配分时间对低碳热轧F-Q&P钢组织性能的影响

摘要：基于合金减量化原则,热轧后采用以超快冷技术为核心的两相区弛豫 淬火配分（F-Q&P）工艺技术,借助OM、SEM、TEM、XRD和室温拉伸等试验手段,研究了配分时间对试验钢组织性能的影响。研究表明：随着配分时间延长,铁素体体积分数逐渐增加,残余奥氏体含量先增加后降低,马氏体的体积分数逐渐减小;抗拉强度降低,伸长率增加,强塑积增加,屈强比较低为0.55～0.60,n值较高为0.14～0.18。配分时间对各相的体积分数、形貌、分布和析出行为有影响。30s配分的试验钢,组织中较多的细长条马氏体、细小铁素体和薄片状残余奥氏体提高了材料的位错密度和均匀变形能力,表现出最优的综合性能。     

焊接电流对镁/镀锌钢TIG熔-钎焊接头显微组织与力学性能的影响

采用TIG熔-钎焊焊接方法,以镁合金焊丝为填充材料,对镁合金与镀锌钢进行连接实验,并分析热输入量对接头显微组织和力学性能的影响.热输入量过小会阻碍镁/钢界面反应层的形成而使得焊缝难以焊合,热输入量过大又会促进焊缝内部脆性第二相的长大,降低接头力学性能.接头强度随着焊接电流和焊接速度的增大都呈现先上升后下降的趋势,电流为70 A时强度达到最大,该值接近AZ31B母材的88.7%.此时断裂发生于焊缝熔焊区,断面出现大量韧窝和撕裂棱,呈现出塑性断裂特征.     

终轧温度对超高强热轧双相钢组织性能的影响

基于汽车轻量化原则,利用热轧大压下十超快冷+弛豫制备得到1 200 MPa级热轧双相钢(DP),借助OM、SEM、TEM和室温拉伸等试验手段,研究了终轧温度对试验钢组织性能的影响.研究表明:随着终轧温度增加,铁素体体积分数和晶粒尺寸逐渐减小,马氏体的体积分数逐渐增加;抗拉强度增加,伸长率减小,强塑积减小,屈强比最低为0...     

Al对锻态中锰钢组织与性能的影响

摘要：对比研究了锻态0.15C5Mn钢和0.15C5Mn2Al钢在室温下和750℃准静态拉伸条件下的力学性能,并对微观组织利用SEM和EBSD进行表征。研究结果表明,Al的加入引起了室温下的微观组织结构的不同,含铝钢在室温下的组织中存在很少量铁素体,导致含铝钢强度低;锻态0.15C5Mn钢和0.15C5Mn2Al钢在750℃下分别获得了90.5%和101%的伸长率;经750℃拉伸变形后0.15C5Mn钢获得马氏体组织,Al元素的添加扩大了双相区,使0.15C5Mn2Al钢在双相区拉伸变形,最终得到铁素体+马氏体双相组织,双相区变形使0.15C5Mn2Al钢具有较高的伸长率,降低了抗拉强度。     

镁对非调质钢中组织及硫化物的影响

摘要：为了探究不同镁含量对非调质钢中组织和硫化物形态、尺寸、分布及成分的影响，采用蔡司金相显微镜、扫描电子显微镜、小样电解等方法，分析了经高温电阻炉冶炼不同镁添加量的49MnVS3非调质钢。结果表明，由于镁蒸气压较高，在实验室冶炼中大量挥发，导致钢中镁的实际平均收得率仅为310%；镁的质量分数为0～22×10-6时，随着镁的质量分数的增加，钢中硫化物形态由Ⅱ类逐渐向Ⅰ类、Ⅲ类转变；钢中硫化物尺寸增大，硫化物的分布均匀性得到显著改善；钢中复合夹杂物比例明显增加，但MnS的比例出现下降；形成了细小弥散的氧化物，增加了奥氏体形核质点，具有细化组织的趋势。     

相变时间对CSP热轧TRIP钢组织和性能的影响

利用OM、SEM、XRD、EBSD和室温拉伸试验机等研究了CSP热轧TRIP钢中间缓冷时间及贝氏体等温时间对组织和力学性能的影响。结果表明,随着中间缓冷时间的延长,试验钢中的铁素体和残余奥氏体体积分数增加,贝氏体体积分数减少;抗拉强度基本不变,屈服强度逐渐降低,断后伸长率和强塑积变化不明显。中间缓冷时间为6 s时,可满足CSP产线的要求。对贝氏体相变时间的研究表明,当等温时间为15 min时,试验钢中的残余奥氏体主要分布于铁素体/铁素体界面、铁素体/贝氏体界面以及贝氏体中,体积分数约为7.1%,表现出良好的TRIP效应。其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和强塑积分别达到744.0 MPa、522.5 MPa、29.3%和21.8 GPa·%,力学性能最优。当等温时间延长至50 min时,试验钢中的贝氏体含量增加,残余奥氏体体积分数减少至2.7%,强塑积明显下降。     

镁对H13钢液析碳化物及组织的影响

摘要：为了研究镁对H13热作模具钢夹杂物、碳化物及组织性能的影响,采用蔡司金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、非水溶液电解、显微硬度仪等试验仪器,分析了经高温电阻炉冶炼的不同镁质量分数的H13钢。结果表明：由于镁较高的蒸气压,镁的平均收得率仅为2.12%;随镁质量分数的增加,钢中的氧化物夹杂由Ca-Al-O、Al2O3向MgAl2O4、MgO转变,硫化物夹杂由MnS向Mg-Mn-S转变;MgAl2O4、MgO与γ-Fe、M(CN)、M6(CN)的错配度和聚集长大能力相较于Al2O3更小,能够为钢中的液析碳化物提供更多的形核位置,减小析出碳化物的尺寸;微量镁可显著细化铸态树枝晶,减小二次枝晶间距,镁的加入,提高H13钢基体硬度、降低偏聚区硬度,H13钢整体硬度的均匀性得到改善。     

热输入对DP600激光焊组织和力学性能的影响

摘要：为了研究DP600钢的焊接性能,采用5种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,焊接接头表面成形质量良好,随着热输入的增加,上下熔宽逐渐增大;熔融区均为板条状马氏体组织,当热输入高于33J/mm时热影响区组织为马氏体、铁素体和少量的回火马氏体;当热输入低于33J/mm时,热影响区组织为马氏体和铁素体。在低热输入条件下,回火时间很短,马氏体未发生分解;在高的热输入条件下,回火时间较长,马氏体分解显著,热影响区中出现M3C型碳化物,碳化物形貌以球状和片状为主。从熔融区到母材,显微硬度值逐渐降低;焊接接头静态拉伸失效位置均在母材,拉伸断口为韧性断口,DP600钢激光焊接接头不存在软化现象。     

硫含量对极低屈服点钢组织与性能的影响

摘要：采用Gleeble 3800热模拟试验机、OM、TEM与Vickers 硬度计,研究了不同变形温度下S含量对极低屈服点钢析出相、晶粒尺寸与硬度的影响;结合拉伸和冲击试验考察了S含量对实验室试轧钢板力学性能的影响。结果表明,不同变形温度下,当S质量分数由0.0018%提高至0.0077%,钢中晶粒尺寸发生粗化,硬度降低,析出相的主要类型由TiC变为Ti4C2S2和TiS,析出粒子的尺寸随之增大,分布数量减小。S质量分数为0.0077%的试轧钢板较S质量分数为0.0018%的试轧钢板具有更低的屈服强度且塑韧性并未降低,其综合力学性能更优且完全满足极低屈服点钢的要求。     

轻质高锰钢的组织及力学性能

摘要：高锰钢作为耐磨材料,被广泛应用于高载荷或冲击磨损的工况下。轻量化是钢铁材料发展的趋势之一,也是满足工业节能降耗需求的重要途径。为了明确轻质化元素铝对此类钢种的影响,以高锰钢ZGMn18Cr2为基础,通过控制铝含量,得到成分不同的轻质高锰钢。利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）及电子探针（EPMA）等手段对其微观组织进行表征,并采用硬度测试、室温冲击和拉伸实验测试了其力学性能。结果表明,随着铝的质量分数在0~11%范围内不断增大,高锰钢的密度得到明显降低,铁素体相逐渐稳定,晶粒得到细化。同时,材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率和室温断裂冲击功先升高后下降;硬度则先下降后升高。这些性能的改变与铝含量的变化、第二相铁素体的出现以及含铝碳化物的数量有重要关系。     

微合金元素B对轻质TWIP钢组织及力学性能的影响

摘要：将质量分数为0.002%的微合金元素B加入至Fe-28Mn-9Al轻质TWIP钢中,以期改善其强塑积及室温冲击性能。利用X射线衍射、扫描电镜、电子万能拉伸试验机和金属摆锤冲击试验机对热轧TWIP钢的物相组成、微观组织、力学拉伸性能及室温冲击韧性进行了研究与分析。结果表明,微合金元素B的添加具有延缓奥氏体向铁素体转变的作用,细化了奥氏体晶粒,提升了钢的力学性能,TWIP钢的塑性、强塑积和冲击韧性均有明显的提高。     

冷却速率对奥氏体型FeMnAlC钢组织和性能的影响

利用SEM、TEM、XRD、EPMA等手段,研究了水冷、空冷和炉冷对奥氏体基FeMnAlC钢微观组织和力学性能的影响.研究结果表明,3种冷却工艺都获得了以奥氏体为基体的微观组织,均含有大量孪晶,随冷却速度的降低,沿晶界析出的铁素体和κ碳化物逐渐增多,微观结构呈现出从以位错为主到调制结构再到矩形畴界的转变过程,组织演变受...     

Effect of partitioning on microstructure and properties of a medium carbon Ti Mo bearing high strength Q&P steel

In order to investigate the effect of partitioning procedures on microstructure and properties of a medium carbon Ti Mo bearing steel, the salt bath experiment, field emission SEM, TEM and tensile tests as well as wear tests were utilized to clarify the microstructural evolution and property changes treated by different partitioning parameters. The results show that the microstructures consist of tempered lath martensite, cementite and (Ti, Mo)C particles. With prolonging partitioning time or increasing partitioning temperature, the amount of laths martensite decreases and thicker martensite plates with blunt boundaries appear. In addition, with increasing partitioning temperature from 310℃ to 400℃, the tensile strength, hardness and low temperature toughness are simultaneously decreased, and the reduction reaches up to about 300MPa, 100HV and 20J, respectively. Finally, the wear performance of the samples partitioned below Ms is obviously better than that of samples partitioned above Ms. The morphology of worn surface of samples partitioned below Ms is characterized by plastic fatigue morphology, while the worn surfaces of samples partitioned above Ms are mainly dominated by grooves.     

配分工艺对中碳Ti-Mo高强Q&P钢组织和性能的影响

摘要：采用盐浴实验、扫描电镜、透射电镜、拉伸实验和磨损实验等手段,研究了配分工艺对中碳Ti Mo钢组织和性能的影响,分析了不同配分工艺处理下的组织演变和性能变化。结果表明,显微组织主要由回火马氏体、渗碳体、(Ti,Mo)C粒子组成。随着配分时间的延长和配分温度的升高,板条马氏体数量减少,马氏体板条厚度增加,边界钝化。此外,随着配分温度从310℃提高至400℃,抗拉强度、硬度和低温冲击韧性同时下降,分别降低约250MPa、56HV和15J。最后,Ms以下温度配分（310℃）试样的耐磨损性能明显优于Ms以上温度配分（400℃）试样。Ms以下温度配分试样磨损表面形貌以塑性变形为主,Ms以上温度配分试样磨损表面以犁沟为主。     

Effects of calcium,samarium addition on microstructure and mechanical properties of AZ61 magnesium alloy

The microstructure and mechanical properties of AZ61 magnesium alloy with Ca, Sm addition were investigated. The results showed that the addition of 0.5 wt.% Ca reduced the quantity of Mg17Al12 phase, and formed a new Al4 Ca phase which is reticular in AZ61 alloy. With the addition of Ca and Sm, the microstructure was further refined and new Al-Sm rich phases were formed in AZ61 alloy with 0.6 wt.%–1.5 wt.% Sm addition, the TEM analysis confirmed that they were Al2 Sm and Al4 Sm. Tensile tests showed that 1.0 wt.% Sm addition contributed to the formation of the Al2 Sm and Al4 Sm and the improvement in the ambient strength, i.e., an ultimate tensile strength of 327 MPa and an elongation of 10.1%. However, excessive Sm addition led to the coarsening of Al2 Sm and Al4 Sm phases, thus resulted in the decline of strength and plasticity.     

硅和铬对超高强双相钢组织和性能的影响

 利用热膨胀仪研究了合金元素硅和铬对C-Si-Mn-Nb系与C-Cr-Mn-Nb系超高强双相钢连续冷却相变规律的影响;采用单向拉伸试验,以及OM、SEM和TEM等方法对比研究了2种DP钢的组织性能与断口形貌。结果表明：硅元素能够提高[Ac1]和[Ac3]点温度,扩大两相区,促进铁素体相变,并能提高马氏体的回火稳定性,改善其形貌和分布;铬元素的添加导致了奥氏体中碳的分布不均匀,使得马氏体内部同时出现了孪晶与板条状精细结构,而且快冷过程中出现了残余奥氏体和马奥岛组织,部分马氏体会在时效过程中发生分解;两钢的抗拉强度均超过1 000 MPa,伸长率超过15%,且含硅的双相钢各项力学性能均要优于含铬的双相钢。     

热输入对DP980激光焊组织和力学性能的影响

为了研究DP980钢的焊接性能,采用3种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,熔融区为板条马氏体,热影响区为马氏体、铁素体和回火马氏体,随着热输入增加,上下表面的熔宽逐渐增大,强塑积逐渐减小,热影响区的软化程度逐渐恶化。从熔融区到母材,显微硬度的变化趋势是先降低后升高。焊接接头静态拉伸失效位置均在亚临界热影响区,拉伸断口为韧性断口,随着热输入增加,杯状韧窝逐渐转变为较大的抛物线状韧窝,通过分析不同热输入条件下焊接接头的静态拉伸应变场云图,可知在塑性变形阶段,熔融区两侧呈双峰形貌,随着热输入的增加,软化区的面积逐渐增大,颈缩易出现在熔融区两侧的软化区部位。     

温轧FeCrAl钢退火组织演变对力学性能的影响

摘要：研究采用电子背散射衍射技术（EBSD）对温轧及退火态Fe-13Cr-4.5Al-2.2Mo-1.1Nb（质量分数,%）钢的织构、晶界类型和Laves相进行了表征,并讨论了对力学性能的影响。结果表明,300℃温轧变形,70% 的样品出现显著的变形不均匀组织,利用Taylor因子解释了不均匀变形特征,晶粒取向以变形织构α、γ和<100>//ND为主,比例分别为43.3%、39.0%和17.1%,屈服强度和抗拉强度为1298.1MPa和1371.6MPa,伸长率4%。750～800℃退火30～60min后,再结晶晶粒尺寸小于10μm,γ织构比例减少至11.9%～15.5%,此时屈服强度为790～860MPa,抗拉强度为840～890MPa,伸长率为20%左右。1000℃退火5min后再结晶晶粒明显长大,γ织构增加至39.1%,此时屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为567.7MPa、800.7MPa和25.6%。1000℃时随退火时间增加,γ织构增加至50%以上,Laves相的钉扎是γ织构增加的原因。600℃温轧的微观组织和300℃温轧的类似,但屈服强度和抗拉强度略有下降,伸长率增加。     

微观组织对高速车轮钢解理断裂应力的影响

利用不同奥氏体化温度和冷却速率对碳质量分数为0.54%高速车轮钢进行热处理,得到具有不同晶粒尺寸和珠光体片间距微观组织的试样.在-120~20℃温度下对具有不同微观组织的拉伸试样和三点弯曲（3PB）缺口试样进行测试;采用二维平面应变有限元计算三点弯曲缺口试样缺口前的应力分布;利用扫描电镜对3PB试样断口进行观察并测量解理起裂源的位置;测定不同微观组织车轮钢试样的解理断裂应力.在扩展控制断裂机制下,微观组织对车轮钢的解理断裂应力具有明显影响,晶粒尺寸和珠光体片间距越小解理断裂应力越高.细化晶粒使未扩展微裂纹的特征长度减小,细化珠光体片间距有助于提高珠光体的有效表面能,从而使得解理断裂应力提高.     

不同热处理工艺对Nb-Mo中锰钢组织和力学性能的影响

摘要：探讨了不同热处理工艺对Fe-0.25C-3.98Mn-1.22Al-0.20Si-0.19Mo-0.03Nb中锰钢组织演变与力学性能的影响。研究发现,与临界退火和淬火配分（IA & QP）工艺相比,奥氏体逆转变（ART）工艺处理后的实验钢获得了更为优异的力学性能;采用ART工艺经过680℃临界退火5h后的实验钢展现出了最佳的力学性能,即抗拉强度为830MPa,伸长率为48.9%,强度与塑性的乘积达到40.6GPa·%;ART工艺实验钢因长时间退火而促进了Mn向奥氏体中富集,有利于奥氏体含量及稳定性增加,在应变中后期可展现更为广泛的TRIP效应,更有利于获得优异的力学性能。另外,微合金元素Nb和Mo在中锰钢主要起析出强化和细晶强化的作用。