回火工艺对新型贝氏体铸钢组织和性能的影响

研究了回火工艺对新型贝氏体铸钢组织和性能的影响。结果表明,ZG30CrMn2Si2Mo正火低温回火后的组织是由贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的新型贝氏体组织,随回火温度的升高和保温时间的延长,组织由新型贝氏体组织逐渐转变为典型贝氏体组织;250℃×1h回火后,材料具有较好的强韧性配合,在450￣550℃回火出现回火脆性,其原因与回火过程中残余奥氏体和贝氏体铁素体的分解、碳化物析出有关。     

回火工艺对新型贝氏体铸钢组织和性能的影响

研究了回火工艺对新型贝氏体铸钢组织和性能的影响.结果表明,ZG30CrMn2Si2Mo正火低温回火后的组织是由贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的新型贝氏体组织,随回火温度的升高和保温时间的延长,组织由新型贝氏体组织逐渐转变为典型贝氏体组织;250℃×1 h回火后,材料具有较好的强韧性配合,在450～550℃回火出现回火脆性,其原因与回火过程中残余奥氏体和贝氏体铁素体的分解、碳化物析出有关.     

低温回火态新型贝氏体钢的组织性能

研究了回火工艺对新型低合金贝氏体钢组织和性能的影响,了解了该材料的回火特性.结果表明:正火和低于400℃回火后的组织由贝氏体、铁素体和残余奥氏体组成,具有较好的力学性能、回火抗性、良好的焊接性和机械加工性;在高于500℃回火后出现回火脆性,由新型贝氏体组织转变为典型贝氏体组织,其原因与回火过程中残余奥氏体和贝氏体铁素体的分解、碳化物析出有关.通过研究回火后的组织转变、残余奥氏体热稳定性、机械稳定性的变化,探讨了无碳贝氏体韧化及脆化机理,提出了适于该钢的最佳回火工艺.     

一种高强度低合金贝氏体钢高温回火析出的极细MC相

将一种直径为100:mm的高强度低合金贝氏体圆钢,于980℃奥氏体化1 h水淬,切割成试片,然后进行620℃×0.5 h回火处理。采用透射电子显微镜(TEM)和三维原子探针分析技术(3:DAP)详细研究了钢的淬火态组织和碳化物析出相。结果,钢的淬火态组织为上、下贝氏体和马氏体,回火后,主要析出相是三种合金碳化物:(1)θ-M_3C型渗碳体,其大小为50 nm以下,主要分布在板条铁素体晶界;(2)铁素体板条内析出的针形ε-M_2C型碳化物,宽度小于20 nm,长度小于200 nm,分布较均匀;(3)铁素体板条内析出的约2 nm大小的高密度MC型碳化物。此外,论述了三种析出相对材料性能可能的影响。     

贝氏体-马氏体钢板的组织与性能

研究了贝氏体-马氏体耐磨钢板的组织及力学性能。结果表明，在低碳贝氏体钢基础上，通过加入一定量的硅元素，利用其在贝氏体组织转变过程中抑制碳化物析出的作用，得到由非等轴铁素体加马氏体和残留奥氏体(M-A)岛或由板条状铁素体及其板条间残留奥氏体(Ar)膜组成的贝氏体一马氏体组织，因此其性能既具有高强度、高硬度，又具有较高的低温冲击韧度。     

超高强度钢中的(M-A)组织和贝氏体

等温淬火的含Si超高强度钢往往存在(M-A)组织和转变不完全的贝氏体组织。在贝氏体区等温组织中的残余奥氏体多存在于前两种组织中。碳化物的类型与残余奥氏体的分布、形态有关。在180,300,320和420℃下等温形成的贝氏体中均存在有ε碳化物。马氏体α或贝氏体,奥氏体A和ε碳化物间的取向关系为碳化物可从α/A界面A侧析出。     

THE M-A STRUCTURE AND BAINITE IN ULTRA HIGH STRENGTH LOW ALLOY STEELS

等温淬火的含Si超高强度钢往往存在(M-A)组织和转变不完全的贝氏体组织。在贝氏体区等温组织中的残余奥氏体多存在于前两种组织中。碳化物的类型与残余奥氏体的分布、形态有关。在180,300,320和420℃下等温形成的贝氏体中均存在有ε碳化物。马氏体α或贝氏体,奥氏体A和ε碳化物间的取向关系为碳化物可从α/A界面A侧析出。     

700MPa级高塑低碳低合金钢的多相组织调控及性能

通过临界退火、临界回火以及回火的多步热处理方式,研究了低碳低合金钢的组织演变与力学性能.结果表明,临界退火后的组织为板条状的临界铁素体及贝氏体/马氏体的双相组织.经临界回火后,为临界铁素体、回火贝氏体/马氏体以及残余奥氏体的多相组织.残余奥氏体呈粒状和条状,分布在铁素体/贝氏体(马氏体)相界面及贝氏体/马氏体板条之间,含量高达29%,并在回火后保持稳定,主要通过C,Mn,Ni和Cu在逆转奥氏体中的富集来稳定.临界退火及回火过程中,Nb C在铁素体及贝氏体/马氏体中析出,呈球状、椭圆形或不规则形状,平均尺寸为10 nm;富Cu的析出相在临界回火及回火过程中形成,呈球状分布于铁素体及残余奥氏体中,尺寸在10~30 nm之间.通过残余奥氏体的应变诱导塑性(TRIP)效应及纳米析出相的析出强化作用,实验钢具有优异的力学性能:屈服强度高于700 MPa,抗拉强度高于900 MPa,均匀延伸率高于20%,总延伸率高于30%.     

新型贝氏体铸钢回火热处理组织和性能的研究

研究了正火后不同回火温度对ZG30CrMn2Si2Mo新型贝氏体铸钢的组织与力学性能的影响.结果表明,ZG30CrMn2Si2Mo具有较高的回火抗力,450℃以下回火组织为贝氏体铁素体和奥氏体组成,为一种新型贝氏体组织,超过450℃回火组织转变为典型贝氏体.250℃回火具有良好的综合力学性能,550℃回火出现回火脆性,出现回火脆性的原因与组织中的贝氏体铁素体及残余奥氏体分解形成碳化物有关.提出了ZG30CrMn2Si2Ni钢的最佳回火工艺.     

贝氏体相变理论研究进展

总结了国内外贝氏体相变理论研究领域的主要研究成果，急论焦点和重大分歧，涉及贝氏体相变过程伴随的表面浮凸效应，相变产物晶体学，贝氏体铁素体的“中脊”和“边脊”，下贝氏体碳化物的析出形态等，研究了贝氏体碳化物的不同特殊析出形态和α／γ相界面的巨型台阶，提出贝氏体铁素体可能按置换型原子体扩散控制台阶机制长大。     

下贝氏体中碳化物的析出

通过3组实验证实了下贝氏体碳化物是在α/γ界面的奥氏体一侧析出,并向奥氏体中生长,同时也在贝氏体亚单元之间析出.在形态上,碳化物存在于铁素体内,也可跨越α/γ或α/α界面;在整个相变过程中,铁素体与碳化物的长大呈相互竞争机制,碳化物从α/γ界面的γ一侧析出,但铁素体的长大速度远高于碳化物,二者长大的结果是铁素体将碳化物包围,导致碳化物似乎是由铁素体中析出的假象;用热力学及台阶理论对实验结果做了分析,在实验证据及理论分析的基础上,提出了下贝氏体碳化物的析出及长大模型;下贝氏体碳化物是由富碳残余奥氏体中析出而不是由碳过饱和的铁素体中析出,其实质是确定新形成的贝氏体铁素体中是否含有过饱和碳,这直接涉及贝氏体相变机制的类型.     

预相变马氏体对超级贝氏体钢组织热稳定性的影响

为明确超级贝氏体组织失稳机制以及探索提高超级贝氏体钢中残余奥氏体热稳定性的方法,通过预相变马氏体工艺,即在等温贝氏体相变前引入预相变马氏体,制备了中碳超级贝氏体钢。对比分析了回火前后中碳超级贝氏体钢显微组织和力学性能的变化,研究了预相变马氏体对中碳超级贝氏体钢中贝氏体组织及残余奥氏体热稳定性的影响。结果表明：预相变马氏体的存在能够细化贝氏体铁素体板条,提高残余奥氏体含量和热稳定性。预相变马氏体的引入及其对超级贝氏体组织的细化作用使得试验钢的屈服强度超过1 000 MPa,伸长率大于20%;300～600℃回火1 h后,高碳薄膜状残余奥氏体首先发生分解,形成细小的碳化物,然后贝氏体铁素体板条发生回复和再结晶,形成沿原板条方向的铁素体晶粒;600℃回火后试验钢的屈服强度仍与回火前相当,主要是预相变马氏体周围的薄膜状残余奥氏体未发生明显分解,能够抑制相邻贝氏体铁素体板条的回复。     

IN SITU OBSERVATION OF LOWER BAINITIC CARBIDES PRECIPITATION

The lower bainitic carbides precipitation in 40CrMnSiMoV steel previously austempered at310℃ was observed in situ by employing a high temperature stage of an ultra high voltageTEM(JEM-1000).The typical lower bamitic carbides were found to have precipitated fromwithin the carbide-free bainitic ferrite after tempering for certain period at a temperaturehigher than that of the isothermal transformation.This revealed that the lower bainitic ferriteis supersaturated with carbon to some extent.The carbide may also precipitate from austenite,but they have no typical morphological features of lower bainitic carbide.     

关于60Si2MnA钢奥氏体中温转变的研究

60Si2MnA钢过冷奥氏体的中温转变产物为贝氏体铁素体和残余奥氏体,贝氏体铁索体的形成与自催化效应密切相关。在回火过程中,贝氏体中的奥氏体以扩散转变方式分解为铁素体和渗碳体。从而说明奥氏体的等温转变与回火转变是本质不同的转变。     

A novel thermomechanical approach to produce a fine ferrite and low-temperature bainitic composite microstructure

A novel thermomechanical processing was developed in the present study to produce a unique microstructure consisting of fine ferrite grains (i.e. ～4 μm on average) and low-temperature bainite in a relatively low-carbon steel with a modest hardenability. The thermomechanical route consisted of warm deformation of supercooled austenite followed by reheating in the ferrite region and then cooling to the bainitic transformation regime (i.e. 400–200 °C). The low-temperature bainite consisted of high dislocation density bainitic laths and very fine retained austenite films. This microstructure offered a high work hardening rate leading to a unique combination of ultimate tensile strength and elongation. This was due to the presence of ductile fine ferrite grains and hard low-temperature bainitic ferrite laths with retained austenite films. The microstructural characteristics of bainite were studied using optical microscopy in conjunction with scanning and transmission electron microscopy, electron backscatter diffraction and atom probe tomography techniques.     

不同碳含量贝氏体合金钢等温淬火后的组织与性能

研究了3种碳含量(0.22C、0.34C、0.45C)的贝氏体钢在960℃奥氏体化+Ms点以上10～50℃等温淬火工艺下碳含量对贝氏体组织转变和力学性能的影响。结果表明,3种试验钢经过等温淬火处理后均获得由贝氏体铁素体和残留奥氏体相间分布组成的无碳化物贝氏体组织;随着碳含量的降低,贝氏体相变时间显著缩短,贝氏体铁素体板条变厚,硬度和抗拉强度呈下降趋势,但冲击性能显著提高,这主要是与低碳钢贝氏体转变温度更高,贝氏体铁素体板条粗大但高碳含量的大块状残留奥氏体减少有关。     

Carbon supersaturation of ferrite in a nanocrystalline bainitic steel

The extremely slow transformation kinetics of a nanocrystalline bainitic steel allows the carbon content of the bainitic ferrite away from any carbon-enriched regions such as dislocations and boundaries to be determined by atom probe tomography as the bainite transformation progresses at 200 °C. A high level of carbon, well above that expected from para-equilibrium with austenite, has been detected in solid solution in bainitic ferrite at the early stage of transformation. Results provide strong evidence that bainite transformation is essentially displacive in nature so that the newly formed bainitic ferrite retains much of the carbon content of the parent austenite.     

Microstructure and Mechanical Properties of a Wear-Resistant As-Cast Alloyed Bainite Ductile Iron

An as-cast bainite ductile iron with excellent mechanical properties and wear resistance was fabricated by alloying and centrifugal casting method, and the alloyed chemical composition was optimized by using the thermodynamic software Thermo-Calc. By using optical microscopy, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction, the microstructure of the as-fabricated bainite ductile cast iron was characterized pertinent to the elements distribution in matrix and features of ferrite and retained austenite. The results of mechanical properties test show that the hardness and compressive strength of this alloyed ductile iron are 52 HRC and 2,200 MPa, respectively. The ascast bainite ductile iron possesses highly abrasive wear resistance and the reason can be ascribed to the solid solution of the elements Si, Ni, Cu, and Mn in the austenite and the formation of carbides of elements Cr and Mo. The strength of bainite ductile iron is increased by the acicular bainitic ferrite in the matrix.     

新型准贝氏体钢的开发与应用

准贝氏体钢是在贝氏体钢合金化的基础上添加适量的硅而组成的。准贝氏体是含碳过饱和的贝氏体铁素体板条和以不同形式分布的富碳奥氏体的复合组织。应用实践证明 ,准贝氏体钢具有高强、高韧、耐磨等特性 ,而且工艺性能良好 ,在许多工业部门有广阔的应用前景。准贝氏体是高强度超级钢的一种理想的基体组织。