铝硅合金化的TRIP钢成分设计

人们对TRIP钢中AJ代si合金化以取得极好的机械性能和改善可涂覆性的兴趣不断增加，本文用JMat．ProTM软件进行热力学计算，来评价和比较在多相钢的镀锌过程中加人si和址对相变的影响。多相钢连续镀锌时相中C的富集和合金元素含量，这个模拟软件为si与Al的最佳组合提供了重要用途。发现Al比si会使A1温度显著提高，延性范围更宽。对于一定体积分数的相，用si和Al合金化的钢的奥氏体中C含量相似，但是，由AJ合金化的铁素体中可富C，因而有提高强度的可能性。评价了由Mn、A1和si不同组合合金的退火奥氏体的临界硬化范围。最后，用模拟CCT曲线图预测Al合金化钢相对Si合金化钢，退火过程中会形成更多的铁素体，并且在460oC下保温时间更短。但是，Si—TRIP需要较快的冷却速度以防止珠光体形成并需要较长的等温保温时间完成贝氏体转变以获得较高残余奥氏体的显微组织。     

低Si和高Al冷轧TRIP钢的组织和性能分析

改变传统TRIP钢的Si或Al含量,结果表明,ω（Si）为0.61％的试验钢与传统的TRIP钢力学性能相当;ω（Al）为1.20％的试验钢抗拉强度略偏低,但其n值较高,达0.235。2种试验钢的组织均为铁素体＋小岛状马氏体。低Si或以Al代Si并通过适当的生产工艺,可以产生TRIP效应,低Si的试验钢残余奥氏体体积分数达6.20％,高Al的试验钢残余奥氏体体积分数达5.11％。扫描电镜观察断口形貌表明,2种试验钢拉伸试样断口均呈韧窝状,并且可避免高Si含量对钢板表面的不利影响。     

经济型铁素体/贝氏体高扩孔钢的组织与性能

 通过TMCP工艺实验,研究了Si、Mn含量对低碳Si Mn钢显微组织、力学及成形性能的影响,探讨了铁素体/贝氏体双相钢(FB钢)在扩孔过程中的裂纹形成及扩展行为。研究结果表明,增加Si含量,实验钢中等轴铁素体的体积分数增加,扩孔性能得到改善;而增加Mn含量,实验钢的强度和韧性显著提高,但塑性和扩孔性能有所下降。FB钢中的裂纹扩展主要是以微孔聚集机制进行,当遇到贝氏体时,裂纹通过铁素体 贝氏体相界面并剪断铁素体进行扩展。合理选择Si、Mn含量和TMCP工艺参数,可以获得690 MPa级的经济型热轧FB高扩孔钢,扩孔率达到了95%,综合性能较好。     

汽车排气系统用的铁素体不锈钢——汽车排气管用的高耐热高成形性铁素体不锈钢“JFE-MHI”

为了开发一种适用于汽车排气管的高耐热、高成形性的不锈钢，调查研究了Mo和Si对15％Cr铁素体不锈钢的成形性、高温强度和抗氧化能力的影响。添加Mo对提高抗氧化能力和高温强度有明显作用。添加Si对提高抗氧化能力有作用，但发现对提高高温强度实际上无作用。根据这些研究结果，开发出了一种耐热性和成形性极佳的新的加Mo铁素体不锈钢。这种新的钢JFE—MHI（15％Cr-0．3％Si-0．5％Nb-1．6％Mo）兼具了现有两种钢（高成形性型和高耐热型）的所有优点。特别是，JFE-MHI薄钢板和电阻焊管显现出其成形性达到了与现有高成形性不锈钢JEF429EX（15％Cr-0．9％Si-0．5％Nb）同等的水平，而其高温强度、高温疲劳性能和热疲劳性能均优于现有高耐热不锈钢JFE434LN2（SUS444：19％Cr-0．3％Si-0．3％Nb-1．9％Mo）．     

低碳针状铁素体显微结构研究

通过应用金相和电子显微分析,对含有微量非金属夹杂物的含钛低碳钢在不同冷却条件下的显微组织进行研究,发现铁素体精细的显微结构对钢的机械性能有显著影响。其中针状铁素体之间细小的马氏体的存在与数量对钢的抗拉强度和低温冲击韧性起关键作用。     

高碳Si—Mn钢贝氏体的微观结构

利用TEM详细地研究了构成TRIP钢的贝氏体显微组织特征。选择的2种Si—Mn钢分别为0．6C-1．5Mn—1．5Si和0．18C-1．55Mn-1．7Si（ωt％）,在奥氏体化温度下,高碳钢直接冷却到贝氏体转变温度,而低碳钢则有保温阶段,目的是在贝氏体转变前形成多边形铁素体。测试了贝氏体转变阶段的试样,以确定在不同转变温度下碳化物析出趋势。除高Si试样外,大部分试样都分析出有渗碳体颗粒,但检测的渗碳体与贝氏体铁素体的取向与通常的Bagaryatski关系不同,渗碳体的形成从热力学和动力学看是正常的。作者特别强调,人们认为TRIP钢析出无碳贝氏体的想法并不是合理的,因此,对于设计这类高强钢工艺参数,动力学模型不能忽略碳化物沉淀析出。     

高延伸凸缘成形性中碳钢板的显微组织及性能

通过对铁素体（下称F）-珠光体（下称P）钢和渗碳（C）体钢在扩孔中，空隙的发生和长大的观察．研究了钢的显微组织对热轧钢板延伸凸缘成形性能的影响。 对比F-P钢和球化渗C体钢．前者的延伸率（T.EL）较高，但后者的延伸凸缘性指标即扩孔率入更优良。且因球化退火温度的上升，使T．EL和λ同时增高．即提高了入-T．EL平衡。λ与切口延伸率（n-EL）密切相关．当标距（GL）较长等于50mm时，二者成线性关系。 F-P钢在扩孔时的冲孔端面产生了切口状裂纹。在随后的扩孔过程中裂纹沿F和P界面快速延伸．从而降低了钢的扩孔性。 球化渗C体钢的冲孔端面平滑，在扩孔中产生和长大的空隙、因连接而向裂纹进展．由于加工应变分散而传播，从而提高了扩孔性。     

FB双相钢延伸凸缘性能与组织的关系

通过对比观察不同扩孔率双相钢的显微组织,研究了铁素体贝氏体双相钢的延伸凸缘性能与组织之间的关系。试验结果表明,当显微组织由多边形铁素体和粒状贝氏体组成时,FB双相钢能达到优异的延伸凸缘性。多边形铁素体有利于扩孔率的提高而下贝氏体和板条马氏体则有害;M-A的尺寸对延伸凸缘性影响很大,随着M-A岛尺寸的减小,扩孔率逐渐增大,当M-A岛的宽度为0.7μm时,FB双相钢的扩孔率能达到120%。     

420 MPa级耐候桥梁钢用焊材熔敷金属强韧化规律

 为了研发与420 MPa级耐候桥梁钢综合性能相匹配的焊材,研究了3种不同质量分数硅、锰的熔敷金属的组织和性能变化规律。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电化学测量等手段全面分析了硅、锰质量分数对熔敷金属强韧化规律和耐蚀性的影响。结果表明,当熔敷金属中硅质量分数为0.32%时,锰质量分数从1.34%减至1.05%,抗拉强度降低5%,冲击韧性提升40%;锰质量分数为1.05%时,硅质量分数从0.34%减至0.20%,抗拉强度降低2%,冲击韧性提升24%。冲击韧性的提升归因于柱状晶区和再热粗晶区内的先共析铁素体(含侧板条铁素体)占比减少,针状铁素体增加,M-A组元尺寸减小,从而裂纹扩展路径更加曲折,裂纹扩展功增加。同时,各熔敷金属与试验用耐候桥梁钢自腐蚀电位差均小于20 mV。由此,实现了强韧性、耐蚀性与试验用钢相匹配。     

硼对低焊接裂纹敏感性高强钢组织性能的影响

 分析了在控轧、控轧加回火、调质等不同工艺条件下,硼对低焊接裂纹敏感性钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,硼抑制先共析铁素体形成,提高淬透性,在控轧工艺下含硼钢形成粗大的贝氏体和马氏体组织,并保留了原始奥氏体晶界;调质工艺得到回火索氏体组织,但含硼钢的大角度晶界比例与无硼钢相比较低。硼在强度上的作用显著,上述3种工艺下含硼钢的抗拉强度分别比无硼钢高300, 214, 101MPa,屈服强度分别高320,259,144MPa,但伸长率和冲击韧性均有所降低。无硼钢在调质工艺下、含硼钢在控轧加回火工艺下具有较好的强韧性匹配。     

含有上贝氏体的ER8车轮钢的裂纹扩展行为

研究不同含量的上贝氏体对ER8车轮钢裂纹扩展行为的影响。利用激光共聚焦显微镜（LSCM）和扫描电镜（SEM）对ER8车轮钢的显微组织和裂纹扩展路径进行了研究。实验结果表明:ER8车轮钢中的组织除了有铁素体和珠光体,还存在上贝氏体;裂纹穿过上贝氏体和珠光体扩展,最终停止在珠光体区域;与珠光体组织相比,裂纹在上贝氏体中的扩展路径更曲折。利用扫描电镜（SEM）对ER8车轮钢的裂纹扩展变形进行原位观察。实验结果表明:含有80%上贝氏体的ER8车轮钢拉伸时,组织变形过程主要以铁素体和上贝氏体为主,裂纹在上贝氏体和珠光体中连续扩展,伴随着珠光体的变形;而含有50%上贝氏体的ER8车轮钢拉伸时,组织变形过程主要以铁素体和珠光体为主,并且上贝氏体对铁素体和珠光体的变形起到阻碍作用。上贝氏体能够有效地阻止裂纹扩展,在偏转裂纹路径和延缓裂纹扩展方面起着重要作用;并且对铁素体和珠光体的变形起到阻碍作用。      

循环弯曲试验期间Fe—Si合金的位错组织变化及疲劳裂纹性能

在循环弯曲试验期间，利用透射电子显微镜（TEM）研究了Fe-Si合金（O、0．5％和1．O％Si）中的位错组织演变及疲劳裂纹性能。Si的添加增加了钢的疲劳强度，并且还会严重影响住错组织的演变。也就是说，在无Si钢中出现蜂窝形住错组织，而在含1％Si的钢中出现脉络形住错组织，导致疲劳强度的提高。无Si钢中的蜂窝形住错组织被认为是循环变形期间住错容易交叉滑移所引起的，而1％Si钢中的脉络形住错组织则是由于层错能降低而导致的交叉位移困难而造成的。此外，含Si钢显示出一种独特的组织，以致于在沿晶界0．5μm左右的区域内没有位错。疲劳断裂表面检查显示，穿晶断裂发生在无Si钢内，而在1％Si钢内，发现就在其上表面下有许多晶间裂纹，它们被认为是由下面两个原因造成的：（1）脉络形组织使应变散布于晶粒内；（2）无住错区使微裂纹形成并沿晶界扩散。     

热轧带钢中形成超细铁素体的新方法

一种新的热机械处理方法可在单道次热轧带钢的表面层获得超细的（直径小于2μm）等轴多边形铁索体,铁素体晶粒的形成只在带钢刚离开轧辊时产生。轧制前带钢被加热到1250℃停留300s,然后空冷到轧制温度。对两种碳钢进行了试验,第一种是0．09％C-1．b8Mn-0．22Si-0．27M。钢（A钢）,在刚高于其Ar3温度的800℃进行热轧;第二种是0．11％C-1．68Mn-0．22Si钢（B钢）,在刚低于其Ar3温度的675℃进行热轧。空冷后,A钢和B钢的带钢表层都由超细铁素体组成,它们是在大的奥氏体晶粒内形成的,而带钢中间层由贝氏体显微组织组成。在B钢的整个带钢断面中,     

汽车车轮用复相钢的研究

通过在临界区退火后水淬及在450℃等温不同时间后水淬,以获得不同低浊转变产物及体积分数的F＋M、F＋B＋M和F＋B组织,探讨了热处理工艺对显微组织的影响,并研究了低 转变产物的性质及体积分数对拉伸、延伸凸缘性的影响。结果,低温转变产物贝氏体代替马氏体,大大改善了延伸凸缘性。F＋10％B1＋1％－2％M的复相组织具有最好的综合,的低温转变产物及粒度、降低低温转变产物与铁素体的硬度比和良好的总伸长率是改善低碳含铌车轮3和钢冲压成型性的主要因素。     

显微组织对X80管线钢力学性能的影响

利用光学显微镜研究了20 mm厚度X80管线钢显微组织类型对强韧性的影响。结果表明:显微组织为针状铁素体和少量的粒状贝氏体时,钢的屈服强度达到512MPa;针状铁素体的晶粒细化、粒状贝氏体和板条贝氏体可以使X80管线钢具有更高的屈服强度,达到600MPa。细小而均匀的粒状贝氏体可以获得良好的冲击韧性。掺杂在一起的细小的针状铁素体、准多边形铁素体、粒状贝氏体促使裂纹扩展路径曲折,改善冲击韧性。     

[P]对低碳Si-Mn-B钢170mm×1650mm铸坯断裂的影响

低碳Si—Mn—B钢（％：0．16～0．17C、1．10～1．12Si、1．80～1．85Mn、0．0010～0．0011B）部分连铸板坯在多次搬运后发生横向断裂。对断裂与未断裂铸坯进行连铸工艺、铸坯成分、组织和力学性能的分析表明,二者连铸工艺相同,断裂板坯S含量为0．004％,P含量为0．025％,中间裂纹1．5级,组织中有穿晶裂纹,未断裂板坯S含量0．004％,P含量0．008％,中间裂纹0级,组织中未发现显微裂纹,说明板坯中P含量偏高导致板坯多次搬运后断裂。     

2种含铝TRIP钢连续冷却转变动力学分析

用热膨胀法,通过对含1.5%w（Al）和含w（Al）1.0%＋w（Si）0.5%的2种TRIP钢的显微组织观察,绘制了2种不同w（Al）、w（Si）的TRIP钢的静态CCT曲线,研究了含Al TRIP钢在冷却过程中的相转变,分析了冷却速率及不同w（Al）对微观组织和贝氏体转变动力学的影响。结果表明,Al元素加速TRIP钢冷却时铁素体转变和贝氏体转变,但是推迟珠光体转变。     

TA2钛／Q345R钢钎焊用钎料研究

选用AgSO．5Cu35．2Mn8．01Ni4．95Si0．380．1、Ag60．5Cu26．2Mn8．01Ni4．95Si0．380．1、AS65．5Cu21．2Mn8．0-Ni5Si0．380．1和AgT0．5Cu16．2Mn8．0Ni4．95Si0．380．1为钎焊料,对TA2钛与Q345R钢进行TIG-熔焊连接实验,结合光学显微观察、焊缝显微硬度分析及接头拉伸强度测试,研究了4种钎料对TA2钛与Q345R钢的钎焊效果的影响。结果表明,Ag65．5Cu21．2Mn8．0Ni5SiO．3130．1钎料的焊接质量最好,无论是钢侧还是钛侧都无裂纹产生,也无碳化物以及其他脆性化合物生成,且钎料与母材有明显互扩散现象。     

Ti—IF钢铁素体区与奥氏体区轧制组织性能的差异

在实验室条件下分别进行了Ti—IF钢铁素体区与奥氏体区热轧、冷轧和退火试验。通过拉伸试验、金相观察、织构分析等比较了两种不同轧制工艺下的组织性能。试验结果表明,奥氏体区轧制下Ti—IF钢的屈服强度为157MPa,抗拉强度308MPa,延伸率49．1％,11值0．26,r值2．03;铁素体区轧制Ti—IF钢的屈服强度127MPa,抗拉强度306MPa,延伸率49．5％,n值0,31,r值2．43。与奥氏体区轧制相比,铁素体区轧制具有更低的屈服强度,高的n值,高的r值。     

非调质钢高韧性及微合金化工艺的研究

探讨微量元素对非调质钢性能尤其是冲击韧性的影响，得出：非调质钢的最佳组织是细珠光体＋适量均匀分布其间的自由铁素体，以确保钢的较好热变形性、可切削性及强韧性的匹配。Ｃ量过高将使铁素体减少，发生解理脆断，淬秀性过高，易出现非珠光体型转变产物，特别是贝氏体将使韧性显著下降。另外，合理利用多中微量元素间的交互作用，促进晶内铁素体（ＩＧＦ）形成，以获得细块状铁素体、珠光体组织。Ｖ的固溶温度较低，含Ｖ非调钢的