb,经冶炼、轧制后进行了组织观察、析出沉淀分析以及性能测试试验,研究Nb元素在热轧贝氏体钢中的作用。结果表明,添加0.025wt%的Nb,能细化贝氏体板条,贝氏体板条短小,有利于提高钢的强度与韧性。弥散的含Nb碳氮化物颗粒析出,起到析出强化作用,提高钢的强度。Nb可明显改善低碳高强贝氏体钢的综合性能。     

Nb对0.2C-1.5Si-1.8Mn淬火配分钢组织和力学性能的影响

在C-Si-Mn系传统Q&P钢的基础上,通过适当添加微合金元素Nb,探讨了微合金元素Nb对淬火配分钢组织性能的影响。结果表明,无Nb钢与加Nb钢的显微组织基本相同,均由铁素体、板条马氏体与M/A岛组成,但加Nb钢马氏体板条明显细化,板条间距明显减小。Nb促进铁素体析出并抑制珠光体生成,Nb的加入有效细化了组织,缩短了C配分距离,有利于碳向奥氏体中扩散,增加奥氏体的稳定性。经相同Q&P工艺处理后含Nb试验钢的屈服强度、抗拉强度均有所提高,其抗拉强度达989.07 MPa,伸长率为18.36%,强塑积为18.16 GPa·%。     

奥氏体化温度对22Mn2SiVBS钢组织和力学性能的影响

用显微组织观察和力学性能测定法研究了Mn-Si系22Mn2SiVBS低碳空冷贝氏体钢在不同奥氏体化温度下的组织与力学性能的关系.结果表明,22Mn2SiVBS钢经1200℃奥氏体化后空冷,可以保证其显微组织以粒状贝氏体为主αK、σb和σa分别达到72.8 J/cm2、978 MPa和870 MPa,布氏硬度可达285 HBW,其综合性能可满足汽车半轴套管的使用要求.     

回火温度对16Mn钢含钛焊缝组织及性能的影响

对16Mn钢含钛焊缝进行了不同温度的回火处理并进行了组织检验、硬度和冲击试验。结果表明,焊缝组织为贝氏体+弥散碳化物+少量残留奥氏体;经回火处理后,焊缝表面硬度下降且随回火温度升高,硬度增加,同时回复作用增强,小角度晶界逐渐消失,贝氏体板条合并粗化。在400℃下经2 h保温后,TiC弥散析出,焊缝金属的韧性最好;经600℃回火处理后,焊缝区碳化物TiC大量析出,且下贝氏体组织明显粗化,韧性下降。