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。     

一种碳锰曲轴钢的奥氏体连续冷却转变规律

使用DIL805L型膨胀仪分析了曲轴钢的相变规律,得到了其奥氏体连续冷却转变曲线（CCT）。结果表明,试验钢的临界点为：Ac1＝682 ℃,Ac3＝765 ℃;当冷速为0.2～5 ℃/s时,转变产物为铁素体＋珠光体;当冷速大于5 ℃/s时,转变产物为铁素体、珠光体、贝氏体与马氏体的混合组织;当冷速增大到15 ℃/s时,转变产物为贝氏体和马氏体组织;冷速越大冷却后马氏体含量越多,硬度逐渐增加。     

齿轮钢16MnCr的过冷奥氏体连续冷却转变规律

利用DIL805L淬火相变膨胀仪研究了齿轮钢16Mn Cr的过冷奥氏体连续冷却转变行为,结合金相-硬度法,绘制静态CCT曲线。结果表明:试验钢在冷速小于0.2℃/s时,室温下获得铁素体+珠光体组织,冷速大于0.5℃/s,室温下试验钢中出现贝氏体组织,冷速大于5℃/s,试验钢中出现马氏体组织;随着冷速的增加,铁素体、珠光体减少,铁素体的形态由多边形向针状发展,硬度由146 HV30增大至380 HV30。由于Mo推迟了铁素体、珠光体转变,降低了获得铁素体的临界冷速,试验钢获得铁素体+珠光体组织的冷速范围较窄。     

1.0 GPa级冷轧增强成形性双相钢的组织性能

采用热膨胀-显微组织-显微硬度相结合的方法,绘制了1.0 GPa级冷轧增强成形性双相钢的静态连续冷却转变曲线(CCT曲线),并研究了退火工艺对实验钢显微组织与力学性能的影响。结果表明：实验钢过冷奥氏体冷却转变过程主要存在铁素体相变区、贝氏体相变区和马氏体相变区的3个相变区;当冷速低于1℃/s时,实验钢主要发生铁素体与贝氏体相变,并存在少量马氏体相变;当冷速在3～20℃/s之间时,发生马氏体与贝氏体相变;当冷速达到30℃/s及以上时,完全发生马氏体转变。随冷却速率的增加实验钢的显微硬度逐渐增大,前期显微硬度提升较快,冷速达到20℃/s后逐渐趋于平稳,与对应冷速下的显微组织一致。实验钢的组织主要为铁素体、马氏体和残留奥氏体,三者匹配有利于变形过程基体强塑性的提升。当均热温度为810℃时,实验钢中残留奥氏体含量最高,为4.9%,变形过程中相变诱导塑性(TRIP)效应显著,力学性能最佳,屈服强度为791.7 MPa、抗拉强度为1041.7 MPa、伸长率为19.37%、强塑积达到20.18 GPa·%。     

30MnNiCuMoB-RE铸钢的连续冷却相变动力学研究

采用淬火相变热膨胀仪测定了30MnNiCuMoB-RE铸钢890℃完全奥氏体化后以不同速度连续冷却时的膨胀曲线。通过金相检验和硬度测定研究了30MnNiCuMoB-RE铸钢在连续冷却过程中的相变动力学。结果表明：30MnNiCuMoB-RE铸钢在890℃完全奥氏体化后以0.01～100℃/s的速率冷却时，随着冷却速率的增大，奥氏体依次转变为铁素体、贝氏体和马氏体，铁素体转变温度区间为717～611℃,贝氏体转变温度区间为590～323℃,马氏体转变温度区间为313～168℃;从获得的连续冷却转变(CCT)曲线可知，随着冷却速率的降低，发生贝氏体相变的临界冷速为50℃/s,发生铁素体转变的临界冷速为0.5℃/s;由于钢中存在一定程度的偏析，以0.01～0.2℃/s的速率冷却时，奥氏体依次转变为铁素体和贝氏体，钢的组织不均匀；随着冷却速率的提高，钢的硬度从200 HV10提高至500 HV10。     

气保焊丝钢ER70S-G过冷奥氏体的连续冷却转变

利用DIL805A膨胀仪测定了ER70S-G钢的过冷奥氏体连续冷却转变（CCT）曲线,并结合金相-硬度法确定过冷奥氏体在不同冷却速率下的组织转变。结果表明,ER70S-G钢连续冷却过程中,冷速在0.1~0.6 ℃/s范围内时,组织为铁素体+珠光体;冷速为0.8 ℃/s时,组织为铁素体+珠光体+贝氏体;冷速在1~20.0 ℃/s范围内时,组织为铁素体+贝氏体。     

12Mn钢CCT曲线的测定与分析

采用热膨胀仪测定了12Mn钢在不同冷速下过冷奥氏体连续冷却转变的膨胀曲线,采用膨胀法结合金相-硬度法获得了12Mn钢过冷奥氏体冷却转变曲线(CCT曲线),研究了冷却速率对12Mn钢组织及硬度的影响规律,并应用JMatPro软件模拟了CCT曲线。结果表明,12Mn钢的Ac1和Ac3分别是692和855℃;组织主要有铁素体、珠光体和贝氏体。冷速较低时发生铁素体和珠光体转变;当冷速大于4.25℃/s时发生贝氏体转变;随着冷速提高,各组织变细,12Mn钢的硬度随冷速提高而增大。MatPro模拟结果与所测CCT曲线基本一致。     

管线钢X80的CCT曲线研究

采用膨胀仪研究管线钢X80连续冷却过程中的相变规律。采用热膨胀法和金相法相结合测绘管线钢X80的CCT曲线,并研究冷却速率对组织和硬度的影响规律。实验结果表明:不同的冷却速率下实验钢的组织不同。低冷速下,管线钢X80的组织均为多边形铁素体外加少量的珠光体;随着冷速的增加(3℃/s时),多边形铁素体逐渐转变为针状铁素体;当冷速达到50℃/s以上时,还会出现贝氏体组织。随冷速的提高,实验钢的硬度呈逐渐上升趋势。     

非调质NM400复相耐磨钢的相变行为

为进一步优化非调质NM400复相耐磨钢不同组织配比,利用Gleeble-3800热模拟试验机探究了试验钢在连续冷却条件下的组织转变规律,并结合金相法和硬度法,绘制出试验钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,当冷速低于1 ℃/s时,试验钢组织为铁素体+粒状贝氏体+珠光体,部分粗大的原奥氏体晶粒转变为粒状贝氏体和珠光体。在冷却速率为5~40 ℃/s时,试验钢不再发生珠光体转变,显微组织均为铁素体+贝氏体+马氏体。并随着冷速的增加,马氏体含量不断增加,硬度升高;此外,不同分段冷却方案下,较低的中冷温度以及较长的空冷时间均有利于铁素体和贝氏体的转变。同时,残留奥氏体含量则随铁素体含量的增大而增大;由于试验钢的Ms点较高,马氏体板条较宽,并且有自回火现象发生。     

不同冷速对700MPa级汽车大梁钢过冷奥氏体转变的影响

在DIL805L型淬火膨胀仪上测定了一种700 MPa级汽车大梁钢(700L)的连续冷却转变曲线(CCT曲线),结合金相-硬度法分析其相变规律、相变组织及影响因素.结果表明:试验钢的临界点Ac3=898℃,Ac1=772℃;当冷速小于0.5℃/s时,过冷奥氏体的转变产物为铁素体、珠光体和少量贝氏体;当冷速大于0.5℃/...     

4330M钢连续冷却过程中的组织转变特征

采用Gleeble-3500热模拟试验机对4330M钢进行连续冷却转变试验,研究了冷却速率在0.8~10 ℃/s范围内连续冷却过程中组织结构转变特征。采用热膨胀、硬度测试及彩色金相等试验测定4330M钢的连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,4330M钢在冷却过程中存在铁素体、贝氏体和马氏体相变区,没有珠光体相变区。随着冷却速率的增加,过冷奥氏体依次分解为铁素体+粒状贝氏体、粒状贝氏体+下贝氏体+马氏体和完全马氏体,马氏体的临界冷却速率约为3 ℃/s。下贝氏体中铁素体和渗碳体的取向关系为(110)_α//(102)_Fe3C和[111]_α//[201]_Fe3C。结合维氏硬度试验与彩色金相定量分析,建立了4330M钢硬度-体积分数模型HBW=-0.07-4.69f_F+4.02f_GB+4.63f_LB+4.82f_M。     

500 MPa级高建钢形变奥氏体连续冷却转变行为研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机模拟了屈服强度500 MPa级高建钢热变形奥氏体的动态连续冷却转变过程,结合金相法绘制试验钢的CCT曲线,并对相变组织进行维氏硬度测试。试验结果表明,当冷速低于2.5℃/s时,形成多边形铁素体、针状铁素体和珠光体的混合组织;在5~30℃/s的冷速范围内,形成针状铁素体和粒状贝氏体的混合组织;在冷速50℃/s时,开始出现少量板条贝氏体组织。随着冷速的增大,组织细化,连续冷却转变组织硬度增加。试验钢两阶段变形后的控冷工艺窗口为5~25℃/s。     

高V、N微合金钢动态CCT曲线及纳米碳氮化物析出冷速敏感性

为实现对高V、N微合金钢轧制-冷却工艺过程中组织、析出相的精准控制,利用Gleeble-1500D热模拟实验机研究了轧后不同冷速下实验钢的热膨胀曲线、相变规律、过冷奥氏体动态连续冷却转变曲线(动态CCT曲线),并着重研究了微观组织演变行为、显微硬度和纳米碳氮化物析出行为对冷却速率的敏感性。结果表明：冷却速率低于3 ℃/s时,实验钢显微组织由铁素体和珠光体组成;当冷却速率位于3 ℃/s时,发生贝氏体相变,基体组织由铁素体、珠光体和贝氏体组成;冷却速率为8 ℃/s时,珠光体组织消失,马氏体组织开始出现,基体组织由沿晶铁素体、贝氏体和马氏体组成;当冷却速率达到20 ℃/s时,基体组织中马氏体占主,并由少量先共析铁素体和贝氏体组成。此外,冷却速率对纳米碳氮化物的析出行为也具有显著影响,冷速处于1 ℃/s以内时,多边形铁素体中纳米析出相直径和数密度具有较强的冷却速率敏感性,纳米析出相直径随冷速提升显著降低,数密度随冷速提升而提高;冷速由1 ℃/s增加至3 ℃/s时,纳米析出相直径进一步降低,而数密度趋于稳定;当冷速继续增至5 ℃/s时,纳米析出相直径保持稳定,数密度呈现下降趋势。研究还发现,贝氏体组织中纳米析出相较少,贝氏体不利于纳米相析出。基于上述组织演变与析出规律的研究,工业化试制出了屈服强度700MPa以上、满足抗震要求的高V、N微合金钢。     

Q500qENH桥梁耐候钢CCT曲线的测定及其组织、硬度

为了深入了解Q500qENH钢在连续冷却相变过程中组织及硬度的变化及原因,通过热膨胀法和金相-硬度法绘制了Q500qENH钢的动态连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究了冷却速度对其组织、硬度及相变行为的影响。结果表明：冷速在0.1～0.3℃/s时,试验钢的组织为多边形铁素体和少量珠光体与贝氏体;冷速在0.5～10℃/s时,组织主要为粒状贝氏体,冷速在15～30℃/s时,组织主要为板条贝氏体和粒状贝氏体,随着冷速的增大,粒状贝氏体的含量逐渐降低,板条贝氏体的含量不断增加,在25～30℃/s较大冷速时,有极少量的马氏体产生。随着冷速由0.1℃/s增加至30℃/s,试验钢的硬度基本呈线性增大,由154 HV0.2增加至352 HV0.2,基体组织的细化是硬度不断增大的主要因素。     

QP980钢CCT曲线的测定

采用膨胀法并结合金相法和硬度法,利用Gleeble-1500D热模拟试验机测定QP980钢在不同冷却速度下过冷奥氏体连续冷却时的膨胀曲线,利用Origin软件绘制QP980钢过冷奥氏体连续冷却相转变(CCT)曲线,分析冷却速度对QP980钢组织和硬度的影响。结果表明:QP980钢过冷奥氏体的冷却速度小于1.5℃/s时,主要发生铁素体、珠光体和贝氏体的转变;随着冷却速度的增加,铁素体软相组织不断减少,贝氏体等硬相组织不断增加,硬度值增加显著;冷却速度在2℃/s~10℃/s范围内主要发生贝氏体和马氏体的转变,硬度值变化较显著;冷却速度大于10℃/s时只发生马氏体转变,硬度值变化趋于缓慢。     

低合金耐磨钢的CCT曲线与马氏体相变原位观察

利用Linseis L78 RITA相变仪测定了低合金耐磨钢在不同冷却速率下的膨胀曲线,并结合金相、硬度检验绘制出试验钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究不同冷却速度对该钢组织转变的影响,利用VL2000DX高温激光共聚焦显微镜观察并分析了试验钢的马氏体相变过程。结果表明：试验钢的临界转变点A_c1为766℃,A_c3为825℃;当冷速为0.01～0.1℃/s时,试验钢的显微组织为粒状贝氏体;当冷速达到0.2℃/s时,组织为上贝氏体+少量马氏体。随着冷速增加到0.5℃/s,贝氏体组织几乎全部消失,取而代之的是马氏体组织,并且随着冷速的进一步增加马氏体板条更加明显。原位观察结果表明：马氏体优先在奥氏体晶界处形核,后转变的马氏体在先形成的马氏体界面上形核,两者之间具有一定位向关系。     

冷却速率对ES355Al钢相变行为及组织的影响

采用DIL805淬火膨胀仪、金相显微镜及显微硬度计,研究了ES355Al钢连续冷却过程的相变及组织转变规律,分析了冷却速率对ES355Al钢相变及组织演变的影响。结果表明:过冷奥氏体在冷却过程中发生铁素体转变、珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。在冷速为0.2~1℃/s时,发生铁素体析出和珠光体转变;在冷速为2~7℃/s时,发生铁素体析出、珠光体转变和贝氏体转变,其中7℃/s为珠光体转变结束的临界冷速;,2℃/s、15℃/s分别为贝氏体、马氏体开始转变的临界冷速。ES355Al钢的显微硬度随着冷速增加而增加,由冷速0.2℃/s时的170 HV5增加到20℃/s时的350 HV5。     

变形及合金元素对NM400连续冷却转变的影响

用MMS-200热力模拟试验机研究了低合金耐磨钢NM400在连续冷却条件下的组织演变规律,测定了不同化学成分钢的静态CCT曲线和动态CCT曲线,分析了变形及合金元素对组织转变的影响.结果表明:奥氏体区的变形促进铁素体相变,贝氏体相变温度降低,形成马氏体临界冷却速率提高.Mo抑制碳的扩散,细化晶粒,Ni的添加更加降低马氏体的临界冷却速率.冷速在10℃/s以上时,硬度超过400 HV,传统离线淬火及轧后在线超快冷工艺生产NM400钢均具有可行性.     

奥氏体形变对耐候钢CCT曲线及组织的影响

利用Thermecmastor-z型热模拟试验机测定了高耐蚀型耐大气腐蚀钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),分析了奥氏体形变对试验钢CCT曲线及相变组织的影响,并在光学显微镜下观察了不同冷速下材料的微观组织。结果发现,奥氏体形变扩大了铁素体相变区间,贝氏体相变开始温度升高而结束温度降低,同时贝氏体及马氏体相变的临界冷速提高,表明奥氏体形变促进了铁素体和贝氏体相变,并推迟了马氏体相变的发生。奥氏体形变后在0.5 ℃/s以下冷速冷却时铁素体含量增多,基体主要为铁素体组织;而无奥氏体形变则基本为贝氏体组织,即使在0.1 ℃/s冷速下铁素体含量也极少。随着冷却速度的提高,材料发生相变强化,硬度逐步提高。     

X100热煨弯管用管线钢的CCT曲线研究

针对热煨弯管的热处理工艺特点,采用Gleeble 3800进行了X100管线钢的连续冷却相变规律研究。利用热膨胀法,结合金相和硬度分析,绘制了X100管线钢的CCT曲线。研究了不同冷却速率对相变温度、组织和硬度的影响。结果表明:随冷却速率的不断提高,组织逐渐从多边形铁素体向准多边形铁素体、粒状贝氏体、贝氏体铁素体转变。冷速为0.1℃/s时,组织为多边形铁素体+少量珠光体;冷速达到50℃/s时,组织为贝氏体铁素体。晶粒尺寸和板条亚结构的细化、切变型组织比例的增加,是硬度随冷速提高而增加的主要原因。