含铌微合金钢形变诱导相变上限温度影响因素的研究

在Gleeble1 5 0 0热模拟试验机上进行了单道次压缩试验。通过改变变形速率和变形量以及变形后立即淬火的方法 ,研究了含铌微合金钢形变诱导相变上限温度Ad3的影响因素。研究表明 ,Ad3随变形量增大而升高 ,且变形量较大时趋于不变 ;Ad3随变形速率降低而升高 ,但变形速率很低时反而下降     

铌的析出行为对形变诱导相变的影响

在Gleeble热模拟试验机上,研究含铌微合金钢中铌的析出物在形变诱导相变过程中的作用机理,结果表明:当加热温度为1000℃时,部分铌的碳化物未溶解于奥氏体中,而加热温度为1100℃时,铌的碳化物能够全部溶解到奥氏体中,含铌微合金钢加热温度范围约在1000～1100℃之间。铌的未溶解碳化物和在冷却过程中析出的碳化物都能作为铁素体形核位置,从而促进γ→α相变的发生。     

冷却速率对高铌微合金钢组织的影响

 采用热模拟和组织显微分析方法研究了不同冷却速率对高铌微合金钢组织的影响。结果表明，铌含量高有利于在极低的冷却速率下获得针状铁素体组织，提高冷却速率则能进一步促进针状铁素体转变，并使铁素体板条得到细化。同时，固溶铌有利于针状铁素体的形成，而铌的沉淀析出则不利于针状铁素体的获得。     

变形速率对普碳钢中形变诱导铁素体相变的影响

针对普通碳素钢(Q235类型),研究在Ae3～Ar3温度区间内采用形变诱导铁素体机制获得超细晶铁素体的数量与变形速率的相互关系。实验在Gleeble 1500热模拟实验机上进行。实验方案为：1000℃保温2min,以10℃／s的速度冷却到变形温度[Ae3(840℃)至Ar3(780℃)],变形量为30％～50％,变形后立即水淬。结果表明,在840℃变形时,随着变形速率的增大,形变诱导铁素体量增多;在780℃变形时,随着变形速率的增大,形变诱导铁素体量减少;而在840-780℃之间变形时,变形速率存在最佳值,在该值下诱导生成的铁素体量最大。     

V-Ti微合金钢形变奥氏体的连续冷却相变研究

采用热力模拟实验技术、OM、SEM及TEM,并结合宏观硬度测试,研究了V-Ti微合金钢形变奥氏体的连续冷却相变和组织演变规律,建立了实验钢连续冷却转变曲线,并探讨了第二相的析出行为。结果表明,不同冷速下,实验钢获得了不同的微观组织,同时第二相的形貌、尺寸也发生了变化。     

铌微合金钢动态再结晶的规律

 用Gleeble 3800 热力模拟实验机研究了变形条件对铌微合金钢动态再结晶行为的影响。根据应变硬化率和应力的关系，确定了动态再结晶的临界应变，得出εC/εP、σC/σP以及形变激活能与铌含量的关系，并且回归出相应的数学模型，建立了铌微合金钢的热变形方程式。     

铌微合金钢产品的技术和市场

本文不仅详细阐述了铌钢产品中钢成份的发展趋势，铌对钢材机械性能的优化效果及其产品的加工性能，还提到了用铌来代替其它微合金化元素的潜在的发展领域。最后给出了市场供给和需求及价格波动特性，并进一步讨论了期望“价格稳定”的原因。     

变形参数对低碳微合金钢奥氏体相变规律的影响

利用Gleeble-3800热/力模拟试验机,研究了1种低碳微合金钢的形变奥氏体连续冷却转变行为以及终轧温度、终轧变形量对相变组织形态的影响。结果表明,实验钢在研究的冷速范围内均可得到一定量的贝氏体组织。随着冷速的增加,冷速达到50℃/s时,贝氏体组织由粒状贝氏体逐渐过渡到板条状贝氏体。在较快的冷速下,随终轧温度的降低或终轧变形量的减小,贝氏体转变开始与结束温度均降低,获得的贝氏体具有不同的组织形态。     

铌对低碳钢形变强化相变的影响

利用热模拟压缩变形实验研究了含铌钢和相应成分的低碳钢过冷奥氏体形变强化相变的组织演变规律,探讨了铌在析出状态时对形变强化相变的影响,进行了转变动力学曲线的分析.结果表明:形变强化相变之前有Nb(CN)析出可以显著促进铁素体形核.含铌钢的过冷奥氏体在A₃~A_r³之间变形,可以得到平均晶粒尺寸为1.9μm的形变强化相变铁素体.其转变动力学与低碳钢相类似,以形变强化相变为主;在铁素体转变基本完成时,含铌钢的铁素体晶粒较细小.     

铌微合金钢中碳氮化铌化学组成的计算与分析

采用由热力学计算方法导出的二元微合金碳氮化物化学组成的理论计算公式,对一系列铌微合金钢中在奥氏体中沉淀析出的碳氮化铌的化学组成进行了实际计算,计算结果与有关文献给出的实验结果基本吻合。计算结果表明,碳氮化铌中碳化铌的摩尔分数x随温度的变化曲线一般为具有一极大值的连续上凸曲线;钢的化学成分中C量升高将使x增大,N量升高将使x减小,Nb量升高将使x增大;C、N量升高将使x取极大值的温度升高,而Nb量升高将使该极值温度降低。     

中碳铌微合金钢的应变诱导析出行为

通过应力松弛法验证了修正后的DS析出模型,得到了中碳铌微合金钢的应变诱导析出规律,结果表明:修改后的DS模型由于考虑了Si、Mn元素对碳氮化物应变诱导析出的影响,得到的PTT曲线与试验测得的曲线基本吻合,可用于Si、Mn含量较高的铌微合金钢应变诱导析出行为的预测;对于本试验用钢,PTT曲线具有典型的"C"型特征,鼻子温度在900℃左右,并且,随着应变速率的增大,PTT曲线左移,析出孕育期缩短。     

Nb的析出对变形诱导铁素体相变的影响

通过Gleeble2000热模拟实验机，研究了X65管线钢中Nb在变形奥氏体中的析出状态对变形诱导铁素体相变（DIFT）的影响。试验结果表明，在奥氏体临界区变形时，第一道次变形后，随变形后等温时间延长，诱导铁素体量变化不大。等温时间达120S时，变形奥氏体仍未发生再结晶。在道次间随时间延长，Nb的析出量增加，第二道次变形后诱导的铁素体也显著增加。微合金元素Nb通过碳氮化物的析出作用促进变形诱导铁素体相变。     

Quantitative Research on Dissolving of Nb in High Nb Microalloyed Steels during Reheating

The accurate prediction of soluble Nb content during reheating is helpful for the design of chemical composition and reheating parameters for Nb-containing steels.The dissolution behavior of Nb in high Nb microalloyed steels was investigated.The results show that Nb does not entirely dissolve for high Nb microalloyed steels containing Ti after holding at 1 300℃ for 3h.The soluble Nb content increases with the decrease of C content and/or the increase of Nb content in steels.Moreover,an expression has been established to describe the amount evolution of soluble Nb in high Nb microalloyed steels during reheating and the validity of this expression has also been verified by experiment.     

Nb-Ti微合金钢热变形后组织演变及第二相粒子析出行为

利用GLEEBLE-2000对试验钢进行热模拟试验,并结合显微硬度测试,研究了一种Nb-Ti微合金钢热变形奥氏体的变形后冷却相变行为.利用JEM-2000FX电镜对碳膜萃取复型法获取的第二相析出物进行分析,从而对热变形后冷却相变中的第二相析出行为进行了研究,探讨了不同冷却速度对第二相析出的影响,结果表明,有大量弥散分布的细小粒子析出,析出相主要以Nb-Ti碳氮化物复合相形式存在,一般呈方形、椭圆形、圆形以及不规则形状,并且随着冷却速度的增加,第二相析出增多且变得细小.     

Microstructure Evolution as an Effect of Strain Reversal During the Hot Deformation of Microalloyed Steels

Susceptibility of the steel for further cold processing strongly depends on the whole prior history of deformation in the hot working regime.In the industrial hot working processes,e.g.at the roughing stage of hot rolling,or forging,material undergoes complex deformation modes that leads to gradients of both microstructure and properties across the deformed cross-section.Torsion and multiaxial compression tests with different amounts of strain reversals were conducted at elevated temperatures to study the effect of applied strain path on the phenomena occurring during microstructure evolution of Nb-microalloyed steels.Gathered results will provide data for the modification of existing constitutive equations that mostly do not account for the strain path changes.Better through-process modelling will then enable to achieve better properties and quality of the products for further cold processing.     

Numerical Analysis of the Nb(C,N) Precipitation Kinetics in Microalloyed Steels

Precipitation kinetics of Nb(C,N) in microalloyed steels is crucial for the achievement of favoured steel properties. Therefore, numerous experimental studies have been performed in the past and various theoretical models have been developed to describe Nb(C,N) precipitation. However, the experimental data is sometimes contradictory and even the thermodynamic data for NbC solubility in austenite have a large scatter. In this paper, experimental results on the Nb(C,N) and NbV(C,N) precipitation kinetics in deformed and undeformed austenite are reviewed. Based on these data and with the precipitation kinetics module of the software package MatCalc, computer simulations are performed. The predicted interfacial energy of precipitates is adjusted to match the observed kinetics. A comparison between experimental information and simulation, i.e. time ‐ temperature ‐ precipitation (TTP) diagrams, is drawn and discussed. The results of the computer simulations using modified interfacial energies are in good agreement with the experiments.     

含铌微合金钢低温区静态软化行为

 通过两道次压缩变形实验对含Nb微合金钢静态软化行为进行了研究。结果表明：含Nb微合金钢静态再结晶临界温度随应变量增大而降低;随原始奥氏体晶粒尺寸增加而升高。温度高于静态再结晶临界温度时,含Nb微合金钢的静态再结晶激活能为常数(170589 kJ/mol);温度低于静态再结晶临界温度时,由于Nb的碳氮化物应变诱导析出,含Nb微合金钢的静态再结晶激活能为温度的函数,静态再结晶临界温度可通过再结晶激活能与温度倒数的关系曲线来确定。