回火工艺参数对DP600热轧双相钢组织和性能的影响

采用低温回火实验模拟热轧双相钢实际生产过程中卷取后的冷却过程,分析回火温度与保温时间对0．09C-0．1Si-1．3Mn-0．5Cr-0．05P热轧双相钢组织及力学性能的影响。结果表明,回火过程中主要是碳原子通过扩散影响铁素体与马氏体中的微结构,从而对其组织和力学性能产生影响;200℃回火后双相钢基本保持原有的组织与性能,230℃以上随回火温度升高和保温时间延长,马氏体分解逐渐明显,铁素体中碳原子钉扎可动位错造成屈服现象的发生;在230～250℃温度范围回火时,保温时间的延长较温升对回火程度的影响更加明显。     

合金元素Mo对冷轧双相钢组织的影响

分析Mo微合金冷轧双相钢和普通C-Mn冷轧双相钢在不同双相热处理工艺下微观结构,讨论Mo对冷轧双相钢组织变化规律的影响。实验结果表明：当两种双相钢以1700℃／s冷却时,均获得了铁素体、马氏体双相组织,马氏体均匀分布在铁素体基体上,随着加热温度的升高,普通C-Mn双相钢得到的马氏体体积分数多。当以5．4℃／s冷却时,Mo微合金双相钢得到的马氏体体积分数多;当加热到820℃保温结束后以5．4℃／s的速率冷却时,普通C-Mn钢的组织组成相为铁素体、珠光体、马氏体;Mo微合金钢的组织组成相为铁素体、贝氏体、马氏体;Mo对铁素体晶粒的细化作用不明显。     

临界区淬火温度对重载车梁钢组织性能的影响

利用光学显微镜及扫描电子显微镜研究重载车梁试验钢在不同临界区淬火(Inter-critical Quenching,IQ)温度处理后的铁素体F、马氏体M双相组织演化规律,利用拉伸试验探讨试验钢在不同IQ温度处理并520℃回火后的力学性能。结果表明:IQ温度对试验钢淬火组织中M含量及形貌有一定影响,M含量随IQ温度升高而升高;IQ温度处于奥氏体转变开始温度至800℃时,M以颗粒状或岛状分布于F基体,处于800℃及以上时,M成为基体相且部分呈明显的板条状形貌;试验钢临界区淬火组织中M含量及性质对其回火后的力学性能有重要影响,IQ状态试验钢回火后屈服及抗拉强度与淬火组织M含量正相关,比例延伸与IQ温度呈负相关,屈强比与IQ温度呈"V"形关系,并在IQ温度为800℃时获得最佳屈强比0.835。     

修正混合律在双相钢拉伸变形行为研究中的应用

运用修正混合律模型对双相钢应力应变分配及其与拉伸变形行为的关系进行了研究,提供了测定随应变变化的应力应变分配系数ｑ的方法。研究表明,利用ｑ值,修正混合律可以很好地描述双相钢拉伸变形行为。随应变的增加,ｑ值变小,应力比σｍ／σｆ增加,应变比εｆ／εｍ减小;两相的变形状态对双相钢的变形行为有重要影响;铁素体迅速应变硬化和铁素体到马氏体的载荷传递使双相钢具有较高的初始应变硬化速率和较高的强度。     

双相2OCr钢冲击载荷应变速率敏感性研究

利用分离式霍普金斯杆技术,在旋转盘击拉伸试验机上测试了双相20Cr钢冲击拉伸应力一应变曲线,研究了应变速率及组织对动态力学性能的影响.结果表明,双相20Cr钢是一种应变速率敏感材料,在相当高应变速率下仍可保持高的初始加工硬化率并具有较大的应变速率敏感系数,正是这种特性维持了双相20Cr钢在冲击戴荷作用下的高强度、塑性水平.马氏体相的加入使体铁素体晶粒明显细化,马氏体对强度的贡献主要通过增加强化相比例和使其体铁素体相强化而获得.     

20g钢珠光体球化后拉伸断裂过程组织变化

采用现场金相显微镜对珠光体球化的20g钢拉伸过程进行了原位观察,用扫描电镜分析变形组织及裂纹。结果表明：珠光体发生球化的20g钢在拉伸过程中,在某些晶粒内部首先发生变形,产生大量的滑移带,并在晶界处产生塞积。随后其它部分晶粒转动,形成对变形有利的取向,各晶粒协调变形。拉伸过程中,裂纹首先产生于试样边缘的珠光体组织。试件内部,微裂纹空洞在铁素体和珠光体的晶界处萌生,由于应力集中,产生扩展连接,呈穿晶和沿晶断裂。     

双相20Cr钢冲击载荷应变速率敏感性研究

利用分离式霍普金斯杆技术，在旋转盘击拉伸试验机上测试了双相２０Ｃｒ钢冲击拉伸应力一应变曲线，研究了应变速率及组织对动态力学性能的影响。结果表明，双相２０Ｃｒ钢是一种应变速率敏感材料，在相当高应变速率下仍可保持高的初始加工硬化并具有较大应变速率敏感系数，正是这种特性维持了双相２０Ｃｒ钢在冲击戴荷作用下的高强度，塑性水平。马氏体相的加入使体铁素体晶粒明显细化，马氏体对强度的贡献主要通过增加强化相比例和     

低温回火对1Cr17Ni2钢显微组织及力学性能的影响

以火电厂中大型水泵紧固部件用1Cr17Ni2钢为研究对象,分析了显微组织中碳化物形貌和分布随低温回火的温度变化及其对冲击韧性的影响。结果表明,1Cr17Ni2钢经油淬后显微组织为δ铁素体和板条马氏体,回火后显微组织由δ铁素体、板条马氏体、M23C6组成。在280～360℃温度区间内回火,随回火温度上升,材料强度和硬度基本保持不变,夏比V型缺口冲击功值逐渐减小。分析认为,板条马氏体中碳化物的形貌、分布和δ铁素体与基体的协调是影响1Cr17Ni2钢冲击性能的关键因素。     

C—Si—Mn系热轧双相钢显微组织与力学性能之间的关系

通过对热轧试样的组织性能测试,研究了热轧双相钢显微组织与力学性能之间的关系。研究发现,铁素体和马氏体强度是影响力学性能的主要因素。建立了C-Si—Mn系热轧双相钢力学性能的数学模型,可以作为热轧双相钢基本力学性能参数预测的理论依据。     

论双相钢中的混合物定律

基于不连续纤维的复合材料强化原理,考虑到马氏体中碳含量的变化对马氏体强度的影响以及马氏体相变对铁素体强度的影响。导出了双相钢中混合物定律表达式,探讨了该式在各类双相钢中的适用情况,讨论了该式对研究板材成形性的意义。     

低碳钢激光淬火组织及搭接区软化机理分析

为了改善945钢的表面性能,利用高功率CO2激光对其进行了淬火处理.研究了不同激光功率对其组织和硬度的影响,并对搭接区软化机理进行计算和分析.结果表明:随着激光功率的增加,表面形成的组织分别为马氏体、铁素体及少量的粒状贝氏体(3.5 kW),板条马氏体及少量的铁素体(4 kW和4.5 kW),板条马氏体组织(5 kW),较低的碳含量(质量分数,全文同)是导致945钢激光淬火处理后硬度较低的根本原因.对于低碳低合金钢而言,其合金含量低,碳原子扩散激活能低,碳原子在回火受热时,极易从马氏体晶格内选出,发生马氏体分解,这是搭接回火软化的根本原因.     

厚规格多相组织X80管线钢DWTT 分离裂纹研究

研究了厚规格多相组织X80管线钢微观组织与落锤撕裂试样分离裂纹之间的关系,采用金相显微镜和扫描电子显微镜对X80管线钢的微观组织和分离裂纹进行观察.结果表明:X80管线钢微观组织包括粒状贝氏体、多边形铁素体以及准多边形铁素体、贝氏体铁素体、针状铁素体.分离裂纹起始于粒状贝氏体带处;分离裂纹以穿晶断裂方式穿过粒状贝氏体,断裂路径平直,说明粒状贝氏体对分离裂纹扩展阻碍作用较小,而以沿晶断裂方式沿多边形铁素体晶界扩展,方向不断偏折,提高了裂纹扩展功,从而增大钢板的断裂韧性.分离裂纹尖端受细小的马氏体-奥氏体岛钝化作用,扩展受阻出现停滞.多相组织中少量的粒状贝氏体以及适量的多边形铁素体有利于减少分离裂纹的产生.     

Q345高周疲劳失效机理及固有耗散能研究

双相钢Q345多用于建筑或机械结构的承力构件,循环载荷的长期作用使得构件在低于其静强度的载荷条件下发生疲劳断裂,经济可靠的强度设计需要对材料的疲劳失效进行研究。作者利用电磁谐振高频疲劳试验机,在载荷频率140 Hz、应力比为-1条件下,得到不同失效概率时材料高周疲劳（10⁴周次< 疲劳寿命< 10⁷周次）应力-寿命（S-N）曲线。利用扫描电子显微镜观察材料受到循环载荷作用后的显微结构的变化和疲劳失效后试样的断面微观形貌,研究材料疲劳裂纹的萌生和扩展。同时,利用红外热像仪记录Q345试样表面的温度场随循环载荷作用周次的变化,研究材料在高频循环载荷作用下的固有耗散能。双相钢Q345在高频循环载荷作用下的疲劳失效主要是由于铁素体-珠光体双相结构在循环载荷作用下的微观强度差异使得微观裂纹首先萌生于相对薄弱的铁素体晶粒,且随循环载荷周次的增加而裂纹逐渐扩展。珠光体晶粒对疲劳裂纹的扩展起阻碍作用,使得疲劳裂纹沿铁素体或铁素体与珠光体之间的晶界向前扩展。当载荷幅值低于其高周疲劳极限时,试样表面温升不明显;有限寿命的载荷条件下,试样表面温度场的变化受到材料微观变形的影响,基于试样表面温度场的变化,能快速确定材料的高周疲劳强度极限。高频循环载荷作用下,单位体积材料的固有耗散能与载荷之间呈非线性关系,在热力学框架内建立了材料的固有耗散能表征模型。     

高强度冷轧双相钢应变硬化行为

为了研究双相钢在变形过程中的应变硬化特性,采用Hollomon法与修正的Crussard Jaoul法分析了试验钢的应变硬化曲线,并利用力学测试与显微组织观察等手段研究了组织结构对应变硬化行为的影响机制.结果表明：三种试验钢,均表现出较高的初始加工硬化能力.具有岛状马氏体与类针状马氏体的双相钢表现出两个阶段的应变硬化特征,具有粗大块状马氏体的双相钢则表现出三个阶段的硬化特征.与类针状和粗大块状马氏体相比,含有岛状马氏体的双相钢表现出较强的加工硬化能力和强度与塑性的良好配合.块状马氏体较早的进入塑性变形,导致双相钢变形协调难度加大并在晶界周围产生孔洞而使塑性恶化.     

800 MPa级CSiMnNb与CSiMnCr系冷轧双相钢组织与性能

在实验室采用CCT-AY-Ⅱ连续退火模拟器研究不同退火温度条件下800 MPa级CSiMnCr与CSiMnNb系冷轧双相钢的力学性能,并对其显微组织进行分析.结果表明：在同一成分试验钢中,770℃退火较790℃退火时所获得的强度高;钢中添加少量的Nb细化了铁素体与岛状马氏体组织,并且岛状马氏体更纯净,屈强比低,加工硬化指数n值更高.     

热穿-热轧法生产的新型贝氏体中空渗碳钢的组织和性能

用热穿-热轧法制备了新型贝氏体中空钢．研究了热处理对新型贝氏体钢和渗碳处理对中空钢组织和性能的影响．结果表明：新型贝氏体钢正火＋低温回火热处理后的组织为贝氏体铁素体和奥氏体,淬火＋低温回火后的组织由马氏体、贝氏体和奥氏体组成;正火或淬火＋低温回火后,新型贝氏体中空钢具有良好的强韧性．正火＋低温回火后,中空钢的组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织．新型贝氏体中空钢渗碳后空冷,渗层的组织为高碳马氏体和残余奥氏体组织,非渗层为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织,实体中空钢具有较好的强韧性和渗碳效果．     

不同淬回火工艺对40Cr钢微观组织与力学性能的影响

用金相显微镜、SEM电镜、拉伸试验及冲击试验等研究不同热处理工艺对40Cr钢微观组织与力学性能的影响。在微观组织上,不同热处理工艺的主要微观金相组织为回火索氏体且晶粒度等级为9级,而经亚温淬回火后还出现了铁素体。在力学性能上：860°C淬火+600°C回火工艺有利于提高40Cr钢的硬度、屈服强度及抗拉强度性能;860°C淬火+600°C回火+770°C亚温淬火+600°C回火可提高40Cr钢伸长率、断面收缩率和冲击韧性性能;对退火40Cr钢进行770°C亚温淬火+600°C回火后,钢的塑性和冲击韧性比淬回火+亚温淬回火差,硬度、屈服强度及抗拉强度比淬回火性能差。研究结果表明：淬回火可提高40Cr钢硬度和强度性能,淬回火+亚温淬回火可提升40Cr钢冲击韧性和塑性性能。     

退火温度对800MPa级C-Si-Mn-Cr系冷轧双相钢组织及力学性能的影响研究

以一种低成本的800 MPa级C-Si-Mn-Cr系冷轧双相钢为研究对象,对退火温度对其组织和力学性能的影响规律进行了研究,结果表明:实验钢在760℃退火时,再结晶不充分,残留少量变形组织和未溶碳化物。770℃以上退火时再结晶比较充分,组织为铁素体、马氏体和少量贝氏体的复合组织,随着退火温度的升高抗拉强度与延伸率逐渐降低,而屈服强度与屈强比逐渐升高,n值随退火温度的升高先升高后降低在790℃达到最大值。     

7．9Mn－1．4Si－0．07C钢高强韧机理研究

通过热轧、温轧、奥氏体化、两相区退火处理得到7．9Mn－1．4Si－0．07C钢板,该材料的拉伸强度及塑性随奥氏体化温度不同而具有显著差异．奥氏体化温度降低,室温下奥氏体含量升高,综合力学性能提高．当奥氏体化温度由900℃降低为800℃时,所得到钢板的奥氏体体积分数由15％增加到28％,拉伸强度由1150MPa提高到1340MPa,塑性由21％提高至27％．实验钢优异的力学性能源于其中大量的超细铁素体及奥氏体,细晶强化使其具有超高强度,铁素体基体及变形过程中奥氏体向马氏体相变提供了良好的塑性．基体组织中的位错强化,形变诱导马氏体转变的TRIP效应等是增强该钢板加工硬化能力的主要因素．     

CLAM/15-15Ti异种钢TIG焊接头热处理前后组织演变

为探究马氏体钢与不锈钢焊接接头的组织演变及硬度特征,采用钨极氩弧焊对中国低活化马氏体(CLAM)钢和15-15Ti不锈钢进行焊接。接头热处理前后的显微组织和硬度进行对比。结果表明,焊态焊缝由板条马氏体+少量δ铁素体组成,硬度在407 HV～463 HV之间。CLAM钢热影响区分为完全淬火去和不完全淬火区,不完全淬火区有明显的软化现象,15-15Ti不锈钢热影响区是整个接头硬度最低的区域。热处理后,接头高硬度区减小,焊缝组织转变为回火马氏体,析出物增多,硬度相比焊态下降了约20%。