HTP工艺超低碳贝氏体钢Q620CFD中厚板的开发

研究了超低碳贝氏体钢Q620CFD在HTP工艺条件下轧态、回火态的组织与力学性能;与同级别低Nb钢板进行了变形抗力热模拟对比试验。结果表明,二次开轧温度和轧后回火工艺对该钢的组织、性能和析出物的形态数量有明显影响;采用HTP工艺可以有效降低其控轧生产时的轧制负荷。     

低碳贝氏体钢XDB620的研制开发

在工业试制条件下，通过成分设计和TMCP—RPC—T工艺设计，采用晶粒细化、沉淀强化、位错强化和贝氏体组织强化等手段，辅以回火处理得到符合性能要求的低碳贝氏体钢XDB620。     

回火温度对Nb-Ti微合金化Mn系低碳贝氏体钢屈强比的影响

测试了Nb-Ti微合金化Mn系低碳贝氏体钢经不同温度回火后的拉伸性能,研究了回火温度对实验钢屈强比(Yield ratio)的影响,通过引入Swift公式分析了实验钢经不同温度回火后的应变硬化指数n和材料常数b的变化规律,建立了显微组织与屈强比之间的关系模型。结果表明:实验钢在280～600℃温度范围内回火2 h后,随着回火温度的升高,屈强比和材料常数b逐渐增加,应变硬化指数n呈现下降趋势,同时屈强比和ln(b/n~2)呈线性递增关系。显微分析表明,回火后屈强比的变化主要是由于回火过程中贝氏体板条的粗化造成的;同时结合透射电镜(TEM)观察讨论了回火过程中微合金化元素Nb, Ti的碳氮化物析出对贝氏体钢屈强比的影响。     

低碳锰(铌)钢控轧控冷实验研究

通过TMCP研究了低碳锰钢和添加微量Nb的低碳锰铌钢的组织和力学性能的影响因素.研究了Nb对实验钢显微组织和力学性能的影响.Nb的添加能够细化铁素体晶粒,促进铁素体转变,对贝氏体形成有一定的抑制作用.相对低碳锰钢来说,铌的加入减少了贝氏体的体积分数,贝氏体强化效果减弱,钢的屈强比升高.通过增加冷速和降低卷取温度,可以使低碳锰铌钢获得一定量的贝氏体,综合性能较佳.低碳锰铌钢的主要强化机制有细晶强化、贝氏体相变强化和析出强化.     

回火对低碳贝氏体钢组织稳定性及力学性能的影响

研究了弛豫—析出控制相变(RPC)技术生产的超细化低碳贝氏体钢回火后组织与性能的变化,并与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的钢板进行了比较。结果表明,回火前RPC和RQ 2 种工艺得到的钢板组织均为板条状贝氏体和少量粒状贝氏体的复合组织。RPC工艺得到的钢板经500~700 ℃回火1 h后,组织变化不明显,随温度升高呈现软化—硬化—再软化的变化规律。RPC工艺得到的高强韧性钢板具有良好的热稳定性。     

HTP工艺生产的700 MPa级中厚板的组织与性能

 研究了高Nb超低碳贝氏体钢在HTP工艺条件下轧态、回火态的组织与力学性能。采用的合金成分（质量分数）为：C 0.05%、Mn 1.85%、Nb 0.1%左右,其余合金元素有Cu、Ni、Cr、B等。进行了热模拟研究、实验室冶炼轧制和工业试制。试验结果表明,第二阶段开轧温度、冷却速度和轧后高温回火工艺对钢的组织、析出物的形态和数量有明显影响。采用合适的HTP工艺与轧后高温回火相结合,能够生产出屈服强度达到700 MPa级别的高强度、高韧性钢板。     

回火温度对800 MPa级低碳贝氏体钢组织及性能的影响

对采用TMCP工艺轧制的800 MPa低碳贝氏体钢进行不同温度的回火试验,分析了不同回火温度对800MPa级低碳贝氏体钢的组织及性能的影响。结果表明:回火过程是板条贝氏体的熟化过程,随着回火温度的升高,强度降低,而冲击韧性得到改善。     

800MPa级含钨低碳贝氏体钢的实验研究

采用金相及硬度测量并结合透射电子显微镜观察,研究了800MPa级含钨低碳贝氏体钢轧态及回火态组织和性能的变化.结果表明,实验钢的屈服强度、抗拉强度均随钨的质量分数的提高而提高;回火后试样的冲击值和延伸率都较轧态有所提高;添加钨后,钢板组织为板条贝氏体和少量粒状贝氏体的复合组织;当钨含量高于0.4%,回火温度在550～600℃范围内时,在板条间和位错上析出大量细小的含Nb、W、Ti碳化物,提高了钢板强度;当钨含量低于0.3%时,钨的固溶强化机制作用明显.     

热处理对1000MPa级工程机械结构用钢组织和性能的影响

设计了一种低碳Mn-Mo-Nb-Cu-B系超高强度工程机械结构用钢,研究了在同种成分条件下TMCP(thermo-mechan-ical control-process)+回火与控轧+直接淬火+回火两种工艺对钢组织和性能的影响.对比分析了热处理前后钢板各项力学性能和组织的变化.结果表明,两种工艺条件下钢的屈服强度和冲击性能的变化趋势相似,经500～620℃回火1h后钢的屈服强度均有大幅度提高.控轧+直接淬火+回火得到的钢板综合性能明显优于TMCP+回火,前者在600℃回火后屈服强度仍达到1000MPa以上,同时延伸率达到18%,-40℃冲击功大于30J,而后者塑性较好但强度稍低;随回火温度的升高,控轧+直接淬火+回火工艺条件下的组织演化速度要快于TMCP+回火工艺.     

微合金元素对700MPa级低碳贝氏体钢组织与性能的影响

通过对700 MPa级低碳贝氏体钢静态CCT曲线及不同冷却速度下组织的分析,研究了两组不同Ti、Nb含量的低碳贝氏体钢的组织、性能。结果表明,Ti、Nb含量的增加促使抗拉强度、屈服强度提高,但是Ti含量过量时对低温冲击功是不利的;wTi=0.015%-0.025%、wNb=0.04%-0.05%可满足700 MPa级别低碳贝氏体钢的强度与韧性要求,该成分钢在TMCP处理后采用回火工艺,可以获得理想的力学性能。     

C Si Mn Cr Nb钢双相组织性能的柔性控制

 根据C Si Mn Cr Nb试验钢的双道次变形和分段冷却热模拟试验结果,进行了试验钢控轧控冷试验,分析了工艺参数对试验钢组织和性能的影响,获得了具有不同力学性能的铁素体+马氏体或铁素体+贝氏体双相组织。结果表明,试验钢两段轧制分段冷却后550 ℃卷取获得铁素体+马氏体双相组织,屈服强度415 MPa,抗拉强度710 MPa,伸长率23.0％,屈强比0.59。500 ℃卷取得到铁素体加粒状贝氏体双相组织,与550 ℃卷取相比,屈服强度升高35 MPa,抗拉强度降低45 MPa,伸长率略微降低。     

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。     

钒对耐火钢显微组织及高温性能的影响

 通常采用控轧控冷方式生产耐火钢Mo-Nb复合合金化。采用电子显微镜、相分析和三维原子探针等方法,研究了不同热轧工艺条件下钒对含钒耐火钢的室温和600 ℃拉伸性能的影响,探讨了微观组织与力学性能之间的关系。结果表明,添加钒后能形成细小弥散分布的析出物,配合控制贝氏体比例后能有效地提高室温和高温力学性能;钒在热轧态耐火钢中主要固溶于先共析铁素体内,再加热至600 ℃时热轧态被“隐藏”的钒存在明显的析出,进一步提高了含钒耐火钢的高温性能。     

New Duplex Microstructure of Grain Boundary Allotriomorphic Ferrite/Granular Bainite

ｈｅｍｏｓｔｐｏｐｕｌａｒｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｃｕｒｒｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｅｅｌｓｉｓｓｔｉｌｌａｍｉｘｔｕｒｅｏｆｆｅｒｒｉｔｅａｎｄｐｅａｒｌｉｔｅ .Ｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｉｎｇ (ａｎｄｔｈｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄｔｈｅｒｍｏ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓ)ａｎｄｓｅｃｏｎｄ ｐｈａｓｅｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇａｒｅｕｓｕａｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓ.Ｓｉｎｃｅｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｇｒａｎ…     

低碳贝氏体钢连续冷却相变规律研究

利用Gleeble1500热/力模拟实验机,研究了抗拉强度为700 MPa级的低碳贝氏体钢的相变规律,分析了不同冷却速率对钢组织及性能的影响。结果表明：轧后试样在1℃/s～30℃/s较宽的冷却速度范围内均可得到贝氏体组织,并随着冷却速度的增加,显微组织以粒状贝氏体为主转变为以性能优良的板条贝氏体和马氏体为主,在不降低韧性指标的前提下,提高了强度,为700 MPa级的低碳贝氏体钢工艺制度的制订提供了依据。     

冷却速度对 900 MPa 级冷轧马氏体钢组织性能的影响

以高氢冷却工艺连退生产线为基础,以 900 MPa 级冷轧马氏体超高强钢为研究对象,研究了连续冷却相变区转变规律和连退快速冷却工艺对钢的力学性能和显微组织的影响。结果表明,连续冷却相变区由先共析铁素体转变区、贝氏体转变区和马氏体转变区组成,随着冷却速度的增加,先共析铁素体含量逐渐下降,贝氏体和马氏体含量逐渐上升,当冷却速度大于 40 ℃/s 时,不再有先共析铁素体生成;当冷却速度大于 80 ℃/s 时,则完全进入马氏体转变区。随着连退快冷工艺中冷却速度的增加,钢的屈服强度、抗拉强度和屈强比逐渐增加,断后伸长率逐渐下降。当冷却速度为 50 ℃/s 时,钢的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率就已经达到了 900 MPa 级冷轧马氏体超高强钢的力学性能要求。     

1200 MPa新型Nb-V微合金化贝氏体钢轨钢的组织转变及性能

利用膨胀仪并结合金相法和硬度法,测定了新型Nb-V微合金化贝氏体钢轨钢20mm板(/%:0.24C,0.39Si,1.86Mn,0.007S,0.002P,1.36Cr,0.33 Mo,0.04Nb,0.11V)的连续冷却转变(CCT)曲线,研究冷却速度0.04～4.0℃/s对钢的显微组织及硬度的影响。结果表明,试验钢Bs点温度低于400℃,当冷却速度在0.1～0.8℃/s,试验钢可获得全贝氏体组织,符合贝氏体钢轨的合金设计原理;试验钢的轧态显微组织以板条贝氏体为主,还有少量的马氏体,其强度、塑性、韧性、硬度各指标匹配较好,满足现行贝氏体钢轨相关技术条件的要求。     

Effect of Ti Addition on Yield Strength of Low-Mo Fire-Resistant Steel at Elevated Temperatures

Herein, a series of low-Mo (0.2 wt%) fire-resistant steels with varying amounts of Ti (0.008–0.13 wt%) are investigated to study the effects of Ti on yield strength at elevated temperatures. At room temperature (RT), precipitation strengthening by nanoscale TiC precipitates is found to be the major factor for the enhanced strength. The amount of TiC precipitates and both the yield and tensile strengths increase monotonically with the Ti content. However, the yield strength ratio (YS at 600 °C divided by YS at RT) of the steel with the highest Ti content (0.13 wt%) is significantly reduced to 0.6. In contrast, the YS ratio of the steels with Ti content in the range of 0.008–0.087 wt% remains above 0.7 and increases with Ti content. The difference between the steels lies in the B content and the resultant bainite volume fraction. The steel with 0.13 wt% Ti does not contain B and has only 4% bainite, whereas the other steels contain 20 ppm B and approximately 60% bainite. Hence, a microstructure with a sufficient fraction of bainite is required to ensure strength at elevated temperatures. The properties can be further improved by Ti precipitation strengthening.     

Effect of Intercritical Annealing Parameters on Dual Phase Behavior of Commercial Low-Alloyed Steels

 It is known that dual phase (DP) heat treatments and alloying elements have a strong effect on martensitic transformations and mechanical properties. In the present work, the effects of some intercritical annealing parameters (heating rate, soaking temperature, soaking time, and quench media) on the microstructure and mechanical properties of cold rolled DP steel were studied. The microstructure of specimens quenched after each annealing stage, was analyzed using optical microscopy. The tensile properties, determined for specimens submitted to complete annealing cycles, are influenced by the volume fractions of multi phases (originated from martensite, bainite and retained austenite), which depend on annealing processing parameters. The results obtained showed that the yield strength (YS) and the ultimate tensile strength (UTS) increase with the increasing intercritical temperature and cooling rate. This can be explained by higher martensite volume ratio with the increased volume fraction of austenite formed at the higher temperatures and cooling rates. The experimental data also showed that, for the annealing cycles carried out, higher UTS values than ~ 800 MPa could be obtained with the S3 steel grade.     

成分及冷却工艺对复相钢、马氏体钢组织与性能的影响

在实验室用真空感应炉冶炼复相钢和马氏体钢,锻坯、控轧成3 mm厚的板材后采用不同冷却模式进行控制冷却.研究了成分、冷却工艺对组织与力学性能的影响.结果表明:卷取温度降低,钢的强度上升,伸长率下降,组织由铁素体 珠光体向贝氏体、马氏体转变;低温卷取时钢的强度主要取决于碳含量,硅含量的提高使钢的强度和塑性均有所提高;分段冷却对组织与性能的影响较复杂.通过不同的控制冷却工艺实现了用相同的成分获得不同强度等级要求的汽车用先进高强度钢.