SPHC钢薄板坯的高温力学性能

用Gleeble热模拟试验机对SPHC钢(%:0.02C、0.18Mn、0.03Si、0.04Als)70 mm×1250 mm板坯进行600～1 350℃的力学性能的研究,并借助扫描电子显微镜和能谱仪分析了拉力试样的断口。结果表明,SPHC薄板坯的第Ⅰ和第Ⅲ脆性区分别为1 200℃～固相线及600～850℃,850～1 200℃薄板坯的塑性最好;第Ⅲ脆性区试样为沿晶界断裂;晶界处夹杂物及γ→α相变中形成的片状铁素体造成了晶界脆性,降低了第Ⅲ脆性区材料塑性。     

连续退火的无Si TRIP钢的组织和力学性能

在实验室用Gleeble3500热模拟试验机制备了一种无Si TRIP钢.利用拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射以及热膨胀仪对其力学性能、微观组织和相变规律进行研究,在此基础上分析了贝氏体相变温度和时间对力学性能和残余奥氏体的影响.无Si TRIP钢呈现出良好的整体力学性能,抗拉强度分布在740~810 MPa,延伸率均在25%以上,最高可达32%以上;贝氏体等温温度为420℃时能获得最佳的综合力学性能,抗拉强度随贝氏体相变时间增加而下降,延伸率随之上升,而屈服强度没有显著变化.无Si TRIP制的铁素体晶粒大小约为3~4μm,比含Si TRIP钢铁素体晶粒细小;残余奥氏体的体积分数在8%~10%,比含Si TRIP钢低约3%;420℃保温300 s后贝氏体相变基本结束,而碳的扩散仍然在进行;无Si TRIP钢贝氏体相变速率比含Si TRIP钢快,贝氏体相变总量也更多.     

高强TRIP钢的动态力学性能

将Si-Mn系双相钢（DP钢）作为对比钢种,分析研究了高应变速率下600 MPa级Si-Mn系TRIP钢及含Al、Ni的1000 MPa级TRIP钢的显微组织及其动态力学性能.对DP钢而言,其抗拉强度随着应变速率的增大而升高,断裂延伸率则由于绝热温升的作用也呈上升趋势;对TRIP钢而言,随着应变速率的增大,其抗拉强度不断增大,断裂延伸率先减小后增大,但无法达到其静态拉伸时的塑性水平,这是由于在动态拉伸条件下奥氏体向马氏体的渐进式转变被抑制造成的.此外,在相同应变速率下测得的TRIP钢的绝热温升始终比DP钢高,而这部分高出的热量应当来自于在动态变形条件下TRIP钢中发生TRIP效应后释放的相变潜热.      

U71Mn重轨钢高温力学性能研究

文章研究了U71Mn重轨钢的高温力学性能,通过对U71Mn重轨钢热塑性,延伸率、抗拉强度与温度的关系的分析可知:800~875℃、925~1 030℃为U71Mn的两个脆性温度区,在高温拉矫时,应该尽量避免这两个温度区,以保证在拉矫时不会出现裂纹;875~930℃热塑性和高温强度最好,所以在连铸生产过程中应选该温度范围为理论的拉矫温度;U71Mn温度在900℃时的热塑性最好。     

退火温度对退火马氏体基TRIP钢显微组织和力学性能的影响

将C-Si-Mn系TRIP钢通过完全淬火和两相区退火相结合的工艺,得到一种以退火马氏体为基体的TRIP钢（简称TAM钢）,并对比分析了TAM钢在不同温度退火后的显微组织和力学性能.结果表明,TAM钢经退火后的显微组织特征为精细规整的板条退火马氏体基体、片状残余奥氏体和贝氏体/马氏体组成的混合组织.这种组织降低了基体的硬度以及基体和第二相之间的强度比,减少了基体的位错密度.随着退火温度的提高,退火马氏体基体的板条形态逐渐消失,新生马氏体/贝氏体的团状混合组织逐渐增多.当退火温度为780℃时,综合力学性能优异,抗拉强度为1130 MPa,延伸率可达20%,强塑积为22600 MPa·%.当退火温度较低时,残余奥氏体主要以片状存在于退火马氏体板条间,有利于TRIP效应的发生.     

09MnNiDR低温容器钢高温力学性能研究

采用Gleeble-1500热模拟机研究了 09MnNiDR钢的高温力学性能,得到600～1350℃范围内试样的断面收缩率、抗拉强度和应力应变曲线,并结合扫描电镜(SEM)观察断口形貌和FactSage软件进行凝固相分析.结果表明,该钢种的第Ⅰ高温脆性区为液相线温度(tL)到1 350℃,高温塑性区为1 350～950...     

Nb-Ti-V微合金化船板钢的高温力学性能研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究D36船板钢连铸板坯的高温力学性能,用扫描电镜观察断口形貌,并分析脆化机理。结果表明:不含钒的铸坯第Ⅰ脆性温度区大于1 350℃;其在1 350～950℃时断面收缩率大于80%,具有良好的高温塑性;第Ⅲ脆性温度区为950～600℃,此时试样断面收缩率处于41.7%～64%。含钒的铸坯第Ⅰ脆性温度区为熔点至1 250℃;在1 250～950℃范围内,塑性较好;其第Ⅲ脆性温度区为950～600℃,此时断面收缩率在34%～73%。为预防铸坯矫直过程裂纹产生,要控制矫直温度在950℃以上。     

微量稀土Ce对IF钢高温力学性能的影响

试验用无间隙原子钢-IF(/%:0.003 6~0.0049C,0.005~0.007Si,0.11~0.12Mn,0.007P,0.005S,0.007~0.011Alt,0.047~0.051Ti,0.003 0N,0~0.003 7Ce)由10 kg真空感应炉熔炼,锻成30 mm×25 mm方坯,终锻950℃,空冷。通过Gleeble-1500D热模拟试验机对试验钢在750~1 150℃进行应变速率0.1 s~(-1)的拉伸试验,研究微量稀土Ce对该IF钢高温拉伸性能的影响。与不含Ce的IF钢相比,含0.003 7%Ce的IF钢的热塑性(Z值)和热强性(R_m值)有明显提高,但随温度提高,增加值减少;IF钢和IF-Ce钢的高温断面收缩率、抗拉强度分别为750℃:(IF)77.62%-110 MPa和(IF-Ce)88.65%-160 MPa;950℃:(IF)87.35%-85 MPa和(IF-Ce)92.88%-100MPa;1 150℃:(IF)85.68%-55 MPa和(IF-Ce)90.62%-58 MPa。稀土元素改善钢的组织、细化晶粒、偏聚于晶界提高晶界强度是其提高IF钢热塑性和热强性的主要原因。     

铌微合金化对高Al冷轧TRIP钢组织与力学性能的影响

采用二段式盐浴热处理、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸实验等方法,研究了添加0.025%微合金元素Nb对高Al(1.5%Al)冷轧相变诱导塑性钢(TRIP)组织与性能的影响规律.结果表明:Nb微合金化使高Al冷轧TRIP钢在连续退火后组织得到细化,残余奥氏体含量及其碳含量比无Nb钢均有所升高.含Nb钢在370℃和400℃等温后抗拉强度均大于650MPa,且总伸长率达到35%,具有优异的综合力学性能.Nb微合金化,将本实验所研究的高Al冷轧TRIP钢的最优贝氏体区等温温度由400℃左右扩大到370~400℃,提高了生产的工艺稳定性.     

1.20%铝冷轧TRIP钢的合金设计、工艺和力学性能

报道了含1.2%Al-0.1%C-Mn-Si冷轧TRIP600钢带的研究开发结果,通过合金设计、冶炼、热轧、冷轧和热处理在实验室成功地制备了TRIP600钢带,其屈服强度为390~420 MPa、抗拉强度650~700 MPa,伸长率30.5%~37.5%,强塑积21000~26000 MPa.%。作为热处理工艺设计的基础,通过Thermo-Calc软件计算了试验钢的相图、相组成、贝氏体转变TTT曲线和T0温度线。含质量分数为1.20%铝的冷轧TRIP600的成分设计和工艺参数可以作为工业试生产TRIP600的基础。     

不同工艺下低碳Mn-Si钢的组织与力学性能

通过Gleeble-1500热模拟压缩试验,借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射及拉伸试验等,研究一种低碳Mn-Si钢在基于热轧动态相变的热轧TRIP钢工艺和基于贝氏体等温处理工艺下的组织与力学性能,比较了通过两种工艺获得的不同复相组织状态对材料的加工硬化能力的影响.结果表明：实验钢在基于动态相变的热轧TRIP钢工艺下获得了以细晶铁素体为基体和贝氏体、残余奥氏体组成的复相组织,而在基于贝氏体等温处理工艺下得到了以板条贝氏体为基体和残余奥氏体组成的复相组织,前者中残余奥氏体含量较高且其碳含量也较高.实验钢具有以板条贝氏体为基体的复相组织时屈服强度和抗拉强度较高;但由于残余奥氏体稳定性较差,实验钢的加工硬化能力较弱,导致其均匀延伸率和总延伸率较小.     

基于动态相变的热轧Nb-V-Ti微合金化TRIP钢组织及性能

通过单轴热压缩试验,结合扫描电镜以及X射线衍射技术,研究了动态相变前奥氏体晶粒状态对基于动态相变的热轧Nb-V-Ti微合金化TRIP钢复相组织状态及力学性能的影响.与动态相变前奥氏体晶粒为等轴状条件下相比,动态相变前奥氏体晶粒为拉长状条件下,动态相变得到的铁素体转变量较大,最终复相组织中贝氏体含量较少且团径较小,马氏体含量较少,但对残余奥氏体含量及其含碳量影响不明显.与不含微合金化元素的基于动态相变的热轧TRIP钢相比,Nb-V-Ti微合金化TRIP钢的屈服强度和抗拉强度明显提高,而延伸率有所降低.     

回火温度对1500MPa级直接淬火钢组织与性能的影响

设计了一种新型1500MPa级Si-Mn-Cr-Ni-Mo多组元系低合金、超高强度工程结构钢,研究了回火温度对直接淬火钢组织与力学性能的影响.结果表明,抗拉强度随回火温度的升高而不断降低,屈服强度随回火温度升高先升高后下降,延伸率和冲击功均随回火温度升高呈现先升高、后降低、再升高的变化趋势.分析认为,回火过程组织演变的物理机制一方面包括板条马氏体和位错亚结构的回复、再结晶软化过程,另一方面包括残余奥氏体的分解与马氏体中过饱和碳的脱溶及析出第2相的强化机制综合作用.250℃回火后,板条马氏体内析出ε碳化物;400℃回火后ε碳化物明显粗化,产生回火脆性;600℃回火后部分析出相在奥氏体中形核,在马氏体基体内长大和粗化,最终形态为近似球形,另一部分析出相在马氏体内形核、生长,呈现椭球形或矩形.     

含铝TRIP钢组织和性能的研究

根据镀锌工艺要求设计ω(Al)为1.2%的TRIP钢进行实验研究,使用光学显微镜、SEM、XRD以及拉伸试验对TRIP钢的微观组织和性能进行检测和分析.结果表明,ω(Al)为1.2%的TRIP钢的Ac1达到747℃、Ac3达到930℃,在贝氏体区等温30 s即可得到最大强塑积.实验TRIP钢退火组织中残留奥氏体体积分数...     

合金元素对马氏体时效强化不锈钢力学性能的影响

探讨了合金元素对马氏体时效不锈钢各项力学性能的影响规律,结果表明：影响强度和硬度的最主要合金元素是Ti,Cu是最有效的改善马氏体时效强化不锈钢的断裂韧性的合金元素,合金元素Ni和Mo对强度、硬度以及韧性的影响不是很大。并在此基础上进一步优化了马氏体时效不锈钢的合金成分,该成分的合金钢具有超高强度（Rm=1610MPa）的同时保持了高韧性（KIC=94MPa·m1／2）,达到了超高强度高韧性合金钢的标准。     

调质低碳贝氏体钢的组织和性能

研究了C-Mn-Mo-Cu-Nb-Ti-B系低碳微合金钢915℃淬火和490~640℃回火的调质工艺对钢的组织及力学性能的影响.用扫描电镜和透射电镜对实验钢的组织、析出物形态和分布以及断口形貌进行观察,采用X射线衍射仪分析钢中残余奥氏体的体积分数.结果表明:调质后,实验钢获得贝氏体、少量马氏体及残余奥氏体复相组织,贝氏体板条宽度只有250 nm,残余奥氏体的体积分数随着回火温度的升高而降低,经淬火与520℃回火后残余奥氏体的体积分数为2.1%.调质后析出物的数量激增,6~15 nm的析出物占70%以上.实验钢经过915℃淬火与520℃回火后,其屈服强度达到915 MPa,抗拉强度990 MPa,-40℃冲击功为95 J.细小的析出物及窄的板条提高了钢的强度.板条间有残余奥氏体存在,改善了实验钢的韧性.     

热处理制度对新型高强度不锈钢组织与性能的影响

新型高强度不锈钢属于马氏体时效硬化不锈钢,该钢采用二次硬化机理设计成分,添加多种强碳化物形成元素,添加高量Co细化M2X相,在合适的温度回火下,不仅具有高强度、高硬度,而且还有高的塑性与韧性,在航天航空领域有着广泛的应用前景。主要研究了热处理制度对新型高强度不锈钢组织与性能的影响,摸索出适合的热处理制度,保证钢获得强度与韧性的良好配合,为今后进一步研究和使用该钢提供试验依据。     

低碳钢的高温力学性能

双辊铸轧薄带钢在金属刚刚凝固的同时就承受一定量的加工变形 ,若变形量控制不当 ,极易产生内部裂纹和表面裂纹 .为此 ,研究实验用钢在高温下的变形和力学性能具有重要意义。本文利用Gleeble 1 5 0 0热模拟试验机 ,采用加热法和凝固法两种加热变形制度 ,研究了实验用低碳钢的热塑性及强度 ,测定了该钢种的零塑性温度 (ZDT)和零强度温度 (ZST) ,分析了其裂纹敏感性及断口组织。结果表明 ,凝固法所测结果更符合实际 ;实验钢的高温脆性温度范围为 1 3 5 0℃至熔点 ,其ZDT和ZST分别为 1 40 0℃和 1 45 0℃