关于低碳马氏体钢强化及其应用的探讨

采用低碳钢强烈淬火工艺代替中碳钢及中碳合金钢的调质处理引起了热处理界的高度重视，这面工艺越来越广泛地应用到生产实际中。实详细地介绍了低碳钢和低碳合金钢强化热处理的特点及有关工艺参数。     

钒对中锰热成形钢性能的影响及其强化机制

采用SEM、EBSD、TEM和室温拉伸等分析技术,研究了钒微合金化对中锰热成形钢的性能影响及其强化机制。结果表明,钒微合金化可有效提高中锰热成形钢基于两相临界区加热保温与淬火后材料的强度和延伸性能。900℃热冲压淬火后,含钒钢的抗拉强度达1 390 MPa、伸长率17.7%,高于无钒钢的抗拉强度1 283 MPa、伸长率15.2%;950℃热冲压淬火后,含钒钢抗拉强度达1 576 MPa、伸长率10.8%,亦高于无钒钢抗拉强度的1 318 MPa、伸长率9.9%。钒合金化通过材料晶粒尺寸细化、碳氮化钒第二析相析出、细化铁素体及改善其在马氏体之间的形态分布的共同作用,有效提高了中锰热成形钢的强度和塑性。     

马氏体体积分数对热轧双相钢形变位错结构和断裂的影响

  利用SEM、TEM研究了同一成分的热轧双相钢的马氏体体积分数对形变位错结构和断口组织特征的影响。结果表明,马氏体体积分数为20%～30%时,体积分数增加对双相钢形变位错结构的演变影响较小。且马氏体在变形的后期中将出现伴生的高位错密度区和低位错密度区。断裂时当马氏体体积分数增加到30%,颈缩提前,且微孔有向微裂纹转变的趋势。因此,马氏体体积分数为20%的双相钢的成形性能优于马氏体体积分数为30%的双相钢。     

回火温度对Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢组织及强韧性的影响

摘要：矿山机械用耐磨钢构件服役环境恶劣而常常出现磨损失效,研究适用于复杂工况下的高耐磨钢成分、工艺与组织性能的关系,有利于提高耐磨构件的服役寿命并降低经济损失。利用SEM、TEM、洛氏硬度计、万能拉伸试验机及冲击试验机等,研究了160～400℃不同回火温度下Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢的组织形貌、强度硬度及-20℃冲击韧性的变化。结果表明,试验钢淬火态组织主要为板条马氏体,当回火温度为160℃时,马氏体板条依然清晰,但随回火温度升高到400℃,马氏体板条界渐渐消失,基体中出现大量片状或粒状渗碳体。EDS分析发现样品钢基体中含有纳米级Ti、Nb的碳氮化物。随回火温度升高,基体组织演变导致强化机制发生变化,回火温度为300℃,综合力学性能最佳,其抗拉强度为1500MPa,屈服强度1100MPa,伸长率为15.5%。随回火温度升高,-20℃冲击韧性由60J/cm2逐渐降低到36.3J/cm2。     

回火温度对不同自回火程度的中碳马氏体钢组织和拉伸性能的影响

为探究不同自回火程度的中碳马氏体钢在回火过程中的组织演化及其对材料力学性能的影响，采用水淬与油淬2种方式淬火，研究了2种自回火程度存在明显差异的马氏体组织在不同回火温度区间内的组织演化，并对比分析了2种淬火态及回火后板料的拉伸性能。结果表明：在淬火及低温回火过程中，马氏体组织内析出的ε-碳化物会明显改善材料的塑韧性。水淬马氏体组织中的ε-碳化物是在温度为200℃的回火过程中析出。油淬马氏体组织中的ε-碳化物则是在淬火过程中析出，而在低温回火过程中，淬火态组织中的亚稳ε-碳化物会发生分解。当回火温度为300和400℃时，2种淬火态组织的演化依次为残余奥氏体的分解以及渗碳体的形成，马氏体组织中的位错密度均逐渐降低。     

控轧控冷HRB400钢筋位错强化效果定量研究

通过JEOL-2100扫描电镜观测控轧控冷HRB400钢筋和常规轧制的钢筋试样中位错的衍衬形态,建立位错密度测量模型,计算位错密度值;定量衡量控轧控冷HRB400钢筋中位错对强度的贡献,研究位错强化机理,揭示强度与位错密度的关系。结果表明,控轧控冷HRB400钢筋中位错强化作用明显优于常规轧制的钢筋。     

超细晶中锰钢温轧强化增塑机理

采用Gleeble-3500热模拟试验机测定了不同温度下中锰钢的变形抗力,并通过分阶段拉伸、扫描电镜、电子背散射衍射、X射线衍射等实验手段,对温轧中锰钢中逆转变奥氏体的相变行为进行观察和分析。研究发现,热轧马氏体中锰钢经过600℃温轧及退火后,获得较多较稳定的残余奥氏体,从而实现强度859 MPa和延伸率36%的优良力学性能。拉伸变形前期,锯齿状流变应力现象明显,残余奥氏体提供持续的TRIP效应来提高塑性,此过程中尺寸较大的逆转变奥氏体稳定性差,变形时先发生转变;拉伸变形后期,锯齿状波动消失,超细晶铁素体和马氏体发生塑性变形,马氏体强化及铁素体中的位错强化为主要强化方式。     

马氏体钢的强韧化机理研究取得重要进展

2007年5月16～19日在日本京都（Kyoto）召开了由日本钢铁协会（ISIJ）组织的“第一届国际钢科学研讨会（The lst International Symposium on Steel Science，简称IS3—2007）”。会议有来自日本、韩国、中国、美国、英国等9个国家和地区的16个研究机构和企业的代表参加，就马氏体钢和贝氏体钢的组织表征和力学性能进行了广泛的交流，反映了国际上在板条马氏体及贝氏体组织的形态学及晶体学表征、     

预先冷轧变形对马氏体时效钢强化的影响

系统研究了预先冷轧变形对马氏体时效钢强化的影响,研究结果表明:510℃×3 h时效引起的强度净增加值恒定,与冷轧变形量无关,最终的强度为:σ=σ0 △σCR △σAge,即初始强度、冷加工强化和时效强化的叠加,其中只有冷加工强化△σCR随变形量变化.电子衍射花样及衍射斑强度分布证实:510℃×3 h时效后马氏体基体内析出六方结构的Ni3(Ti,Mo)和正交结构的Ni3 Mo,冷轧变形量对时效析出行为没有明显的影响.     

退火温度对超细晶中锰TRIP钢组织性能的影响

为研究连续退火工艺生产中锰TRIP钢汽车板的可行性,在钢板连续退火模拟机CCT-AY-域上研究了590~710℃不同退火温度下保温3 min对低碳中锰钢组织性能的影响.利用扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射和X射线能谱分析等微观分析方法对实验钢进行了组织结构和成分表征,利用X射线衍射法测量了残余奥氏体量,通过拉伸试验机测试了钢的单轴拉伸性能.结果表明：保温3 min时,随着保温温度的升高,残奥含量先增加后减少.在650℃退火时断后伸长率（21.3%）和强塑积（28 GPa·%）获得最大值,抗拉强度达到1330 MPa.马氏体基体通过回复,而残余奥氏体通过孪晶,获得超细晶组织.亚稳奥氏体的TRIP效应和超细晶铁素体（马氏体）共同提供了实验钢高的塑性.实验钢真实应力-应变曲线上呈现锯齿状现象,且稳定阶段加工硬化指数远高于传统TRIP钢.     

奥氏体中锰钢加工硬化的微观机制

应用固体与分子经验电子理论对中锰钢奥氏体的价电子结构进行的计算表明，有Ｃ－Ｍｎ原子的偏聚；用ＴＥＭ组织观察和能谱分析发现奥氏体中有锰元素的偏聚；在ＴＥＭ薄膜原位动态拉伸变形试验中观察到应变诱发马氏体中有锰元素的偏聚；在ＴＥＭ薄膜原位动态拉伸变形试验中观察到应变诱发马氏体的形核与长大及高密度位错产生的过程；能谱分析发现马氏体相变区锰含量较低，从而提出应变诱发马氏体相变强化与高位错强化的双重作用是中锰     

Ti对中碳高锰钢奥氏体晶粒长大的影响

研究了Ti对中碳高锰钢在不同加热温度和保温时间下的奥氏体晶粒长大规律的影响。结果表明,随着加热温度的升高和保温时间的延长,含Ti钢的奥氏体晶粒长大速率明显较慢,且相同温度下其晶粒尺寸更为细小。含Ti钢中含有较多的纳米级Ti(C,N)粒子,Thermo-calc计算表明其完全固溶温度约1 450℃,当温度逐渐升高时,Ti(C,N)虽有部分固溶,但尺寸小于100 nm的粒子比例依然较高,起到了阻碍奥氏体晶界迁移的作用,因此高温下含Ti钢的奥氏体晶界迁移速率较慢。建立了含Ti钢的高温奥氏体晶粒长大模型:D_B=729.25t~(0.16)exp(-71 972.3/RT),根据拟合模型所得含Ti钢中的奥氏体晶界迁移能为72 k J/mol,大于不含Ti钢的45 k J/mol,同时生长指数n为0.16,而不含Ti钢为0.25,试验所得奥氏体晶粒尺寸与计算模拟值吻合较好。     

结构钢的形变位错结构和强度

 介绍了各种合金结构钢(铁素体钢、铁素体 珠光体钢和淬火回火钢)的形变位错结构及循环形变位错结构的研究情况,阐述了沉淀硬化合金强化过程的位错缠结机制、静载和动载竞争机制以及循环微裂纹的萌生机制。     

中碳锰钢用结晶器保护渣的分析研究

通过对中碳锰钢钢种特点及其对保护渣要求的深刻剖析,结合包钢的生产实际,对方、圆坯中碳锰钢生产所用保护渣的使用性能和理化性能进行了综合分析研究.     

低碳马氏体钢的微观组织及其对强度的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、背散射电子衍射(EBSD)以及透射电镜对17CrNiMo6钢经淬火和低温回火后的马氏体组织进行了定量分析,并且研究了其对强度的影响.结果表明:17CrNiMo6钢Packet(板条束)尺寸和Block(相似取向的板条束)宽度随原奥氏体晶粒尺寸的减小而减小,而Lath(板条)宽度在0.3μm左右,对原奥氏体晶粒尺寸变化不敏感.17CrNiMo6钢板条马氏体的屈服强度与原奥氏体晶粒尺寸、Packet尺寸以及Block宽度都符合Hall-Petch关系,而Block宽度是对强度起作用的组织控制因素.     

Explore the Strengthening Mechanisms of the Ultra-Low Carbon and Low Alloy Steel

Room temperature tensile tests were carried on the hot-rolled state ultra-low carbon and low alloy cabainite and martensite steels which were get by different finishing temperatures and different cooling methods.We used the Scanning Electron Microscopy (SEM),Electron Backscattered Diffraction (EBSD) and X-Ray Diffractometer (XRD) to identify the metallographic structure and analyse the precipitated phase.The inherent mechanism of high strength of ultra-low carbon and low alloy bainite and martensite steels was discussed,and the analysis indicated that the reinforcement of ultra-low carbon and low alloy bainite and martensite steels was mainly produced by the superposition of the dislocation strengthening,solution strengthening and grain refinement strengthening.     

Effect of Heat Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of HB400 Grade High Strength Abrasion Resistant Steel

High strength abrasion resistant steel plates are widely used in mining,construction and agricultural machineries.The plates are,however,usually poor in impact toughness.An attempt is made to improve the impact toughness of HB400 grade abrasion resistant steel by controlling quenching and tempering of the plates.Optimized combination of the strength and the toughness has been achieved by choosing best fit set of quenching and tempering condition.Mechanism underlying the achievement has been investigated in terms of the microstructure consisting of tempered lath martensite,retained austenite and precipitated carbides.     

冷轧中锰钢的成形性能

 研究了两相区退火时间对中锰钢(0.1C-5Mn)的微观组织结构、力学性能及扩孔性能的影响。利用扫描电镜(SEM)和背散射电子成像技术(EBSD)对退火过程中微观组织结构的演化进行了表征;通过拉伸和扩孔试验测定了不同退火状态下中锰钢的强度、塑性和扩孔率。研究表明,中锰钢在650℃下逆转变退火获得了含有大量奥氏体相的基体为超细晶组织的奥氏体、铁素体双相钢组织,强塑积（Rm·A）达到30GPa·%以上;奥氏体体积分数随退火时间的延长而逐步增加,但过多亚稳奥氏体对钢的综合成形性能不利。