高性能变形镁合金研究进展及应用

综述了国内外变形镁合金材料的研究现状和进展,介绍了制备高性能变形镁合金材料的晶粒细化的工艺方法、设计和开发趋势.同时展望了高性能变形镁合金材料的发展趋势和应用开发前景,指出了高性能变形镁合金将成为21世纪重要的商用轻质结构材料.     

钒氮微合金化高强度钢的研究及应用

根据国内外钒氮合金微合金化技术的发展状况,综述了钒氮微合金化的优越性和在高强度钢中的强化机制,并概述了钒氮微合金化在高强度钢中的研究开发和应用状况。     

低成本590 Mpa级汽车大梁钢板的工业试制

在攀钢1450热连轧生产线进行了利用510MPa级化学成分的钢坯轧制590MPa级汽车大梁钢的工业试验,分析了钒微合金钢通过晶粒细化和沉淀强化提高性能的工艺原理.结果表明,终轧温度控制在800～850℃,卷取温度控制在610～650℃,可以获得良好的细晶强化和沉淀强化效果,产品具有良好的综合力学性能.     

低成本高性能新型风电用钢的研究与开发

风力发电技术的发展对其塔筒用钢板的疲劳性能、断裂韧性和焊接性能提出了更高的要求。本文采用低碳+铌微合金化成分设计与热机械轧制（TMCP）工艺,工业试制开发出低成本高性能的新型风电用钢。试制结果表明：与传统Q345E风电用钢板相比,新型风电用钢板同时具备高疲劳性、高断裂韧性、易焊接等优异的综合性能,满足了风电机组用钢的要求,为风电行业的发展提供了有利的技术支撑。     

退火温度对440 MPa级高强度IF钢组织与性能的影响

通过对传统IF钢成分的优化设计,研制了440 MPa级高C-高Nb型高强度IF钢。采用细晶强化、析出强化与固溶强化相结合的方法,研究了高强度IF钢退火过程中的再结晶行为,同时研究了退火温度对该钢力学性能、显微组织以及对织构发展的影响。结果表明,采用高C-高Nb成分设计的高强度IF钢在热模拟退火条件下,再结晶完成温度比传统高强IF钢高约20 ℃;由于沉淀强化和细晶强化,高C-高Nb的IF钢抗拉强度比同条件下传统IF钢高约40 MPa。     

高Nb高强度低合金耐候钢中Nb、Ti析出相的特征

用光学显微镜、热场发射扫描电子显微镜以及透射电子显微镜对高Nb高强度低合金耐候钢中的Nb、Ti析出相特征进行了观察分析。结果表明,试验钢中的Nb、Ti析出相为面心立方结构,大部分为Nb、Ti相一起析出,且尺寸较大,主要分布于晶界。单相有两种,一种为立方TiN,尺寸较大,另一种为富Nb或者富Ti的Nb,Ti碳氮化物,大部分尺寸超过50 nm;复合析出为以富Ti析出(Ti, Nb)C为基形成的“核心”和以富Nb析出(Nb, Ti)C为边缘形成的“帽子”,平均尺寸为150 nm。     

奥氏体形变对仿晶界型铁素体/粒状贝氏体复相钢组织和强韧性能的影响

通过Gleeble-1500热力模拟实验机对仿晶界型铁素体／粒状贝氏体复相钢进行了Ar3以上不同温度、不同形变量的平面应变压缩实验．SEM和TEM观察表明,奥氏体形变不仅细化仿晶界型铁素体,而且促进先共析铁素体在原奥氏体晶内形核,从而有利于细化粒状贝氏体晶团及其内部的铁素体片条和MA岛．给出的组织变化模型可阐述形变对粒状贝氏体精细结构的影响．经过780℃下30％形变,即使在形变后空冷的条件下也获得了平均长度小于5μm、平均宽度小于2．5μm的仿晶界型铁素体晶粒、平均粒径小于3μm的晶内铁素体．与未经过形变的试样相比,CVN常温冲击韧性值从未形变的43J提高到108J,Vickers硬度从242提高到312,为工业生产工艺的改进提供了重要根据．     

模冷淬火快凝镁合金的性能

全面介绍了模冷淬火快凝镁合金全球的研发进展.模冷淬火是制造新型镁合金的一种新工艺,生产的镁合金具有一系列的优点,是一类新型的航空航天材料,特别是对航天零部件的减重效果显著.世界上研发与生产这类镁合金的主要公司是美国的阿莱德西格纳尔公司、洛克希德导弹及空间集团、法国的普基/诺斯克海德鲁公司,中国尚处于起步阶段,但发展很快...     

Nb/V/Ti微合金化对20MnSi钢组织和力学性能影响

采用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术和室温拉伸测试等研究了Nb、V、Ti微合金化元素对20MnSi钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：Nb、V、Ti微合金化及其所形成的第二相粒子可以阻碍试验钢的晶界迁移、细化晶粒尺寸,经热轧-空冷后晶粒明显细化,晶粒尺寸可达12级,综合力学性能明显优于20MnSi穿水钢筋,并达到新国标中400 MPa级钢筋所要求的性能指标。根据理论模型计算,晶界强化、固溶强化和位错强化增量分别约占屈服强度的54%、22%和17%,而由于微合金化元素含量较低且所形成的第二相粒子体积分数较低,析出强化增量在试验钢屈服强度中的占比仅约7%,表明Nb、V、Ti微合金化设计而导致的晶粒细化对试验钢力学性能提升所产生的贡献十分显著。     

Q370qE-HPS钢轧制加热温度优化研究

针对新一代低碳铌微合金化Q370qE-HPS高性能桥梁钢的生产,为了兼顾钢坯加热时Nb的溶解与原始奥氏体晶粒的细化以实现成品钢板良好的综合性能,借助热力学计算、模拟加热、组织观察等方法,研究了加热温度对Nb的溶解-析出行为与含Nb第二相粒子的影响,以及对原始奥氏体晶粒的影响,并据此来优化加热温度制度。结果表明,随着加热温度的升高,Q370qE-HPS钢中Nb的固溶量增加、原始奥氏体晶粒长大;加热温度为1 200 ℃时,Nb的溶解量超过80%、原始奥晶粒尺寸小于100 μm,是理想的加热温度。     

低成本Q500E低合金高强度厚钢板的开发

为开发低成本Q500E低合金高强度厚钢板,系统研究了未再结晶区变形量和变形后冷却速率对一种低合金钢奥氏体连续冷却相变(CCT)行为和组织变化规律的影响。通过系列TMCP试验,探讨了精轧温度对试验钢板显微组织和力学性能的影响。结果表明,未再结晶区变形量、变形后冷却速率和精轧温度均能显著影响试验钢的显微组织和力学性能。生产低成本Q500E厚钢板的TMCP工艺为:在奥氏体再结晶区和未再结晶区进行两阶段轧制,精轧温度800～850℃,精轧压下率75%,轧后以高于10℃/s的冷却速率冷却至450～500℃。     

低合金高强钢加热过程奥氏体晶粒尺寸及合金元素固溶率

研究了低合金高强钢加热过程奥氏体晶粒长大规律和合金元素的固溶规律。结果表明,随着保温时间延长,奥氏体平均晶粒尺寸逐渐增大。加热到1200 ℃时,未溶相主要为NbC、TiC,均热时间为6 min时Ti、Nb固溶达到平衡,固溶率分别为92.4%和13.6%。实验室条件下,适宜加热温度选定在1150~1200 ℃之间,保温时间约6 min。     

采用低合金高强度钢板的汽车排气管支架成形性研究

介绍了用低合金高强度钢板成形某汽车排气管支架的成形工艺,利用有限元分析软件KMAS进行数值模拟,对成形中可能产生的破裂、起皱等缺陷进行分析,提出解决方案。通过试验对比,验证了数值模拟的准确性。     

Mo对低合金高强钢组织和性能的影响

借助金相显微镜、场发射扫描电镜、万能拉伸试验机和显微硬度计等检测手段,对Mo对低合金高强钢热轧组织和力学性能的影响进行了研究。结果表明：添加0.21%的Mo促进了针状铁素体的形成和细小碳氮化物的析出,提高了抗拉强度、塑性延伸强度及伸长率,降低了屈强比,沉淀强化增量提高了16 MPa。     

原奥氏体晶粒尺寸对低合金高强度系泊链钢氢脆敏感性的影响

通过预充氢拉伸和动态充氢拉伸两种试验研究3种不同温度淬火然后560 ℃回火试样中原奥氏体晶粒尺寸对一种低合金高强度系泊链钢的氢脆敏感性的影响。结果表明,电流密度＞1.0 mA/cm²时发生氢诱发裂纹而在发生屈服时就脆断,原奥氏体晶粒尺寸对预充氢拉伸与动态充氢拉伸的氢脆敏感性都没有影响。当电流密度＜1.0 mA/cm²时,发生应力诱发氢致滞后裂纹而断裂,在预充氢后拉伸时,原奥氏体晶粒尺寸对氢脆敏感性略有影响,氢脆敏感性随原奥氏体晶粒增大而略微增大;在动态充氢拉伸时,原奥氏体晶粒尺寸对氢脆敏感性基本没有影响。因此,原奥氏体晶粒尺寸对这种低合金高强度系泊链钢的氢脆敏感性作用不明显。     

Q390低合金高强钢厚板热处理工艺

采用显微组织观察和力学性能测定,研究了不同热处理工艺对Q390低合金高强钢厚板组织和力学性能的影响.结果表明,经920℃×36 min正火,可使Q390低合金高强钢厚板热轧态中的混晶组织经完全奥氏体化后实现晶粒细化,在随后的冷却过程中转变为多边形铁素体和珠光体;获得良好的综合力学性能,伸长率和冲击韧性都比热轧态提高很多;并完全消除拉伸断口分层现象.     

Ultrafine grain refinement in a low alloy steel

The phenomenon of grain refinement was studied in a steel containing 0.15% C, 0.32% Si, 1.4% Mn, and 0.43% V. Initial austenite grain size was found to be 50 μm, determined by quenching the specimen in an iced brine solution from 1150 °C. Transformational grain refinement (TGR) was applied to give a reasonable refinement in the grain size. A rolling reduction of about 67% was given to specimens at 900 °C, which was followed by air cooling. Cold rolling and recrystallization of these specimens gave refinement of grains down to 1 μm size was obtained. The electron backscattered diffraction (EBSD) technique was used to determine low- and high-angle grain boundaries that are effectively used to determine the substructure contribution at various stages of recrystallization.     

低合金超高强度钢的微观组织与强化机理

使用光学显微镜、SEM、TEM、XRD观察G50钢淬火和低温回火后的微观组织形貌,结合低温回火前后G50钢的屈服强度和冲击韧性等力学性能的变化,分析其强韧化机理。结果表明,淬火态G50钢微观组织主要为细小的板条状马氏体,使用TEM可以观测到有残留奥氏体薄膜在马氏体板条之间,残留奥氏体量很低。G50钢的超高强度来自马氏体相变和晶粒的细化,低温回火处理后G50钢的微观组织是细小的板条状回火马氏体,在保持强度的同时提高了冲击韧性。