双相钢中马氏体相变热力学分析

本文根据双相钢中马氏体显微组织及相变特点,通过热力学分析,提出双相钢中马氏体相变驱动力及M_3点表达式。用膨胀仪实测了马氏体相变开始温度M_s及终了温度M_f,实测的M_s值与理论计算值符合较好。发现M_s和M_f值不仅与马氏体含碳量有关,而且随铁素体含量的增加而上升。     

元素Nb对C-Si-Mn-Cr-Mo双相钢相变规律的影响

用Gleeble-1500热模拟机测定了C-Si-Mn-Cr-Mo和C-Si-Mn-Cr-Mo-Nb两种试验钢连续冷却转变(CCT)曲线,分析了微合金元素Nb对试验钢相变规律和组织演变的影响.结果表明,Nb可显著抑制试验钢铁素体转变,随着冷却速度增加,Nb的抑制作用逐渐增强,铁素体晶粒尺寸明显细化,显微硬度明显增加.铁素体转变充分时,Nb可提高亚稳奥氏体稳定性和淬透性,但对马氏体和贝氏体产物的显微硬度影响不大.在铁素体转变量很少或未转变的情况下,Nb使得粒状贝氏体产物中马氏体-残余奥氏体(MA)岛数量明显增多,贝氏体显微硬度增加,但其增幅随着冷却速度增加逐渐减小.     

合金元素与退火工艺对冷轧双相钢组织和性能的影响

利用ULVAC-CCT-AY-II连续退火模拟器,探讨了合金元素C、微量Nb与退火温度对双相钢力学性能和组织的影响规律。结果显示,C与Nb对相变温度影响较小,但减少了760℃低温退火时的马氏体含量;微量Nb的加入,组织明显细化;在780℃以下退火时,易出现回复组织;在800℃以上退火时,C含量较高钢的组织中容易生成珠光体;C与Nb的加入,能提高钢的屈服强度与抗拉强度;微量Nb在提高钢强度的同时,伸长率也较未添加Nb的试验钢大;在820℃退火时,Nb微合金化双相钢的综合性能较好。     

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。     

工艺参数对Ti微合金化高强钢组织性能的影响

为实现高品质Ti微合金化高强钢的工业化生产,通过热模拟试验研究了加热温度、终轧温度、精轧阶段变形量、冷却速率和卷取温度对Ti微合金化高强钢组织性能的影响规律。结果表明,随着加热温度的升高,铁素体晶粒尺寸显著增大,试验钢硬度增大。随着终轧温度的降低和冷却速率的增大,铁素体晶粒尺寸逐渐减小,贝氏体含量增加,试验钢硬度增大。随着精轧阶段变形量的增大,铁素体含量增加,组织得到细化,细晶强化和相变强化共同作用的结果使得试验钢硬度逐渐降低。随着卷取温度的降低,试验钢的硬度先升高后降低,当卷取温度为610 ℃时,试验钢硬度最高。     

含Al双相钢相变行为及退火温度对力学性能的影响

利用Formastor热膨胀仪测试了一种含Al中硅中锰双相钢的连续冷却过程的相变行为,采用连续退火热模拟试验机进行了连续退火试验,测试了力学性能,观察了微观组织。结果表明,试验钢以10℃/s的加热速率加热过程中,Ac1和Ac3分别为713 ℃和918℃,与热力学平衡状态相比,分别需要29 ℃和58 ℃的过热度;连续冷却过程中,发生铁素体相变的临界冷速为3~5 ℃/s之间,贝氏体相变的临界冷速为15~30 ℃/s;连续退火过程中,随淬火温度的提高,抗拉强度呈逐渐升高的趋势,而伸长率呈逐渐降低的趋势,应变硬化指数n值对淬火温度不敏感。     

回火对铌微合金化C-Mn钢的组织及性能影响

研究了低碳低合金铌微合金化钢经轧制快速冷却后回火过程中组织与力学性能的变化.结果表明,低碳低合金铌微合金化钢回火时弥散强化随钢中Nb含量的升高而增强.当钢中Nb含量高于0.042%时,抗拉强度及屈服强度在600℃回火2 h达到峰值.含0.023%Nb的钢在550℃回火时的抗拉强度达到最高值,而屈服强度在550℃和650℃回火时出现双峰值.低于600℃回火,全部试验钢中观察到回火贝氏体,700℃回火时,回火贝氏体消失,形成平衡组织.     

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 通过模拟试验研究了热轧卷取温度对气冷退火冷轧双相钢的组织性能的影响,并采用ThermoCalc相图计算进行理论分析。结果表明：热轧高温卷取一方面可使冷轧退火后得到相对粗大的晶粒,有利于降低双相钢的屈服强度;高温卷取产生的晶界锰偏聚可以增加双相钢退火冷却时奥氏体的淬透性,在退火冷却时得到更多马氏体,从而提高双相钢的抗拉强度。因此,热轧高温卷取的冷轧气冷退火双相钢具有更低的屈强比和更好的塑性,从而获得更好的成形性能。     

过时效温度对冷轧双相钢组织性能的影响

研究了过时效温度(室温～500℃)对超高强低碳冷轧双相钢力学性能的影响.研究表明,随着过时效温度升高,马氏体发生分解,抗拉强度呈现下降的趋势;且在回火过程中,晶粒呈现出明显的长大趋势;过时效温度高于300℃时,实验钢出现屈服延伸.该钢种最佳过时效温度以200～300℃为宜.     

无碳化物贝氏体/马氏体复相钢晶粒细化研究

在获得无碳化物贝氏体/马氏体复相钢奥氏体晶界侵蚀方法的基础上,利用电致加热循环淬火方法对无碳化物贝氏体/马氏体复相钢进行组织超细化处理,研究了奥氏体化温度、加热速率、循环次数和保温时间对钢的组织和原奥氏体晶粒的影响。实验结果表明:以100℃/s的加热速度加热到910~920℃淬火,循环3次,前两次淬火不保温,最后一次保温30 s,可得到平均晶粒度为3.2μm,超高周疲劳性能优异的超细化无碳化物贝氏体/马氏体复相钢。     

碳和锰元素对Mn-Si双相钢连续冷却转变的影响

探讨了碳（由０．０６６％增至０．１３％）,锰（由２．０１％增至３．０１％）含量对ＭｎＳｉ双相钢９６０℃奥氏体化后连续冷却转变的影响。结果表明：碳的增高明显推迟铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体转变;当锰含量增至３．０１％时,在１０℃／ｍｉｎ慢速冷却条件下均不发生铁素体和珠光体转变。     

Si对高强热轧双相钢组织性能的影响

实验试制了590MPa级C Si Mn Cr系高强热轧双相钢,同时分析了合金元素Si对双相钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,Si含量增加05%后,组织中铁素体含量增加了3%,硬度提高了HV20;双相钢抗拉强度提高了41MPa,屈服强度提高了8MPa,降低了屈强比,伸长率提高了8%,塑性得到显著改善。     

低成本热轧双相钢组织性能研究

利用两段式和三段式冷却方式进行低Si—Mn含Nb、Ti热轧双相钢实验，通过合理的工艺参数控制得到了细小的铁素体基体上均匀分布的马氏体组织，屈强比为0．6，强度级别为550MPa级热轧双相钢。并分析讨论了工艺参数对组织性能的影响，为现场工业试制提供了理论基础。     

一种微合金化0Cr13Ni4Mo不锈钢的相图及临界转变温度研究

用热力学计算结合示差量热分析(DSC)方法研究了一种水轮机叶片用V、N微合金化CrNiMo不锈钢的相图及临界转变温度,获得了该钢的伪二元平衡相图、平衡条件下各相的摩尔分数与温度的关系曲线。该钢的Ac1和Ac3温度分别为580℃和730℃,VN的析出温度为1 010℃。     

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在连续退火模拟实验机上对冷轧双相钢进行了退火镀锌工艺的模拟实验,在实验室制备了冷轧热镀锌双相钢DP780,利用光学显微镜、SEM、TEM和EBSD技术对其显微组织进行了观察和分析,并对其力学性能进行了检测。实验结果表明：试样组织为铁素体加马氏体岛的双相组织,并有少量的残余奥氏体存在。该钢板具有良好的综合力学性能,达到了DP780级别双相钢的性能要求。     

超高强低碳Si-Mn冷轧双相钢的回火组织和力学性能研究

将Fe-0.12C-0.45Si-1.80Mn-0.25Cr钢轧硬材在临界区加热保温后水冷,获得抗拉强度超过1100 MPa的铁素体 马氏体双相钢.研究了不同温度回火后,该双相钢组织和力学性能的变化.结果表明,低碳Si-Mn冷轧双相钢随着回火温度的提高,强度逐渐下降而伸长率增加.在200～300 ℃回火,强度性能下降不多但伸长率大大提高,而且屈强比低,有利于获得较好的综合性能(抗拉强度大于1000 MPa,总伸长率接近14%).在回火温度超过300 ℃时,马氏体岛内孪晶晶界变得模糊,回火温度达到600 ℃时,马氏体岛分解比较完全,分解为粗大渗碳体球化颗粒.超过300 ℃回火后,应力应变曲线出现不连续屈服,而且随着回火温度增加屈服平台逐渐伸长.     

精炼处理对低合金双相耐磨钢力学性能的影响

Mn-Si系双相高强度低合金耐磨铸钢在熔炼过程中产生的非金属夹杂物和气体会严重影响耐磨钢的力学性能.采用精炼技术对真空熔炼后的钢液进行精炼处理,并与未经过精炼处理的双相耐磨钢进行了比较研究,发现精炼处理后的试验钢中的氧、氮、硫等有害元素含量大幅降低;非金属夹杂物的形貌变小变圆,数量也有所降低.力学性能测试表明,经过精炼处理后的双相耐磨钢的冲击韧性和延展性获得了大幅提高.