热处理温度对IF钢板第二相粒子和力学性能的影响

对退火态IF钢板进行了不同温度的热处理,研究了热处理温度对IF钢板显微组织和力学性能的影响。结果表明:IF钢板中弥散分布着含碳第二相粒子;随着热处理温度的升高,显微组织中的含碳第二相粒子减少,IF钢板屈服强度和抗拉强度逐渐增加,塑性应变比r值和拉伸应变硬化指数n值则逐渐减小,即钢板深冲压性能降低。     

轧制工艺对CSP生产低碳贝氏体高强钢组织和性能的影响

研究了CSP工艺生产低碳贝氏体高强钢的工艺控制与显微组织和力学性能的关系.通过比较不同终轧温度和卷取温度对低碳贝氏体高强钢组织性能的影响,得出钢板最终组织为不同比例的铁素体加贝氏体复相组织,且随着终轧温度和卷取温度尤其是卷取温度的降低,组织中贝氏体的体积分数增多,组织更加细小均匀,并且可以获得细小弥散的M-A组织和析出粒子,从而提高钢的屈服强度和韧性.     

热分析技术研究IF钢回复、再结晶及相变过程

利用DSC技术研究IF钢回复、再结晶、相转变行为,指出第二相粒子对冷变形IF钢间段退火过程的影响,通过定量计算再结晶激活能的方法说明第二相弥散析出对再结晶过程的控制作用。DSC定量分析铁的同素异构转变潜热为10J/mol。     

热镀锌高强钢的研究进展

热镀锌高强钢被广泛应用,重点介绍了高强IF钢、烘烤硬化钢、双相钢、相变诱导塑性钢、复相钢、淬火配分钢、孪晶诱导塑性钢等高强钢热镀锌的研究进展,阐述了最新高强钢中大量硅、锰等强化元素的添加造成的可镀性差问题及其研究方向和解决措施,指出未来采用预氧化还原热镀锌工艺是高强钢热镀锌实现工业生产的主流方向。     

ASP+罩式退火工艺下Ti-IF钢析出相研究

对ASP中薄板坯连铸连轧和罩式退火工艺下生产的Ti-IF钢,定量研究其热状态和退火态的析出相。在热轧工序未发现Ti C二相粒子析出,而发现少量Fe Ti P二相粒子析出,Fe Ti P在基体中起强化作用,并阻碍有利织构的形成,其存在对Ti-IF钢的成型性能有害。     

变形程度对强变形Al-4%Cu合金退火组织性能的影响

为了研究变形程度对强变形Al-4%Cu合金退火行为的影响,通过透射电镜观察和拉伸试验,研究了人工时效Al-4%Cu合金经过不同变形量的多向压缩变形(MAC),退火(120℃/60 min)后的显微组织和力学性能.研究表明:试样中的第二相在MAC过程中破碎溶回基体后,会在后续退火过程中再次析出,且析出相回溶的程度对退火组织性能的影响很大.含θ″相试样和含θ’相试样经MAC变形后,析出相完全回溶于基体,在退火过程中有新的第二相析出,试样强度升高;同时试样的的塑性也得到了提高,这与再析出粒子对超细晶粒长大的阻碍作用有关.析出相未完全回溶的含θ相试样,退火后强度低于退火前,析出相回溶和再析出交替进行.析出相基本回溶态强韧化效果最佳.     

第二相对铸轧3003铝合金箔坯再结晶行为的影响

目的 铸轧法因工艺流程短、生产效率高而被广泛应用于3003铝合金箔板的生产。但铸轧法生产的坯料组织为Mn元素过饱和的固溶体,在后续再结晶退火时易析出细小弥散的第二相,这些第二相会抑制再结晶形核使得合金组织异常粗大,为解决这个问题,需探索最优的热处理工艺。方法 采用均匀化退火预处理工艺,在均匀化退火过程中使Mn元素脱溶并析出粗大的第二相,为后续再结晶退火提供形核质点。研究均匀化退火温度对该过程中析出第二相的尺寸和数密度的影响,并研究均匀化退火对再结晶析出行为、形变再结晶晶粒形貌和织构特征的影响。结果 经过450、500、550℃均匀化预处理的试样析出了大量粗大的第二相,从而诱发再结晶形核,促使合金组织细化;而原始铸轧样和400℃均匀化预处理的试样在再结晶退火时析出了大量细小的第二相,阻碍再结晶的发生,从而形成粗大的晶粒组织。由于均匀化处理过程中产生粗大粒子诱发形核（PSN）作用,使得500、550、600℃预处理冷轧板退火后具有较弱的再结晶织构。结论 在500、550、600℃进行预处理可析出粗大的第二相,促使合金组织细化。通过数学拟合的方法,获得粗大第二相（d>200 nm）数密...     

高强汽车双相钢的连续退火与组织性能研究

目的 提升高强DP980双相钢的力学性能,优化连续退火工艺。方法 对高强汽车双相钢进行了连续退火处理,研究了连续退火均热温度、均热时间、过时效温度对冷轧双相钢显微组织、物相组织和力学性能的影响。结果 对于不同退火均热温度处理的双相钢,其组织均为铁素体(F)+马氏体(M),随着均热温度从715 ℃升高至865 ℃,残余奥氏体体积分数逐渐减小,抗拉强度、屈服强度先增后减,断后伸长率逐渐减小,在均热温度为815 ℃时,双相钢的抗拉强度和屈服强度达到最大值。随着均热时间从0.5 min延长至5 min,双相钢的晶粒尺寸逐渐增大,残余奥氏体体积分数先减后增,抗拉强度、屈服强度先增后减,断后伸长率先减后增,在均热时间为1.5 min时,抗拉强度和屈服强度达到最大值。随着过时效温度从245 ℃上升至395 ℃,双相钢中的马氏体体积分数逐渐减小,当过时效温度为395 ℃时,出现了贝氏体,奥氏体体积分数先增后减,抗拉强度、屈服强度逐渐减小,断后伸长率逐渐增大。结论 冷轧DP980双相钢适宜的连续退火工艺如下:均热温度为815 ℃、均热时间为3 min、过时效温度为295 ℃。此时双相钢具有较好的强塑性。     

含P高强IF钢的高温力学性能

使用Gleeble3500热模拟试验机测定零塑性温度(ZDT)、零强度温度(ZST)及最大抗拉强度随温度的变化,用扫描电镜观察分析不同拉伸温度下的断口形貌,使用THERMO-CALC软件计算其冷却过程中的相变及析出相,研究了含P高强IF钢的高温力学性能。结果表明,该钢种的ZDT和ZST分别为1420℃和1445℃,第Ⅰ脆性区间为1400℃-熔点,不存在第Ⅲ脆性区间,铸坯表面裂纹不是在矫直过程中形成的;铸坯的最大抗拉强度随着拉伸温度的升高而降低,在1300℃以上最大抗拉强度均低于5.3 MPa;高强IF钢连铸坯冷却至500℃-200℃时析出大量Fe3P,可能导致铸坯冷脆开裂。采用热装工艺,可以降低高强IF钢铸坯表面横裂纹出现的机率。     

热处理工艺对Ti-230合金薄板组织和性能的影响

研究了不同退火温度和退火时间对Ti-230钛合金板材显微组织和力学性能的影响.测试了不同退火工艺条件下合金薄板的强度和塑性.用金相显微镜和透射电镜观察了微观组织和析出相粒子Ti2Cu的分布.实验结果表明,随着退火温度从650℃升至790℃(保温30 min),合金板材的抗拉强度从541 MPa升到580 MPa,延伸率从27.5%降到26%.在给定790℃,保温时间分别为5,15,30 min条件下退火,其强度和延伸率变化不是十分明显.从OM和TEM对组织的观察得出,随着退火温度的升高,晶粒度明显增大,晶粒等轴化程度增加,析出的Ti2Cu粒子随退火温度的升高和保温时间的延长明显减少.采用790℃,30min退火工艺,其晶粒尺寸,Ti2Cu粒子的分布及Cu在基体中的固溶度可以达到良好的匹配,使合金获得最佳的力学性能.     

Role of recrystallization and pearlite dissolution in industrial processing of DP590 steels

Dual-phase (DP) steels derive their perfect blend of properties via the hard second phase, namely martensite or bainite in a softer ferrite matrix. The key to refine the mechanical properties of DP steels rests on optimizing and tailoring the distribution and size of the hard second phase present in the ferrite matrix. There can be several combinations of processing routes depending on the governing mechanisms, such as recrystallization, pearlite dissolution, phase transformation, etc., which can affect the morphology and distribution of martensite phase present in DP microstructures. All these mechanisms are invoked at various stages of annealing process cycle. In the present study, experimental simulation of various annealing parameters was carried out on a cold-rolled steel using a custom designed annealing simulator. The evolution of microstructure was studied by field emission scanning electron microscope. The evolving microstructures were correlated with governing mechanisms of recrystallization, pearlite dissolution, and phase transformation. Through these simulations, it was possible to tailor the microstructure and consequently improve the tensile properties of the DP steel.     

Ce对Mg-2Zn-Mn合金组织和变形性能的影响

研究稀土元素Ce对Mg-2Zn-Mn合金的组织和性能变化以及热变形特点的影响规律。通过采用常规金相、X射线、SEM、XRD分析,以及常温拉伸和热模拟压缩试验,比较Mg-2Zn-Mn-xCe合金的组织、合金相及变形性能的变化。结果表明:在实验范围内(0%~0.57%Ce(质量分数,下同)),随着Ce的添加,铸态组织先变粗后细化,强度和塑性先降低,后抗拉强度(UTS)逐渐升高至200MPa,屈服强度(YS)为74MPa,延伸率为20%;热压缩变形抗力随Ce含量的增加而逐渐增加。Mg-2Zn-Mn合金中添加微量Ce时,化合物变细小,MgZn相减少,出现Ce2Zn17,部分化合物相在二次枝晶间隙处分布;Ce含量增加至0.37%后,化合物为Ce3Zn22相和CeZn3相,随着Ce继续增加,化合物相主要在一次枝晶间隙处分布,呈网状。     

Ti6Al4V合金热氢处理组织演变研究

应用热压缩、固溶淬火和真空退火热处理研究了未置氢和置氢0.18wt.%Ti6Al4V合金不同的工艺条件下的微观组织演变,并且通过硬度测试分析了微观组织和机械性能之间的关系.结果表明:置氢降低了Ti6Al4V合金的热变形抗力,促进了固溶淬火过程中马氏体转变的发生,使得真空退火得到的双态组织更加细小.对于未置氢和置氢的Ti6Al4V合金来说,合理的工艺顺序均应该是:热变形,固溶淬火和真空退火,并且最终都能得到双态组织.     

低温临界区退火时间对22MnB5钢组织和性能的影响

为了研究22MnB5钢在退火过程中的组织演变规律,细化热冲压成形后马氏体板条束,通过扫描电镜(SEM)、能谱分析、电子背散射衍射(EBSD)分析技术和拉伸实验等方法,研究了不同低温临界区退火时间对22MnB5钢显微组织和力学性能的影响,并阐述了不均匀奥氏体在退火过程中的转变机制及合金元素对粒状珠光体形成的影响.研究表明,经低温临界区不同退火时间保温及随后等温处理后,得到不同的珠光体形态,在770℃保温0.5 h,并在700℃等温处理后,得到铁素体基体上分布颗粒状碳化物的粒状珠光体组织;随着临界区保温时间的延长,奥氏体转变逐渐均匀,使部分奥氏体在随后的等温过程中发生共析转变,得到多边形铁素体+片层状珠光体组织.粒状珠光体组织有利于细化淬火后的马氏体板条束,提高综合力学性能.     

热镀锌钢板用冷轧板退火工艺的确定

采用盐浴退火方法分别对牌号为SSGrade40,SSGrade33和SSGrade50的热镀锌钢板的冷轧硬卷进行了不同工艺的退火处理,研究了退火工艺对三种热镀锌钢板用冷轧板显微组织和力学性能的影响,以确定三种冷轧板的再结晶温度及最佳退火温度范围。结果表明：SSGrade40冷轧板的再结晶温度在720℃左右,退火温度在720℃较佳;SSGrade33冷轧板的再结晶温度在680℃左右,考虑到力学性能的稳定性,退火温度选择在720℃左右较佳;SSGrade50冷轧板的再结晶温度在700℃以上,为了保证其强度富余量和性能稳定性,退火温度选择在780℃左右较佳。     

Current opinion in medium manganese steel

Abstract

Medium Mn steels have been actively investigated due to their excellent balance between material cost and mechanical properties. The steels possess a single α′ martensite phase in hot and cold rolled states and multiphases after intercritical annealing. Many studies have focused on investigating the influences of chemical composition and annealing conditions on the microstructure, particularly the grain size and retained γ (γ_R), and on the tensile properties. The steels exhibit high strength and good ductility due to transformation induced plasticity occurring in γ_R, whose volume fraction is approximately 0·2–0·4. The present review summarises the important results of previous studies about the effects of both intercritical annealing conditions and alloying elements on the microstructure and tensile properties of medium Mn steels.     

Annealing effects on microstructure and mechanical properties of chromium oxide coatings

Reactive radio frequency magnetron sputter-deposited chromium oxide coatings were annealed at different temperatures and times. The influence of annealing temperature on the microstructure, surface morphology and mechanical properties was examined by X-ray diffraction, nanoindentation, pin-on-disc wear and scratch tests, respectively. X-ray results show that the chromium oxide sputtered at room temperature in low oxygen flux is primarily amorphous. Annealing below 400 °C did not cause much change, while annealing at higher temperature of 500 °C caused a significant change in microstructure and mechanical properties. Hardness increased from 12.3 GPa to 26 GPa, and the wearability improved with higher annealing temperature due to the formation of crystalline Cr₂O₃ phase, which occurs at 470 °C. Annealing time had little effect on mechanical properties and microstructure, although coating surface roughness increased with a longer annealing time. Coating adhesion was improved by annealing, due to residual stress relief and possible interfacial interdiffusion.     

Time-evolution of microstructure and mechanical behaviour of double annealed medium Mn steel

Cold rolled 0.1C-4.7Mn (wt-%) steel was submitted to double annealing. The holding time of second intercritical annealing at 650°C was varied between 3 min and 30?h. Tensile behavior after each treatment was measured and analysed. Microstructure characterisation was performed using field emission gun scanning electron microscope, transmission electron microscope and saturation magnetisation method. Moreover, interrupted tensile tests were done to obtain the kinetics of austenite destabilisation during straining. An important effect of soaking time on the microstructure and associate mechanical properties was revealed and analysed. Considering thermal and mechanical stability of retained austenite, the optimum combination of phases, providing the best strength-ductility balance, was found after 2?h holding.

This paper is part of a Thematic Issue on Medium Manganese Steels.     

TA5合金板材工艺对显微组织和力学性能的影响

研究了TA5合金板材的加工、退火及热矫形工艺对组织和力学性能的影响。结果表明:板坯第2火次锻造在相变点以上150℃变形,造成板材组织粗化,呈纤维状,强度非常高,塑性变化不大;换向轧制的板材组织均匀等轴化,再结晶晶粒尺寸增加,强度显著降低,塑性明显升高;随着精轧温度的升高,再结晶晶粒均匀化长大趋势明显,板材强度降低,塑性升高;为了避免热矫形过程对板材组织性能的影响,退火温度应高于热矫形过程中的料温;板材经过二次或三次热矫形后,不平度可达到(2~3) mm/m,室温力学性能基本不变。      

三元乙丙橡胶/石蜡弹性定形相变材料的制备及性能表征

采用三元乙丙橡胶(EPDM)作为支撑材料,石蜡为相变材料,通过溶液共混法制备了一种弹性定形相变材料(ESSPCMs)。采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪及电子万能试验机研究了EPDM/石蜡不同配比对弹性定形相变材料的断面微观形貌、热学性能和力学性能的影响。实验结果表明,在ESSPCMs中,EPDM和石蜡相容性良好,随着石蜡含量的增加,其相变焓值增大,力学性能提升,渗漏率下降。当石蜡的质量分数为60%时,ESSPCMs的热学和力学性能最优,相变焓值达到148.52J/g,断裂伸长率达到2300%,且经48h冷热循环后渗漏率仅为0.35%。