C-Mn-Al系TRIP钢连续冷却转变及组织研究

采用热膨胀仪测定了C-Mn-Al系TRIP钢在不同冷速下连续冷却转变的膨胀曲线;并运用Thermo-Calc软件,进行了C-Mn-Al系TRIP钢相变的理论计算。结合金相组织观察,研究了其连续冷却转变产物的组织形态。结果表明,当冷速0.5℃/s时,组织由许多多边形先共析铁素体、少量珠光体和无碳化物贝氏体组成;冷速5℃/s时,组织为铁素体和贝氏体;冷速10℃/s时,开始出现马氏体和贝氏体的混合组织。     

960MPa级高强钢的连续冷却转变

采用DIL805L淬火相变膨胀仪,结合光学和扫描电镜组织观察,对960 MPa级高强钢的连续冷却转变进行了研究。结果表明:冷速在0.1~2 ℃/s时,室温组织为铁素体+珠光体+贝氏体,冷速在2~10 ℃/s时,组织为铁素体+贝氏体;当冷速在20~80 ℃/s时,获得全贝氏体组织。在连续冷却转变曲线中,高温转变区和中温转变区未分开,且相变温度随着冷速的增大而减小。     

X80管线钢的过冷奥氏体转变规律和相变模型

利用L78RITA淬火热膨胀仪研究了X80管线钢过冷奥氏体转变的相变规律,结合金相-硬度法绘制了试验钢的连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,随着冷却速率的增加,X80管线钢过冷奥氏体分别发生了铁素体、贝氏体、马氏体转变;冷速小于3℃/s时,组织为铁素体和贝氏体;冷速在3～20℃/s时,组织只有贝氏体;冷速大于40℃/s时,组织中开始出现马氏体,且随着冷速的进一步增大,马氏体的含量逐渐增多,贝氏体逐渐减少直至消失。试验钢硬度随着冷却速率的增加呈逐步升高的趋势。在CCT曲线基础上,建立了相变点温度-冷却速率关系模型,并通过回归计算得到拟合度较高的相变模型,且模型计算值与试验值之间能够很好的地吻合,证明了该相变模型的可行性。     

S500Q水电用钢的静态连续冷却转变

利用DIL805L热膨胀仪测定了S500Q水电用钢在不同冷速下连续冷却转变的热膨胀曲线,结合组织观察和显微硬度测定,获得了该钢种的静态连续冷却转变曲线。结果表明,冷速在0.5℃/s以下,组织为铁素体、珠光体和粒状贝氏体,冷速在0.5~5℃/s之间,组织为粒状贝氏体和板条贝氏体,冷速在20℃/s以上,组织完全为马氏体。     

压铸用模具钢4Cr5Mo2V的过冷奥氏体连续冷却转变

通过测定不同冷却速度下的相变膨胀曲线、显微组织和硬度,得到了4Cr5Mo2V钢的过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线;结合CCT曲线,研究了不同冷却速度下组织形貌演变及硬度变化的规律;比较分析了4Cr5Mo2V钢与H13钢过冷奥氏体连续冷却转变的异同。结果表明:经过不同冷却速度冷却后,4Cr5Mo2V钢的相变产物主要为贝氏体(B)和马氏体(M);冷速小于0.06℃/s时,相变产物主要是贝氏体组织;冷却速度在0.06~0.14℃/s之间,相变产物中出现了贝氏体和马氏体的混合组织;当冷速大于0.14℃/s时,相变产物为马氏体组织。4Cr5Mo2V钢与H13钢的CCT曲线相比,位置向右整体偏移,无铁素体+珠光体转变区,且贝氏体生成区变小,相同冷速下硬度明显提高。     

海洋平台用EQ70钢的连续冷却转变

采用DIL 805A热膨胀仪测定了EQ70海洋平台用钢在不同冷速下连续冷却转变的膨胀曲线,结合组织观察和微观硬度测定,获得了该钢的连续冷却转变曲线。结果表明,冷速在0.5℃/s以下,实验用钢的组织为粒状贝氏体,冷速在0.5℃/s到2℃/s之间组织主要为粒状贝氏体和板条贝氏体,冷速为2℃/时,开始有马氏体生成,冷速在5℃/s以上,组织全部转变为马氏体。     

Nb-V复合微合金化中碳非调质钢的连续冷却转变

利用Formastor-Digital膨胀仪测定了Nb-V复合微合金化中碳非调质钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),并测定了不同冷速下实验钢硬度的变化。分析了不同Nb、V含量对中碳非调质钢连续冷却转变的影响。结果表明,随着Nb、V含量的增加,相变点温度随之降低,并使得转变过程中珠光体、贝氏体转变区域变宽,组织中相应的体积分数增加。冷速在0.08~1℃/s时,组织主要为铁素体和珠光体;当冷速大于2.5℃/s时,开始发生贝氏体转变,随着冷速的进一步增加,贝氏体含量越来越多,并在5℃/s时出现马氏体组织。Nb-V复合微合金化实验钢受冷速的影响较大,随冷速的增大实验钢的显微硬度也随之提高。冷速分别在10℃/s和30℃/s时,硬度突然增大。     

新型耐候钢连续冷却转变曲线的测定

用膨胀法结合金相法,在gleeble1500热模拟机上测定了新型耐候钢0.14C-1.43Mn-0.69Si-0.79Al的连续冷却转变曲线(CCT曲线).结果表明,CCT曲线上珠光体和贝氏体的转变区分开,且在珠光体和贝氏体转变区域之间不存在奥氏体亚稳区.冷却速度小于1℃/s,转变产物为铁素体和珠光体;冷却速度为1℃/s,开始出现少量粒状贝氏体;随冷却速度的增大,铁素体和珠光体含量逐渐降低,贝氏体含量逐渐增多;冷速在5～30℃/s范围内,转变产物主要为铁素体和贝氏体;冷速大于30℃/s,马氏体开始出现;冷速达到80℃/s时,贝氏体消失,转变产物为马氏体;水淬的组织全部为马氏体.奥氏体区变形使铁素体转变区向左上方移动,贝氏体转变区向左下方移动.     

V-N微合金化600 MPa高强度钢筋钢的动态连续冷却转变曲线

利用Gleeble-1500热模拟试验机测定了V-N微合金化600 MPa高强度钢筋钢在不同冷速下连续冷却转变的热膨胀曲线,结合显微组织观察,获得了该钢的动态连续冷却转变曲线。结果表明,当冷却速率小于1 ℃/s时,组织为铁素体和珠光体;当冷却速率为3 ℃/s时,出现少量贝氏体;当冷却速率为8℃/s时,珠光体消失,组织为铁素体和贝氏体;当冷却速率为10 ℃/s时,开始出现马氏体;当冷却速率在20 ℃/s以上时,组织全部转变为马氏体。     

贝氏体型非调质钢过冷奥氏体的连续冷却转变

研究了一种 Ｍｎ Ｂ系低碳贝氏体型非调质钢过冷奥氏体的连续冷却转变,获得了试验用钢过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。试验结果表明,本试验用钢过冷奥氏体不发生先共析铁素体析出的临界冷却速度为０．７℃／ｓ;冷却速度在１～４．５℃／ｓ 范围内可得到全部贝氏体组织;当冷速大于４．５℃／ｓ 时,不再有贝氏体生成,室温组织为马氏体和残余奥氏体。     

基于物理模拟的相变塑性应变分离方法

相变塑性是材料在相变过程中由于外部应力引起的材料的不可逆变形。在大型金属零件的焊接和热处理等复杂热力循环过程中,相变塑性对残余应力和变形的影响不可忽视,因此,对材料的相变塑性开展研究十分必要。文章以马氏体相变塑性为例,采用施加不同单轴载荷水平的热力循环实验确定材料相变塑性;通过对该过程热力循环变形和组织演化的分析,在考虑弹性应变、热应变、组织应变基础上,得到了材料相变塑性应变随温度和应力变化的定量关系式。研究结果为分析和研究钢铁材料焊接和热处理过程中复杂热力行为提供了方法。     

Cr5支承辊用钢马氏体相变的相变塑性研究

以Cr5支承辊用钢为研究材料,采用热模拟实验对单轴应力作用下马氏体相变的相变塑性进行了研究。介绍了从径向膨胀曲线分离出相变塑性应变的数据处理方法,并讨论了该方法带来的误差,分析了马氏体相变动力学对实验结果的影响。实验结果表明,在Cr5支承辊用钢马氏体相变结束时,相变塑性应变与应力成线性关系,Greenwood—Johnson模型中的相变塑性参数是与应力无关的常数。     

无钛热冲压成形钢的连续冷却与等温转变规律

利用Thermo-Calc热力学软件(TCFE 9数据库)、DIL805A/D变形热膨胀相变仪和场发射扫描电镜(FE-SEM)研究了连续冷却转变及等温转变过程中无钛热冲压成形钢的微观组织演化规律。结果表明:试验钢的Ac₁=749 ℃,Ac₃=863 ℃。绘制了CCT曲线和TTT曲线;无钛热冲压成形钢的马氏体相变开始温度Ms=385 ℃,马氏体相变结束温度Mf=130 ℃。过冷奥氏体冷却过程中,发生马氏体相变的临界冷却速度为5 ℃/s;当等温温度高于750 ℃时,热冲压成形后可获得全马氏体组织。     

纯铁块状转变机制探索

根据纯铁相变和扩散理论建立原子的扩散模型,并根据经典的扩散理论模型对扩散相变机制进行验证.通过理论计算表明在温度为800℃,冷却速度在2000℃/s左右时,扩散所需要的时间比相变的时间长两个数量级,证明此温度时是由扩散所控制的.当温度在740℃时,冷却速度在5000～30000℃/s之间时,扩散所需要的时间小于相变的时间而且计算结果在同一个数量级,所以为界面控制的相变.而大于30000℃/s时,扩散所需要的时间大于相变所需的时间,因此发生马氏体相变.     

低碳低合金高强钢的连续转变行为及其相变模型

用DIL805型热膨胀仪研究了低碳低合金高强钢(HSLA)奥氏体连续冷却过程的相变规律,用膨胀法结合金相法建立了实验钢奥氏体的连续冷却转变曲线(CCT),随着冷却速度的增加,实验钢的组织分别发生了铁素体转变、珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。建立了相变点-冷却速度以及相变量-冷却速度之间的数学方程,并回归计算了拟合度较高的相变模型。结果表明,计算值与试验值之间能很好的吻合,证明了该相变模型的可行性。     

装甲钢马氏体相变塑性的实验研究

采用Gleeble热模拟实验机对装甲钢马氏体相变塑性进行了研究。通过对热变形中的热应变、组织应变和弹性应变进行分离,从总应变中分离了相变塑性,并得到了相变塑性的定量关系式,采用Greenwood-Johnson模型得到该种材料的相变塑性系数。分析结果表明,该种材料的相变塑性、组织应变和热应变是引起变形的主要原因,相变塑性与组织应变数值相当,在热处理变形分析中不容忽视;随着温度降低及马氏体体积分数增大,相变塑性迅速增大,马氏体体积分数达到0.8后,相变塑性基本保持不变;随着施加应力的增加,相变塑性逐渐增大,相变塑性与施加应力呈线性关系。文章研究结果不仅为该种材料热处理、焊接过程形状畸变和残余应力研究提供基础,还为该材料复杂热力学行为研究提供参考。     

固态相变解析模型的扩展(英文)

基于固态相变解析模型,提出推导非等温固态相变的转变分数的新解析方法。该方法将转变起始温度和精确的温度积分引入到解析模型,从而得到扩展的解析模型。计算表明,扩展的解析模型能够准确地预测计算得到的转变分数与转变速率。扩展的解析模型与原有解析模型相比,它能够更加准确地描述相变过程的动力学行为。在转变初始温度较高的情况下,扩展的解析模型具有优越性。同时,从扩展的解析模型得到的动力学参数比原有解析模型的更合理、准确。     

17-4PH不锈钢连续冷却转变及相变动力学

通过热模拟试验、X射线衍射、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法研究了17-4PH不锈钢连续冷却转变行为、奥氏体稳定化以及马氏体相变动力学。研究发现,在0.05~5 ℃/s冷却速度范围内,17-4PH不锈钢只发生马氏体转变,Ms和Mf分别为116 ℃和35 ℃;在0.05~0.3 ℃/s冷速范围内出现奥氏体稳定化现象,当冷速≥0.5 ℃/s时奥氏体稳定化现象消失。在0.05~5 ℃/s冷速范围内,试验钢中都有少量的NbC析出;而在冷速≤0.08 ℃/s时,试验钢中可析出一定数量弥散的纳米ε-Cu颗粒。此外,根据试验数据构建了预测17-4PH不锈钢马氏体相变动力学的K-M方程。     

40Cr钢等温转变曲线与非等温冷却过程数值分析

建立连续冷却过程多相转变模型,并实现了对冷却过程中各相转变量的数值预测。用传统叠加模型和Cahn微分模型分别对40Cr钢连续冷却过程中组织分布进行了模拟计算,结果表明,考虑动力学参数n随温度变化的相变动力学微分方程计算结果与实际结果更为接近。为分析晶粒尺寸对相变过程的影响,结合不同奥氏体化温度下的等温膨胀实验,讨论了考虑晶粒尺寸时的相变动力学模型的应用范围,不同晶粒度下的相变参数n相同时,模型才能准确反应实际相变过程。     

含硼微合金钢的连续冷却相变行为

利用热模拟实验研究了一种含硼微合金钢未变形和900℃变形40%的奥氏体CCT曲线,利用光学显微镜和电镜研究冷却速度、变形对实验钢显微组织的影响。结果表明:微量硼提高实验钢过冷奥氏体的稳定性;未变形及变形试样分别在冷速2℃/s和5℃/s以上为贝氏体组织,变形提高贝氏体开始转变温度,但冷速在20℃/s以上时变形与未变形Bs温度相差较小;并且随冷速增加,显微硬度显著增加。