Ti-V微合金化热轧高强钢的相变规律及组织性能

摘要：为进一步提升热轧高强钢的性能,利用热模拟试验机、扫描电子显微镜（SEM）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）等设备系统研究了Ti-V微合金热轧带钢连续冷却相变规律、组织和性能随卷取温度的变化规律及强化机理。结果表明,当冷却速度低于1℃/s时,试验钢中的组织为铁素体和珠光体。当冷却速度为5～30℃/s时,基体组织由铁素体、珠光体和贝氏体组成,贝氏体相变开始温度介于580～600℃。当冷却速度增加至50℃/s时,试验钢中的奥氏体全部转变为贝氏体。此外,对不同卷取温度下试验钢的组织和性能研究表明：随着卷取温度的降低,试验钢的强度降低,塑性基本不变。当卷取温度为650℃时,力学性能最佳,其抗拉和屈服强度分别为716和653MPa,断后伸长率达到21.3%,主要是由于晶粒细化和沉淀强化所致。     

控轧控冷工艺对900 MPa级热轧带钢组织和性能的影响

通过动态CCT曲线测试和实验室控轧控冷试验,分析了900 MPa级热轧带钢连续冷却过程中的相变过程以及不同卷取温度下显微组织、析出相和力学性能的关系。试验结果表明:随着冷却速度提高,显微组织中多边形铁素体比例下降,贝氏体组织比例升高,冷速大于15℃/s时,显微组织全部为贝氏体;随着卷取温度升高,显微组织中针状铁素体比例下降,多边形铁素体比例升高;当卷取温度为600℃时,组织为铁素体+少量珠光体,此时析出相细小弥散,可获得抗拉强度达到1 000 MPa,延伸率17%的热轧产品。     

38CrMoAl钢的组织转变规律研究

文章以38CrMoAl钢为研究对象,利用FORMASTOR-F全自动相变仪,测定了试验钢连续冷却转变的CCT曲线。结果表明：当冷却速度为0.2～0.5℃/s时,室温组织为先共析铁素体+珠光体;当冷却速度为0.5～1℃/s时,出现少量贝氏体,室温组织为铁素体+珠光体+贝氏体;当冷却速度为1℃/s时,在贝氏体转变区最上部,靠近Bs的温度处形成贝氏体,室温下组织为上贝氏体;当冷却速度为2～5℃/s时,马氏体不断增加,贝氏体逐渐减少,室温下为贝氏体+马氏体的混合组织;当冷却速度不小于5℃/s,室温下组织全部为马氏体。研究结果为热处理工艺的制定提供了参考依据。     

700MPa级高强钢的CCT曲线分析

文章通过使用Formastor-F型全自动相变仪对700 MPa级高强钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)进行了测定,分析了700 MPa级高强钢在0.5～118℃/s之间各种冷速下的显微组织形貌。结果显示,试验钢冷却速度为0.5℃/s时,转变产物为铁素体和珠光体;冷却速度高于1℃/s时,开始形成贝氏体组织;随着冷却速度的逐渐升高,贝氏体组织开始增加,珠光体组织开始减少,当冷却速度为10℃/s时,珠光体组织消失,组织为铁素体和贝氏体;当冷却速度增加到118℃/s时,转变产物以贝氏体为主。通过对700 MPa级高强钢的CCT曲线和显微组织分析为实际生产过程中热处理工艺的制定提供了理论依据。     

热轧590MPa级车轮钢的奥氏体相变行为

 利用热力模拟试验技术,研究一种Nb-V-Ti复合微合金化C-Mn钢的奥氏体连续冷却相变行为,为低成本高性能热轧590MPa级车轮钢的控制轧制和控制冷却工艺制定提供必要的理论依据。研究表明：无形变条件下,铁素体转变存在的冷却速率范围为0. 5~5℃/s,珠光体转变存在的冷却速率范围为0. 5~2℃/s;形变条件下,铁素体转变存在的冷却速率范围为0. 5~25℃/s,珠光体转变存在的冷却速率范围为0. 5~10℃/s;不论是否存在形变,贝氏体转变存在于整个冷却速率范围(0. 5~30℃/s);奥氏体区形变增加了奥氏体内部的缺陷密度,促进了非均匀形核的发生,故形变促进了铁素体转变;由于试验钢的碳的质量分数较低(＜0. 10%),形变通过促进铁素体相变而间接促进珠光体相变;当贝氏体相变前无铁素体相变时,形变对贝氏体相变有促进作用;试验钢在实际热轧试验中冷却速率宜控制在20℃/s左右,卷取温度控制在550~650℃。     

35CrMo钢热变形奥氏体连续冷却转变的研究

通过在热模拟试验机上进行动态热模拟试验,测定35CrMo冷镦钢在不同冷速下连续冷却转变的膨胀曲线,再结合光学显微镜的微观组织观察,研究了过冷奥氏体连续冷却相变行为。实验结果表明:35CrMo钢在0.05-0.4℃/s冷却速度下的组织主要由铁素体+珠光体组成;当冷却速度为0.5℃/s时出现贝氏体组织,随着冷却速度的增加,贝氏体和珠光体含量逐渐增加;当冷却速度达到1.0℃/s时,组织主要为少量铁素体+珠光体+贝氏体。     

BT-65MnRE钢的CCT曲线测定与分析

文章通过测定BT-65 MnRE钢在不同冷速下的连续冷却转变曲线,利用金相显微镜观察了不同冷速下的显微组织.结果表明:试验钢BT-65 MnRE的相变点Ac1为707℃,Ac3为764℃,当冷却速度为1～4℃/s时,室温组织为珠光体+先共析铁素体,当冷却速度为5～8℃/s时,室温组织为珠光体+贝氏体+马氏体+少量铁素体,当冷却速度为10～30℃/s时,室温组织为珠光体+马氏体+少量铁素体,当冷却速度大于40℃/s时,室温组织为马氏体.     

Q500q钢的连续冷却转变行为及生产试制

利用热模拟实验机Gleeble-2000,对Q500q钢连续冷却转变行为以及在650～300℃温度区间的相变行为进行了研究及生产试制.结果表明:当冷速为1～4℃/s时,试验钢的微观组织由铁素体和珠光体组成.当冷速增至4～16℃/s时,发生贝氏体相变;随着冷却速度的增加,贝氏体组织更为细化且体积分数增加.当冷却速度大于4℃/s后,试验钢在650～300℃冷却速度减半时,贝氏体相变的终了温度升高,贝氏体相变区间缩小,与连续冷却转变相比组织差距不大.采用两种不同的冷却方式生产试制后,两组试验钢的力学性能和金相显微组织一致,说明650℃以下可以采用缓冷坑堆冷的方式来提高钢板的探伤合格率.     

低碳中锰无缝钢管组织转变规律研究

文章以低碳中锰钢为研究对象,利用FORMASTOR-F全自动相变仪,测定了试验钢连续冷却转变的CCT曲线.结果表明:冷却速度为0.1～0.5℃/s时,室温组织为先共析铁素体+珠光体;冷却速度为1～2℃/s时,出现粒状贝氏体,室温组织为铁素体+珠光体+粒状贝氏体;当冷速为5～10℃/s时,贝氏体逐渐向马氏体转变,马氏体不断增加,室温下为马氏体+贝氏体混合组织;当冷速大于10.0℃/s,室温下为马氏体组织.为热处理工艺的制定提供了参考依据.     

ER50-6钢连续冷却相变规律研究

利用Gleeble-1500热模拟实验机,测定了ER50-6钢热轧盘条的动态CCT曲线,研究了其连续冷却相变规律,分析了不同冷却速度对钢的组织、硬度的影响。结果表明:当冷速不超过1℃/s的情况下,盘条组织为粗大铁素体加少量珠光体,组织晶粒度和硬度随冷速的变化不大;当冷速超过3℃/s时,盘条组织以铁素体加少量珠光体为主,同时含有少量的贝氏体。随着冷却速度的增加,铁素体晶粒变细,贝氏体含量逐渐增加,盘条硬度逐渐升高。     

Nb-Ti微碳深冲双相钢的连续冷却转变规律

通过连续冷却实验研究了Nb-Ti微碳深冲双相钢在不同冷却速率下的显微组织变化规律。并结合显微组织、热膨胀曲线以及实验钢的硬度值绘制出实验钢的CCT曲线。结果表明,实验钢的CCT曲线由铁素体、珠光体与贝氏体区组成,其中铁素体和贝氏体的区域较大,覆盖冷却速度范围较广。实验冷却速率下未出现马氏体组织。在0.5～1℃/s的慢冷速下,组织由铁素体和珠光体组成;当冷速增加至3℃/s时,贝氏体开始出现,珠光体消失。当冷速在5～10℃/s范围内时,获得铁素体+贝氏体双相组织;当冷速大于10℃/s时,铁素体相变消失,此时为纯贝氏体转变。热处理过程中若想获得一定量的马氏体组织,退火温度宜设置在820～900℃双相区较低温度范围,使合金元素充分富集于少量奥氏体中,在随后冷却过程中此奥氏体转变为马氏体组织。     

卷取温度对Ti-Nb微合金钢微观组织和力学性能的影响

利用试验轧机和热处理炉进行了低碳Ti-Nb微合金钢的模拟轧制和卷取试验，研究卷取温度对微观组织和力学性能的影响。结果表明，随着卷取温度的降低，钢的相变过程逐步由扩散型相变过渡到切变型相变，微观组织由等轴铁素体依次转变为多边形铁素体、粒状贝氏体、板条贝氏体；由于析出强化和相变强化的综合作用，卷取态试验钢强度先降低后升高，延伸率持续降低；卷取过程微合金碳氮化物的析出强化导致卷取态试验钢强度高于空冷态试验钢，且随着卷取温度的降低，卷取态试验钢较空冷态试验钢强度的增量逐步降低；Ti-Nb微合金钢的卷取温度设定在560～630℃时，钢屈服强度744～754 MPa，延伸率19%～20.9%，可获得良好的综合性能。     

Nb-Ti微碳深冲双相钢的连续冷却转变规律

摘要：通过连续冷却实验研究了Nb Ti微碳深冲双相钢在不同冷却速率下的显微组织变化规律。并结合显微组织、热膨胀曲线以及实验钢的硬度值绘制出实验钢的CCT曲线。结果表明,实验钢的CCT曲线由铁素体、珠光体与贝氏体区组成,其中铁素体和贝氏体的区域较大,覆盖冷却速度范围较广。实验冷却速率下未出现马氏体组织。在05～1℃/s的慢冷速下,组织由铁素体和珠光体组成;当冷速增加至3℃/s时,贝氏体开始出现,珠光体消失。当冷速在5～10℃/s范围内时,获得铁素体+贝氏体双相组织;当冷速大于10℃/s时,铁素体相变消失,此时为纯贝氏体转变。热处理过程中若想获得一定量的马氏体组织,退火温度宜设置在820～900℃双相区较低温度范围,使合金元素充分富集于少量奥氏体中,在随后冷却过程中此奥氏体转变为马氏体组织。     

压力容器用14Cr1MoR钢奥氏体连续冷却转变曲线

利用膨胀仪测定了14CrlMoR钢(/%:0.01C,0.66Si,0.80Mn,0.006P,0.003S,1.72Cr,0.31Mo,0.01Nb)的临界点及连续冷却转变曲线并研究了冷却速度对试验钢的组织及显微硬度的影响。结果表明,当冷却速度为0.1~1℃/s时,试验钢的转变组织为铁素体和珠光体;2~5℃/s时,试验钢得到铁素体、珠光体以及少量粒状贝氏体的混合组织;10℃/s时,试验钢组织为铁素体和粒状贝氏体;15~20℃/s时为板条贝氏体组织;25~50℃/s时,该钢得到板条贝氏体和马氏体的混合组织。     

卷取温度对热轧高强度搅拌罐用钢性能的影响

在实验室研究了不同卷取温度对C-Si-Mn-Al热轧高强度搅拌罐用钢组织性能的影响。采用激光共聚焦显微镜(LSCM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等技术对试验钢在不同卷取温度下的组织、力学性能进行对比研究。研究结果表明,试验钢在580、550 ℃卷取得到铁素体和珠光体组织;在400 ℃卷取得到铁素体和贝氏体组织;在300 ℃低温卷取得到铁素体、贝氏体和马氏体组织;在150 ℃低温卷取得到铁素体和马氏体组织。随着卷取温度的降低,试验钢的抗拉强度与硬度逐渐增大,伸长率逐渐降低。试验钢在300 ℃模拟卷取时抗拉强度达到1 029 MPa,维氏硬度为342.6;在150 ℃模拟卷取时抗拉强度高达1 265 MPa,维氏硬度达到360.7,屈强比达到最低,仅为0.58。     

北极海洋平台用Q355E热轧H型钢连续冷却转变规律

在实验室利用Gleeble-3500热模拟试验机对3种Nb、V微合金化Q355E热轧H型钢进行了连续冷却转变规律测试,研究了冷却速度对试验钢组织与硬度的影响。结果表明:在冷速为0.5℃/s时,组织中开始出现贝氏体;冷速大于7℃/s时,珠光体转变即终止。在中等冷速下,Nb的加入促进了贝氏体的形成,抑制了铁素体与珠光体的形核;并且Nb的加入使铁素体转变区右移。Cr的加入降低了较高冷速下铁素体与珠光体相变点,并促进了高冷速下马氏体的形成。由于受V析出的影响,含V试验钢在冷速为1℃/s时其硬度曲线有一个"波谷"。3种试验钢的冷速在0.5~3℃/s之间时,试验钢可获得强韧性较好的细小准多边形铁素体、少量珠光体与贝氏体的复合组织。     

12Cr2Mo1R钢相变规律研究

采用热膨胀法并结合金相组织分析及硬度变化来测定12Cr2Mo1R钢变形奥氏体的连续冷却转变温度,研究了钢的相变规律,结果表明,12Cr2Mo1R钢未变形奥氏体连续冷却转变,冷却速度<0.27 ℃/s时,组织为贝氏体+铁素体+珠光体;在0.27～8.4 ℃/s之间时,组织为贝氏体;>8.4 ℃/s时,组织为马氏体+贝氏体。变形奥氏体连续冷却转变,冷却速度<5 ℃/s时,组织为铁素体+珠光体+贝氏体;在5～20 ℃/s之间时,主要为贝氏体组织;>20 ℃/s时,得到的组织为马氏体+贝氏体。形变加速了奥氏体连续相变,使连续冷却相变温度提高。钢中Cr、Mo等合金元素,提高了过冷奥氏体的稳定性,使连续转变过程中出现了亚稳奥氏体区,提高了贝氏体的淬透性。     

焊接热输入对Nb-Ti钢CGHAZ组织韧性影响

为了探究Nb Ti钢合适的焊接热输入范围并指导实际焊接工艺过程,利用Formastor F Ⅱ型自动相变测量仪和Gleeble 3800热模拟试验机研究了焊接热输入对Nb Ti钢相变温度、组织和韧性的影响规律。结果发现,当冷却速度大于6 ℃/s时,Nb Ti钢模拟CGHAZ的组织为粒状贝氏体和板条贝氏体,且随着冷却速度降低,板条贝氏体含量下降,粒状贝氏体含量增加;当冷却速度为6 ℃/s时,出现晶界铁素体组织,且随着冷却速度继续下降,晶界铁素体含量增加;当冷却速度不大于0.6 ℃/s时,组织为完全的铁素体和珠光体。随t8/5时间的增加,M A含量先增加后减少,在t8/5为178 s时,M A面积百分数达到最大值,为5.1%。当t8/5时间为144～178 s时,M A组元的含量是控制Nb Ti钢模拟CGHAZ区韧性的主要因素;当t8/5为256 s时,M A组元含量下降,粗大的晶界铁素体是控制Nb Ti钢模拟CGHAZ韧性的因素。     

新型细晶强化中厚板Q460的控轧控冷工艺研究

通过热轧试验,对比研究了终轧温度及轧后冷却速度对综合力学性能的影响,研究发现：降低终轧温度可以提高钢的屈服强度和抗拉强度,对韧性的影响不大,其强度的提高主要以沉淀强化为主;冷却速度越快,铁素体晶粒越细,钢的强度和韧性越高。但冷速超过15℃／s时会发生贝氏体相变,考虑到钢的综合性能,湘钢Q460热轧时应将终轧温度控制在840℃-860℃之间,冷却速度控制在10～15℃／s为最佳。     

TMCP对低碳锰钢组织和力学性能的影响

通过TMCP工艺实验,研究了终轧温度和卷取温度对低碳锰钢力学性能和微观组织的影响规律.结果表明,在形变诱导相变上限温度Ad3之上(850 ℃)终轧后快速冷却,组织主要由仿晶界型铁素体(GBA)和大量贝氏体组成,其中贝氏体铁素体呈板条状,塑性和韧性较高;当终轧温度降低到800 ℃(低于Ad3)时,得到的组织为等轴状铁素体和一定量的贝氏体,等轴铁素体的平均晶粒尺寸约为8 μm,强度较高,综合性能良好.终轧温度和卷取温度主要是通过改变实验钢的组织组成和晶粒大小来对其力学性能产生影响的.通过控制终轧温度和卷取温度,可以实现细晶强化、贝氏体相变强化和析出强化的复合强化,有利于低碳锰钢获得良好的综合性能.