冷轧TRIP钢两相区奥氏体化中合金元素的扩散

为了研究TRIP钢两相区奥氏体化过程中合金元素在奥氏体和铁素体中的分布,利用热膨胀仪、金相显微镜和电子探针等仪器,在对TRIP钢两相区奥氏体化过程进行热力学与动力学分析的基础上,建立了两相区奥氏体化过程的扩散模型,采用显式有限体积法对770℃和800℃的奥氏体化过程进行了数值求解.模拟结果表明：奥氏体生长初期受C元素在奥氏体中的扩散控制达到亚平衡,此时Mn元素在奥氏体与铁素体界面处的质量浓度差不显著;而奥氏体生长后期受Mn元素在铁素体中的扩散控制而达到最终平衡,此时Mn元素在奥氏体与铁素体界面处有较显著的浓度梯度.     

热处理对铸态双相不锈钢中δ-铁素体的影响

研究了不同热处理温度和保温时间对双相不锈钢0Crl7Mnl4Mo2N(A4钢的)铸态组织中δ-铁素体含量及形态的影响．发现在l050-l150℃之间加热时，奥氏体基体上分布着球状的及长条形的δ-铁素体，且加热温度越高保温时间越长，铁素体的球化率越高．在l250℃加热保温时间小于8h时，组织全部由等轴状的δ-铁素体组成；当保温时间大于8h或加热温度高于l250℃时，组织由δ-铁素体和奥氏体两相组成，铁素体为尖角网状分布．     

微合金化热轧低硅多相钢的组织与性能

为了开发微合金化热轧低硅多相钢,在不含替代硅的合金元素的化学成分设计基础上,通过热轧实验研究了终冷温度对显微组织和力学性能的影响。结果表明,终冷温度从420℃升高到500℃,均可得到多相组织,其中残余奥氏体量增加了6.5%,马氏体消失,组织中出现大量的贝氏体。当实验钢的轧制工艺参数和开冷温度相近时,组织中的铁素体量、铁素体平均晶粒尺寸大致相同,终冷温度对其硬相特性以及残余奥氏体的分布有很大影响。终冷温度为470℃时,硬相特性及残余奥氏体的分布匹配良好,其屈服强度、延伸率、强塑积分别达到460 MPa、31.3%和21 754 MPa·%。     

奥氏体化温度对铁素体耐热钢时效过程中微观组织演化的影响

奥氏体化温度对铁素体耐热钢中δ-铁素体的调控具有重要影响。为阐明铁素体耐热钢中δ-铁素体的热稳定性,本文研究了不同奥氏体化温度(1 050℃和1 200℃)对新型铁素体耐热钢650℃时效过程中微观组织演化的影响,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对不同热处理状态下新型铁素体耐热钢的基体组织及第二相颗粒进行了多尺度表征。实验结果表明：随着奥氏体化温度的升高,铁素体耐热钢中δ-铁素体含量增多,δ-铁素体内部有针状MX相形成。在2 000 h时效后,金属间化合物Laves相在原奥氏体晶界、马氏体板条界、δ-铁素体晶界或δ-铁素体内部形核,大尺寸M₂₃C₆碳化物对Laves相形核具有促进作用,Laves相尺寸随奥氏体化温度的升高而增大。奥氏体化温度对时效过程中M₂₃C₆碳化物及MX碳氮化物尺寸变化的影响较小。时效过程中,MX碳氮化物的热稳定性优于M₂₃C₆碳化物及Laves相。     

淬火温度对X80管线钢组织影响分析

采用双相区加速冷却法(DPAC),X80管线钢经奥氏体化及缓冷后分别在760、740、720、700、680℃淬火。淬火组织分别经4%硝酸酒精与LePera试剂进行金相腐蚀,分别进行组织定性/定量分析及整体/组织硬度测试。结果表明,不同淬火温度下组织为多边形铁素体+针状铁素体+贝氏体/马氏体复相组织。与硝酸酒精腐蚀的微观结构相比,LePera试剂可清晰显示马氏体/奥氏体组织,但铁素体晶界模糊。随淬火温度下降,铁素体晶粒尺寸与含量增加;针状铁素体逐渐向贝氏体/马氏体复相组织转化;马氏体/奥氏体岛状组织分布上由铁素体/贝氏体两相晶界间向铁素体同相晶界间转变,组织形态上由薄膜状向颗粒状转变。     

共析碳钢珠光体相变领先相的研究

从碳学度、驱动力和温度分布三个方面研究了共析碳钢珠江体相变领先相的问题;研究认为,奥氏体先转变为铁素体时其相界面碳浓度差△Cγ-α小,驱动力G1大,温度梯度（dT/dX)γ-α大,这是奥氏体先转变为渗碳体或奥氏体同时转变为铁素体和渗碳体所不及的;结果表明,在585℃以上,珠光体相变的领先相为铁素体,在585℃以上,珠光体相变的领先相可能为渗碳体。     

关于钢的珠光体分解

一般认为，珠光体转变得到铁素体和渗碳体的机械混合物，而且存在领先相．应用系统科学的理论和方法，研究了钢中珠光体共析分解机制，否定了领先相的存在．认为，过冷奥氏体的珠光体转变以及所谓“相同沉淀”都是铁素体和碳化物两相的共析共生的分解过程，设计了新的转变模型．实验表明，珠光体分解在奥氏体晶界形核，铁素体和渗碳体具有位向关系．明确指出，钢中的珠光体和“相间沉淀”产物都是共析铁素体和共析碳化物构成的整合组织．     

7．9Mn－1．4Si－0．07C钢高强韧机理研究

通过热轧、温轧、奥氏体化、两相区退火处理得到7．9Mn－1．4Si－0．07C钢板,该材料的拉伸强度及塑性随奥氏体化温度不同而具有显著差异．奥氏体化温度降低,室温下奥氏体含量升高,综合力学性能提高．当奥氏体化温度由900℃降低为800℃时,所得到钢板的奥氏体体积分数由15％增加到28％,拉伸强度由1150MPa提高到1340MPa,塑性由21％提高至27％．实验钢优异的力学性能源于其中大量的超细铁素体及奥氏体,细晶强化使其具有超高强度,铁素体基体及变形过程中奥氏体向马氏体相变提供了良好的塑性．基体组织中的位错强化,形变诱导马氏体转变的TRIP效应等是增强该钢板加工硬化能力的主要因素．     

9Ni钢临界区热处理

采用热力学软件Thermo-Calc计算了9Ni钢相图、相变温度以及合金元素Ni在奥氏体和铁素体中的含量。计算结果表明:Ni扩大了奥氏体区,并且当温度低于700℃时在奥氏体中形成偏聚。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对经淬火+临界区淬火+回火处理的9Ni钢进行了观察。结果表明:9Ni钢显微组织为回火马氏体组织和逆变奥氏体,逆变奥氏体约占7%,9Ni钢的冲击断口含有大量韧窝,强韧性满足性能要求。     

奥贝双相钢力学性能及塑变分析

采用等温处理方法获得了奥氏体含昨铁素体中含碳量不同的奥氏体－贝氏体双相钢,研究了等温处理温度对奥氏体量和铁素体中碳含量的影响,测定了双相钢的力学性能;建立了奥贝双相钢等应变模型,计算了奥贝钢中两相的塑性应变分配,对双相钢的塑性变形及影响进行了初步的理论探讨。     

含稀土的23Cr型双相不锈钢的高温变形行为

利用Gleeble-3500热力模拟试验机在950-1200℃,应变速率为0.1-10s-1条件下进行了含稀土的23Cr型双相不锈钢的热压缩变形,获得了流变曲线,建立了热变形方程,分析了变形组织。结果表明：在流变曲线上既存在峰值应力也有稳态应力;在高温低应变速率条件下,峰值应变减小。上述变形条件下,试验钢的热变形激活能Q=436kJ/mol,表观应力指数n=3.91,热变形方程为：ε=2.41×1016[sinh（0.012σs）]3.91exp （-436000/RT）。奥氏体的动态再结晶在试验钢的动态软化机制中起主导作用且随着温度的升高和应变速率的降低越来越充分;而大应变下,铁素体的软化主要表现为较充分的动态回复。稀土元素影响了热变形时两相中Mo元素的再分配是稀土改善双相不锈钢高温塑性的重要原因之一。稀土使Mo在铁素体中浓度较低温度下降低,高温下升高;而奥氏体相中,使得Mo浓度在较低温度下升高而高温下降低。     

Effect of Direct Quenching and Partitioning Treatment on Mechanical Properties of a Hot Rolled Strip Steel

Three different online heat treatment processes were designed to study the effects on the mechanical properties of a 0.19C-1.6Si-1.6Mn(wt%) hot rolled strip steel.The microstructures were characterized by means of SEM,TEM,EPMA,and XRD.The mechanical properties were estimated by tensile tests.Results showed that a satisfying combination of strength and ductility could be obtained through the ferrite relaxation and direct quenching and partitioning process.Analysis was also focused on this process.The microstructure contained proeutectoid ferrite grains,martensite packets and blocky or interlath retained austenite,and also contained carbide-free bainite in the case of relatively high quench temperatures.The retained austenite fraction was increased through proeutectoid ferrite and partial bainite transformation,while the tensile strength was also consequently decreased.The most of retained austenite transformed to ferrite under deformation and the elongation was obviously improved.     

新型Fe-Mn-Al-Cr合金的组织及耐酸性能的研究

设计了几种不同铬质量分数和铝质量分数的Fe-Mn-Al-Cr合金,将以前设计的Fe-25．65Mn-4．1Al-4．13cr和1Cr18Ni9Ti作为对比试样．金相观察结果表明：当锰质量分数降到15％时合金仍能呈单相奥氏体,但当铬铝达到一定值时出现铁素体．应用阳极极化技术和失重法研究了各种合金在0．5mol／L H2SO4和1 mol／L HNO3中的耐腐蚀性能,结果表明：随铬质量分数的增加,合金的耐酸性能先提高后降低;随铝质量分数的增加,合金的耐酸性能下降．铝在硝酸中大大提高了合金的耐腐蚀性,而在硫酸中作用不大;降低锰铝并适当升高铬质量分数既可得到更好耐酸性能的合金又降低了成本,经钝化后的Fe-Mn-Al-Cr合金的耐硝酸性能比1Cr18Ni9Ti好．     

Microstructural Features During Strain Induced Ferrite Transformation in 08 and 20Mn Steels

The microstructure evolution during strain induced ferrite transformation was followed in thermal-simulation tests of clean 08 and 20Mn steels. The influences of carbon equivalence and initial austenite grain size on ferrite grain refinement and the volume frac- tion of ferrite during straining were inspected. The results revealed that the accelerating effect of ferrite transformation by strain was increased as the carbon equivalence decreased. However, finer ferrite grains were obtained at higher carbon content. At strain of -1 .5 ferrite grains less than 3 μm and 2 μm can be obtained in 08 and 20Mn steels respectively. Whereas the ferrite grain refinement in 08 steel was due to both effects of strain induced transformation and ferrite dynamic recrystallization, that in 20Mn was mainly due to st fain induced transformation. Heavy strain can produce fine ferrite grains in coarse austenite grained 08 steel, but it would lead to band microstructure in coarse austenite grained 20Mn.     

Austenite formation during intercritical annealing in C-Mn cold-rolled dual phase steel

Two different kinds of experimental techniques were used to in-situ study the austenite formation during intercritical annealing in C-Mn dual phase steel. The microstructure evolution was observed by confocal laser scanning microscope, and the austenite isothermal and non-isothermal transformation kinetics were studied by dilatometry. The results indicate that banded structure is produced for the reason of composition segregation and the competition between recrystallization and phase transformation. Austenite prefers to nucleate not only at ferrite/ferrite grain boundaries, but also inside the grains of ferrite.Furthermore, the austenitizing process is accomplished mainly via migration of the existing austenite/ferrite interface rather than nucleation of new grains. The incubation process can be divided into two stages which are controlled by carbon and manganese diffusion, respectively. During the incubation process, the nucleation rate of austenite decreases, and austenite growth changes from two-dimensional to one-dimensional. The partitioning coefficient, defined as the ratio of manganese content in the austenite to that in the adjacent ferrite, increases with increasing soaking time.     

改善42CrMo钢硬度与耐磨性的研究

将合金元素Mn,Cr,Mo,Nb加入42CrMo钢中熔炼后,选择退火、油淬及回火的热处理方式．回火温度为380℃时,提高单个合金元素的百分含量,cr含量可达到1．51％,硬度46．8HRC,磨损率0．214．同时,综合提高了合金元素Mn,Cr,Mo,Nb的含量．回火温度350℃,Nb对42CrMo的硬度和耐磨性的影响比Mo明显,而回火温度410℃时,Mo的影响更为明显．合金元素Mn,Cr,Mo,Nb质量分数分别为0．60％,1．40％,0．30％,0．07％时,回火温度为410℃,42CrMo钢的硬度达到46．2HRC,磨损率0．216．     

低碳低合金层片状双相钢的显微组织研究

0.18C-0.95Cr钢层片状双相组织中,马氏体板条间存在条形残余奥氏体,马氏体与奥氏体的位向关系同样服从K-S关系。铁素体区域中的微小奥氏体岛,淬火后可以得到多边体形单晶马氏体,铁素体与马氏体界面分布着微小粒状渗碳体。临界淬火加热速度较小(2℃/min)的层片状双相组织α＇中的Cr含量比与其相邻的铁素体的高。在马氏体与铁素体界面的EELS中出现明显的C,K峰和N,K峰。     

Nb对低碳微合金钢相变的影响

采用Gleeble-1500D型热模拟机测定了不同含铌量低碳微合金钢在不同冷却速度下,过冷奥氏体连续冷却相变点,分析观察了显微组织,测定了其显微硬度.得出:在同一冷却速度下,随着含铌量的提高,过冷奥氏体连续冷却相变点降低,容易出现条片状贝氏体铁素体,显微硬度提高;在相同成分下,随着冷却速度的增加,含铌钢中铁素体越来越细小,由等轴状大块铁素体组织向条片状贝氏体铁素体转变.     

超高强钢23Co14Ni12Cr3强韧性的优化配合

主要考察了双时效工艺对超高强钢23Co14Ni12Cr3显微组织与力学性能的影响。在抗张强度没有明显降低的条件下，新创立的双时效比正常时效的冲击疲劳寿命与动态断裂韧性分别延长和提高了35．5％与22．6％。结果表明：双时效工艺在改善高强钢的强韧性优化配合方面是一新的突破。基于显微组织的观察结果，深入地分析了逆转变奥氏体AR稳定性提高和疲劳寿命延长的物理机制，不仅双时效的高温保温阶段所形成的AR韧性得到大幅度提高，而且在双时效的低温处理过程中，从马氏体铁素体中析出的间隙碳原子会扩散到逆转变奥氏体中，造成马氏体的脆性降低和奥氏体的稳定性进一步提高。