Q420特厚钢板连续冷却过程的相变行为

针对Q420钢特厚板的生产工艺特点,利用Gleeble-2000热模拟试验机研究了该钢变形和未变形条件下的连续冷却过程中相变行为及组织演变规律,绘制了该钢的连续冷却转变(CCT)曲线,分析了控轧控冷工艺对其连续冷却相变的影响。结果表明:Q420钢随着冷却速度的提高,奥氏体→铁素体开始转变温度Ar3降低,相变后铁素体晶粒细化;贝氏体开始转变温度(Bs)先升高后降低,贝氏体转变量逐渐增加。随着变形量的增加,CCT曲线整体向左上方移动,加速了铁素体和贝氏体相变。随着变形温度的降低,铁素体相变温度升高,扩大了铁素体区,贝氏体相变温度降低。     

捆带钢扁卷原因分析及机理探讨

捆带钢72AU2在实际生产中经常发生扁卷缺陷,导致下游无法顺利上卷生产。试验采用热膨胀法模拟捆带卷曲的相变过程对捆带钢72AU2的扁卷机理进行了探讨。结果表明:低温卷取时,卷取后钢卷相变温度较低发生贝氏体相变,相变膨胀量较大;钢卷降温冷缩作用无法抵消相变带来的体积膨胀,钢卷层间错动发生松卷,进而在自重作用下发生扁卷。在机理研究的基础上,通过提高卷取温度至650℃,延长卷筒处停留时间,控制钢卷在较高温度相变,形成铁素体加珠光体从而降低膨胀量,扩大钢卷外圈与环境温差从而增强降温冷缩效果,抑制了扁卷现象的发生。     

低碳高强舰船用钢的CCT曲线及其组织性能

采用Gleeble-3500热模拟试验机、光学显微镜和扫描电镜等研究了低碳高强舰船用钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)及热轧后终冷温度对组织性能的影响。结果表明,试验钢连续冷却转变只发生了铁素体、贝氏体相变。试验钢轧后快速冷却至不同终冷温度立即空冷工艺下,室温组织主要为贝氏体和多边形铁素体,且随着终冷温度降低,贝氏体的含量增多。与直接空冷至室温相比,随着终冷温度提高,试样的强度呈先降低后增加趋势,然而,终冷温度提高到650 ℃时,试样强度却降低。终冷温度为600 ℃时,屈服强度和抗拉强度最高,分别为644.28 MPa和为679.71 MPa,－20 ℃的冲击吸收能量最优,为112 J。     

一种铁路辙叉用贝氏体钢的焊接热模拟

针对一种辙叉用贝氏体钢,采用Gleeble-3500对其焊接热循环过程进行了热模拟试验.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和硬度试验对不同冷却速度下焊接热影响区的组织和性能进行研究.作出加热和冷却膨胀曲线,并采用切线法测定奥氏体转变开始温度(A_c1)、奥氏体转变结束温度(A_c3)和不同冷却速度下的相转变温度.根据试验结果绘出辙叉用贝氏体钢的焊接热影响区连续冷却转变(simulated heat affected zone continuous cooling transforming,SHCCT)曲线,为其焊接性研究提供了基础数据,并用于预测热影响区的组织和性能,可用于指导贝氏体钢辙叉焊接及焊补工艺的优化设计.     

船板钢CCT曲线的测定与分析

利用Gleeble3500热模拟试验机对船板用钢进行模拟试验,采集温度-膨胀量曲线,并结合金相法、硬度法绘制出试验材料的CCT曲线。分析CCT图和试验钢显微组织照片,得出不同冷却速度下该钢的组织转变情况。随着冷却速度的逐渐增大,试验钢的组织由多边形铁素体、准多边形铁素体逐步向粒状贝氏体、贝氏体铁素体的转变,同时显微硬度也随冷速的升高呈明显的上升趋势。     

超快冷终冷温度对含Nb-V-Ti微合金钢组织转变及析出行为的影响

以复合添加Nb,V和Ti的低碳微合金钢为研究对象,采用热模拟试验机模拟高温轧制+超快速冷却+缓冷工艺,采用OM,HRTEM和显微硬度计等对超快冷至不同温度实验钢的组织转变和析出规律进行研究.结果表明,随着超快冷终冷温度的升高,显微组织由贝氏体向珠光体和铁素体转变,碳化物形核位置从贝氏体转变为铁素体,铁素体中的析出物密度大于贝氏体中的,且在620℃达到最大.超快冷至不同温度时析出物的尺寸均小于10 nm,纵横比均接近于1,即析出物形态更接近于球形,且随终冷温度的降低,析出物尺寸逐渐减小.利用Orowan机制计算了析出强化增量,得出在620℃析出强化对屈服强度的贡献最大,可达到25.6%.     

轧后冷制度对低碳贝氏体钢组织及屈强比的影响

在热模拟及轧制实验的基础上,利用扫描电镜和多功能材料试验机研究了轧后冷却制度对低碳贝氏体钢组织及屈强比的影响.结果表明,所研究钢种在1～25℃/s的冷却速度范围内均可得到贝氏体组织,其贝氏体开始转变温度为557～651℃.轧后以不同冷却制度冷却至室温的试样微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体等的混合组织,冷却制度不同,各种组织所占的比例有很大不同.冷却制度对屈强比也有明显影响:轧后直接空冷至室温的试样的屈强比为0.68,但强度较低;油淬试样的屈强比约0.77,且强度较高;水冷至531℃而后空冷的试样的屈服强度较高,但抗拉强度相对较低,屈强比高达0.90.     

轧后冷却制度对低碳贝氏体钢组织及屈强比的影响

在热模拟及轧制实验的基础上,利用扫描电镜和多功能材料试验机研究了轧后冷却制度对低碳贝氏体钢组织及屈强比的影响。结果表明,所研究钢种在1～25℃／s的冷却速度范围内均可得到贝氏体组织,其贝氏体开始转变温度为557-651℃。轧后以不同冷却制度冷却至室温的试样微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体等的混合组织,冷却制度不同,各种组织所占的比例有很大不同。冷却制度对屈强比也有明显影响;轧后直接空冷至室温的试样的屈强比为0．68,但强度较低;油淬试样的屈强比约0．77,且强度较高;水冷至531℃而后空冷的试样的屈服强度较高．但抗拉强度相对较低．屈强比高达0．90。     

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。     

Ti-Mo铁素体基微合金钢的连续冷却转变行为

利用Gleeble 3800热模拟实验机分别获得了Ti-Mo铁素体基微合金钢在静态和动态经不同速率冷却后的温度-膨胀量曲线，结合金相法绘制了Ti-Mo微合金钢的连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明：无论是静态CCT还是动态CCT,随着冷却速率的增大，实验钢的珠光体与铁素体均减少，贝氏体体积分数增加，当冷却速率达到30℃/s时，组织全部为贝氏体。实验钢铁素体相变的开始温度为800℃,压缩变形扩大了珠光体相区使其向左扩张，缩小了贝氏体相区，并降低铁素体转变开始温度。在制定控轧控冷工艺时，为了使实验钢在卷取过程中获得铁素体+粒状贝氏体组织，从而进一步优化强韧性能，建议Ti-Mo铁素体基微合金钢终轧温度应高于800℃,轧后冷却速率应高于30℃/s,并且要在贝氏体相变高温区完成卷取。     

10. 9级高强度螺栓ML20MnTiB热轧盘条的开发

通过控制钢中Ti、B的有效成分以保证钢的淬透性,以及采用合理的控轧控冷工艺以确保钢的高塑性和表面低硬度性能,山西新泰钢铁公司成功开发了高强度冷镦用钢ML20MnTiB的Φ20mm热轧盘条,其直接冷镦的冷镦合格率达到了98%以上,制成高强度六角螺栓后也完全满足10. 9级高强度螺栓的技术要求。     

L485M管线钢的拉伸性能各向异性

利用Z1200材料拉伸试验机检验了L485M管线钢热轧板卷纵向、30°、45°、横向4个不同方向的屈服强度和抗拉强度,然后利用X′ Pert Pro MRD X光衍射仪对板卷厚度不同位置、不同方向的织构进行了检测和分析。结果表明:L485M钢强度指标各向异性明显,横向＞纵向＞45°＞30°,且横向强度明显高于其他3个方向。L485M钢织构检验结果与拉伸性能表现出明显的一致性,纵向、30°、45°主要织构基本为{112}<111>、{001}<110>,理论上横向与纵向晶面一致,晶向相差90°,即横向织构主要为{112}<110>、{001}<112>,因此其性能与其他方向差别明显。     

热变形对塑料模具钢SDFT600贝氏体相变的影响

利用热模拟试验机、热膨胀仪、扫描电镜等研究了热变形对塑料模具钢SDFT600连续冷却过程贝氏体相变的影响。结果表明,在适用于塑料模具钢模块锻造生产的参数条件下,热变形会促进贝氏体相变。相同连续冷却速率下,动态CCT试样贝氏体开始转变温度高于静态CCT试样,0.5 ℃/s时两者差值达到96 ℃;热变形会降低过冷奥氏体的稳定性,0.5 ℃/s时动态CCT试样的贝氏体含量较高;连续冷却速率小于0.1 ℃/s时,动态CCT试样残留奥氏体含量低于静态CCT试样;热变形条件下试样的硬度均匀性较好,有利于提高大模块的最终质量。     

EH460级船板钢的动态 CCT 曲线与组织演变

采用 Gleeble-3800热模拟试验机对EH460船板钢进行1050 ℃下变形30%和850 ℃下变形30%的双道次压缩试验。绘制了在不同冷速下连续冷却过程中钢的膨胀曲线,并在光学显微镜下观察了不同冷速下试样的室温组织。结合膨胀法与金相法,利用 Origin 8.0软件绘制了船板钢的动态 CCT 曲线。结果表明,当冷速为0.1~3 ℃/s 时,所得室温组织主要是铁素体和珠光体;当冷速大于5 ℃/s 时,出现粒状贝氏体组织,随着冷速的增加贝氏体逐渐增多,铁素体与珠光体逐渐减少;当冷速为10~15 ℃/s 时,珠光体消失,组织为铁素体与粒状贝氏体;随着冷速进一步增到 20~50 ℃/s 时不再发生铁素体相变,仅为粒状贝氏体组织。     

典型冷作模具钢经强化奥氏体化后的过冷奥氏体中温转变研究

研究了典型冷作模具钢65Cr4W3Mo2VNb、Cr7Mo3V2Si和Cr12MoV经强韧化奧氏体化后的过冷奥氏体中温转变。测定了其中温转变TTT曲线,求出了强韧化奥氏体化后钢中基体含碳量,得出了奥氏体化温度和中温转变等温温度对下贝氏体组织的影响以及中温转变等温时间对下贝氏体量的影响规律,还得出了部分低温转变对随后中温转变下贝氏体形成孕育期和下贝氏体组织的影响特点,包括连续冷却和等温马氏体转变的影响规律。     

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。     

低成本900 MPa级工程机械用钢连续冷却转变行为的研究

针对当前不含Mo 低成本900 MPa级工程机械用钢的生产,采用Formastor-FⅡ相变仪,研究了900 MPa级工程机械用钢的连续冷却相变行为,分析了试验钢在连续冷却条件下的显微组织、显微硬度变化规律和贝氏体相变过程;结合热膨胀法和金相-硬度法绘制了试验钢的连续冷却转变曲线。结果表明:当冷却速率为0.25~0.5 ℃/s时,试验钢组织主要为铁素体和粒状贝氏体;冷却速率为1~2 ℃/s时,试验钢组织由粒状贝氏体和板条贝氏体组成;冷却速率为5~20 ℃/s时,试验钢组织为板条贝氏体和互锁状贝氏体,随着冷却速率的提高,板条贝氏体相变温度区间变窄,互锁状贝氏体相变温度区间变宽。冷却速率为5 ℃/s时,以板条贝氏体相变为主导,晶界形核速率高于晶内形核速率;冷却速率为10~20 ℃/s时,以互锁状贝氏体相变为主导,晶内形核速率高于晶界形核速率。冷却速率为0.25~2 ℃/s时,试验钢显微硬度随着冷却速率的增加而增加,硬度值从188HV升高到239HV;冷却速率为2~5 ℃/s时,出现硬度平台;冷却速率为5~20 ℃/s时,试验钢显微硬度随冷却速率的增加而增加,硬度值从240HV升高到270HV。     

加热温度对34MnB5热成形钢组织性能的影响

以经酸连轧后的34MnB5钢为原料,采用Gleeble3500热模拟试验机模拟退火试验,分析最佳退火温度,并进行不同热冲压工艺的平模淬火试验。研究退火温度、淬火温度对热成形钢组织与性能的影响。结果表明,退火温度为790℃时,条带状组织已基本消失,晶粒的等轴化程度较高,混晶现象明显改善,贝氏体晶粒组织细化,在基体内部均匀分布铁贝两相。退火温度为790℃,淬火温度为930℃,保温5 min时,显微组织为细小均匀的板条马氏体,综合力学性能最好,其屈服强度达到1353 MPa,抗拉强度达到2018 MPa,伸长率达到7.5%,且横纵向三点弯曲角均可以达到50°以上。     

Effect of Ni Addition on Bainite Transformation and Properties in a 2000 MPa Grade Ultrahigh Strength Bainitic Steel

The effects of Nickle (Ni) addition on bainitic transformation and property of ultrahigh strength bainitic steels are investigated by three austempering processes. The results indicate that Ni addition hinders the isothermal bainite transformation kinetics, and decreases the volume fraction of bainite due to the decrease of chemical driving force for nucleation and growth of bainite transformation. Moreover, the product of tensile strength and total elongation (PSE) of high carbon bainitic steels decreases with Ni addition at higher austempering temperatures (220 and 250 °C), while it shows no significant difference at lower austempering temperature (200 °C). For the same steel (Ni-free or Ni-added steel), the amounts of bainite and RA firstly increase and then decrease with the increase of the austempering temperature, resulting in the highest PSE in the sample austempered at temperature of 220 °C. In addition, the effects of austempering time on bainite amount and property of high carbon bainitic steels are also analyzed. It indicates that in a given transformation time range of 30 h, more volume of bainite and better mechanical property in high carbon bainitic steels can be obtained by increasing the isothermal transformation time.     

碳素模具钢板瓢曲缺陷的研究与改善

针对沙钢所生产的碳素模具钢板在轧制过程中板形良好,轧后无水冷而产生瓢曲的问题,利用Gleeble3800热模拟试验机测定了 S45C碳素模具钢的相变膨胀量与热膨胀量;通过模拟轧制试验,研究了冷却过程中的相变膨胀力、热收缩力的相互作用机理.结果表明,相变过程中碳素模具钢膨胀系数约为-4.25×10-5/℃,而热胀冷缩引起...