控轧控冷工艺对低碳贝氏体钢组织性能的影响

通过在中厚板轧机上进行的控轧控冷工艺试验，研究了不同控轧控冷条件对低碳贝氏体钢DB685组织和性能的影响，得出增大变形量可得到细小均匀的晶粒组织，使钢材的强韧性提高；增大轧后冷却速度能有效地提高钢板强度。并提出了工业生产DB685钢的控轧控冷工艺参数：终轧温度≤850℃，轧后冷却速度≥5℃／s，终冷温度≤650℃。     

轧制工艺对高性能桥梁钢组织与性能的影响

对高性能桥梁钢的成分进行了设计,并通过不同的控轧控冷工艺轧制成不同板厚的钢板。钢板经过回火后,进行了力学性能的测试及组织分析。结果表明,高性能桥梁钢回火后的强度较高,屈服强度达到600 MPa以上,伸长率达到20%以上。由于轧制工艺的不同,不同板厚的钢板冲击性能有较大的差距;显微组织主要由粒状贝氏体和板条贝氏体组成。测定了高性能桥梁钢的连续冷却转变曲线,结果表明：实际生产中,应将冷速控制在10～30℃/s,开始冷却温度约780℃,此时的相变组织为较均匀的贝氏体组织。     

不同终冷温度对工程机械用钢组织和性能的影响

以超低碳贝氏体钢为研究对象,实验分析了不同终冷温度对该材料抗拉强度、屈服强度、屈强比的影响,并观察了不同终冷温度试样的显微组织。结合文献理论分析了终冷温度对钢显微组织的影响,从讨论了对实验钢力学性能影响机理。结果表明,实验钢伸长率随终冷温度的降低而降低,抗拉强度和屈服强度随着终冷温度的降低而升高。     

热处理工艺对冷轧TRIP800钢组织与性能的影响

利用电子背散射衍射技术(EBSD)技术分析了两种不同热处理工艺下的TRIP800钢板取向分布、晶粒角度、显微织构与残余奥氏体的分布及其稳定性,并结合试验钢的力学性能进行了讨论.研究表明:两类试验退火钢的晶粒没有优势的取向分布,呈现较弱的织构;面心立方晶粒中的取向以{001}<100>与{011}<100>较多;残余奥氏体大多以分布在晶界上为主,但拉伸断裂后基本上消失,即产生了相变诱导塑性(TRIP)效应,而体心立方晶粒内部的残余奥氏体相对稳定,断裂后还有部分稳定的存在.     

控轧控冷对船舶用钢组织与性能的影响

对比研究了两种成分控轧控冷船舶用钢的组织与性能。结果表明,2种钢控轧控冷后,组织均为贝氏体、针状铁素体、多边形铁素体及少量珠光体。控轧控冷引起的细小M-A岛复合强化、铁素体细晶强化作用提高了实验钢的强度、硬度及低温冲击韧性。2种实验钢在0°轧制方向上的冲击吸收功最大,分别达到了238.74 J和274.68 J,而在90°轧制方向上的冲击功最小,B钢高于A钢。镍量的增多能够提高实验钢的硬度、强度、塑性及低温冲击韧性。     

钒氮微合金化对ULCB钢组织性能和析出行为的影响

借助光学显微镜(OM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)和能谱仪(EDS)研究了两种不同V、N含量的超低碳贝氏体钢(ULCB)在控轧控冷过程中的微观组织、力学性能及碳氮化物的析出行为.结果表明:两种试验钢的组织都为粒状贝氏体,但高V、N含量的试验钢具有更高的强度和硬度.低V、N钢中V(C,N)数量较少,且以沿位错线析出为主.随着钢中V、N含量的增加,贝氏体组织明显细化,大角晶界所占的比例也相应提高;同时,在贝氏体铁素体基体中5 ～10 nm之间的V(C,N)体积分数显著增加,且存在沿位错线析出和基体中弥散析出两种形式.细晶强化和沉淀强化是高V、N钢强度提高的主要因素.     

回火温度对EH890海洋工程用钢耐蚀性能的影响

为探究回火温度对EH890海洋工程用钢耐蚀性能的影响,采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜分析了原始淬火态和不同回火温度下EH890钢的物相及微观组织,通过电化学试验研究了不同热处理状态下的腐蚀行为,并结合显微硬度、位错密度计算分析了回火温度对其腐蚀的影响规律。结果表明,EH890钢原始淬火态组织为板条贝氏体,少量粒状贝氏体及准多边形铁素体和薄膜状残留奥氏体,随着回火温度的提高,贝氏体板条不断粗化,铁素体与残留奥氏体分解转化,回火温度达到350 ℃时,贝氏体边界处开始析出弥散细小的碳化物及第二相。随回火温度的升高,试样钢的耐蚀性能呈现先上升后下降的趋势。一方面,回火处理降低了因淬火产生的高位错密度,减轻试样的腐蚀倾向;另一方面,随着回火温度的升高,弥散第二相不断从基体析出,与基体形成局部电偶作用,破坏钝化膜的完整性,降低钝化膜对基体的保护作用,降低腐蚀抗力。在两种因素的综合作用下,经350 ℃回火试样表面形成了更具保护性的钝化膜,表现出最佳的耐蚀性能。     

回火温度对贝氏体耐磨钢组织和性能的影响

对贝氏体耐磨钢进行控轧控冷+回火工艺,探究不同温度回火后贝氏体耐磨钢的组织演变和性能。结果表明,经控轧控冷工艺和200℃回火后,试验钢获得较为理想的无碳化物贝氏体/马氏体复相组织,组织中包含8.7%(体积分数)的残留奥氏体。该工艺下钢板获得较好的强韧性匹配,屈服强度达到1172 MPa,抗拉强度达到1613 MPa,断后伸长率达到19.4%,-20℃冲击吸收能量为47 J,并可满足NM500级别的硬度要求。520℃回火后大量粗大碳化物析出,且残留奥氏体基本分解完毕,导致钢板强韧性下降。     

冷却工艺对Q550D钢组织性能的影响

研究了实际生产中不同冷却工艺下Q550D低碳贝氏体钢的组织及性能。主要研究了超快冷段冷速对钢板组织内低碳贝氏体形貌以及对应的力学性能的影响。根据研究结果,可以制定有效的冷却制度,提升了Q550D钢的热机械轧制性能合格率。     

控轧控冷工艺对低合金超高强度工程机械用钢组织和性能的影响

通过实验室模拟轧制,对低合金超高强度工程机械用钢在不同控轧控冷工艺下的组织和性能进行了研究.结果表明:采用两阶段控制轧制和直接淬火+低温回火工艺所得到的超高强度钢板具有最佳的强韧性配比,其抗拉强度为1902MPa;屈服强度为1568MPa;伸长率为10％;断面收缩率为43％;室温和-40℃冲击功分别为28J、24J,硬度为53 HRC.     

硼含量及热处理对低碳贝氏体钢组织与性能的影响

研究了硼含量及热处理工艺对低碳贝氏体钢板的组织与力学性能的影响。结果表明,钢中硼含量和轧后冷却速度以及热处理制度对钢板的组织和性能有明显影响,低碳贝氏体钢中硼含量宜控制在0.0025%以下;当硼含量在0.0025%以上时,如轧后冷速不足10℃/s,可形成正火、回火热处理不容易消除的硼脆;650℃以下回火可以改善低硼空冷钢板的性能;采用合适的淬火和回火热处理工艺可消除由硼含量过高和冷速偏低形成的硼脆。     

温度对低碳钢微观组织与高温力学性能的影响

利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)与电子万能试验机对低碳钢不同温度下的微观组织与高温力学性能进行了详细的研究与讨论。结果表明,无论室温拉伸还是高温拉伸,位于晶界上的碳化物(Fe₃C)颗粒是诱发低碳钢裂纹的主要因素。与室温拉伸性能相比,提高加热温度,抗拉强度明显下降,伸长率显著增加。在高温下,随着温度的提高,抗拉强度线性下降,而伸长率先降低而后趋于稳定。在520 ℃拉伸过程中,低碳钢中产生了大量的滑移带,诱发了动态回复。提高温度至720 ℃时,珠光体组织发生球化,形变铁素体晶粒内出现等轴状小晶粒,即发生了动态再结晶;经EBSD分析,形变铁素体晶粒间取向差较大,而其发生再结晶的等轴小晶粒间取向差较小。     

回火温度对高强度低碳贝氏体钢组织与性能的影响

利用金相、透射电子显微镜研究了不同回火温度对一种低碳Mn-Mo-Ni-Cu-Cr贝氏体钢的显微组织与力学性能的影响。结果表明,试验钢回火后组织变化明显,M/A组元弱化,贝氏体板条出现粗化与合并;板条间界呈锯齿状,原有析出相长大且有细小析出相进一步析出,未被析出相钉扎的位错发生运动并消失;随着回火温度提高,材料的屈服强度增大,抗拉强度和韧性降低。     

回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、显微组织观察、扫描电镜观察,研究回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响规律。结果表明:试验钢900 ℃保温后水淬再200~300 ℃回火后,为回火板条马氏体组织;在 400 ℃和500 ℃回火后,为回火屈氏体组织;在600 ℃回火后,为回火索氏体组织。试验钢具有较高的回火稳定性,在400~600 ℃回火时,α铁素体仍保持板条马氏体的形状和位向。在200 ℃回火后,小角度晶界含量较多,阻碍微裂纹扩展,韧性较好,随着回火温度的升高,小角度晶界占比逐渐减少,在400 ℃回火后,小角度晶界占比较少,碳化物的析出恶化试验钢的韧性,发生了回火脆性,韧性最差,500 ℃和600 ℃回火后,试验钢的小角度晶界占比较400 ℃相差不明显,但试验钢回复程度较大且600 ℃回火发生部分再结晶,回火软化作用较大,韧性较高。当回火温度为200 ℃时,试验钢具有最佳的综合性能,屈服强度为1164.38 MPa,抗拉强度为1429.70 MPa,断后伸长率为14.66%,硬度为430.27 HV3,标准试样-40 ℃冲击吸收能量为92.30 J。     

淬火和回火工艺对3.5Ni钢组织和力学性能的影响

通过拉伸和冲击试验以及SEM、TEM和EBSD组织观察,研究了不同热处理工艺参数对3.5Ni钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:3.5Ni钢在860℃保温1 h水淬后得到细小的板条马氏体(LM)加粒状贝氏体(GB)组织;570℃回火后,LM的板条变粗,GB中的M/A岛也溶解消失,基体上有大量渗碳体析出。随着回火温度的升高,板条继续合并长大,并且开始出现多边形铁素体,渗碳体也不断长大。回火温度为570~600℃时,低温韧性随回火温度的升高而增加,但是继续升高回火温度会使得低温韧性下降。研究表明:3.5Ni低温钢经860℃水淬+600℃回火的热处理可以获得最佳的力学性能。     

回火温度对低碳贝氏体管线钢低温韧性和组织的影响

通过力学性能测试和微观组织分析,研究了回火温度对低碳贝氏体X80管线钢组织及低温冲击韧性的影响。结果表明,低碳贝氏体X80管线钢在300 ℃回火2 h后达到最佳强韧性匹配,屈服强度在625 MPa,-40 ℃夏比冲击功Akv为315 J,冲击断口呈现明显的韧性断裂形貌,-60℃夏比冲击功Akv也达到了268 J。低碳贝氏体管线钢轧态组织以粒状贝氏体为主,经过300 ℃回火2 h后,组织与TMCP状态基本相似,仍保持粒状贝氏体组织,但是MA组元略细小;经过600 ℃回火2 h后,贝氏体出现粗化,并且出现多边形铁素体组织。低温韧性的改善是由于回火处理过程中富碳残留奥氏体发生转变,M/A 组元由岛状转变为点状及细条状,粒状贝氏体晶间细化的M/A组元更好的阻碍了裂纹的扩展。     

硼对高强度低碳贝氏体钢组织和性能的影响

采用多功能材料试验机和光学显微镜分析了硼对高强度低碳贝氏体钢组织和性能的影响.结果表明,在其它条件基本一致的前提下,加入0.005%硼元素对提高低碳贝氏体钢的综合力学性能非常有效.其中轧制后直接油淬至室温的钢板,含硼钢的屈服强度、抗拉强度及伸长率分别为687 MPa、891 MPa及21.3%,比不含硼钢分别高71 MPa、137 MPa和1.3%.硼元素对试验钢的回火工艺及回火处理后的力学性能也有显著影响,不同温度回火的含硼钢的综合力学性能均优于不含硼钢,且对于含超微量合金元素硼的钢,在600 ℃回火较为适宜;而对于不含硼的钢,在650℃回火更合适.微观组织观察表明,轧制及不同温度回火处理后,试验钢均由准多边形铁素体、粒状贝氏体、板条状贝氏体及极少量的针状铁素体组成,含硼钢与不含硼钢中各种组织所占的比例有很大不同;钢中加入0.005%硼对获得细小的微观组织极为有效.     

退火工艺对低碳贝氏体钢组织与力学性能的影响

以双辊铸轧工艺生产的低碳贝氏体钢为研究对象,研究了退火工艺对其组织与力学性能的影响。结果表明,试验钢的组织为粒状贝氏体,退火后该组织会逐渐发生分解。在500 ℃进行长时间保温退火时,随着保温时间的增加,屈服强度和抗拉强度逐渐上升,伸长率变化不大。退火后试验钢强度的增加是由Nb析出强化引起的。当保温时间为3 min、退火温度650 ℃时,试样的屈服强度和抗拉强度达到最大值。     

淬火温度对新型NM450抗腐蚀磨损钢组织和性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和力学性能检测等方法,研究了淬火温度对NM450抗腐蚀磨损钢组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢在840~960 ℃范围内淬火后低温回火,获得了回火板条马氏体组织。当淬火温度为870 ℃ 或低于此温度淬火时,组织中出现了弥散分布的第二相,其Cr含量明显高于基体,当淬火温度升高至900 ℃及以上时,第二相消失,同时奥氏体晶粒也开始明显长大。随着淬火温度的升高,试验钢的强度和硬度整体趋于下降,冲击吸收能量在900 ℃时达到最高。根据取向分布与晶界分布图可以发现,960 ℃淬火时有效晶粒尺寸最大,大角度晶界占比最低,其冲击性能最差。900 ℃淬火时有效晶粒尺寸与840 ℃相近,但其组织结构更加均匀,大角度晶界所占比例升高,这是900 ℃淬火时冲击性能较高的主要原因。