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。     

硼对780 MPa低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验低碳贝氏体钢（/%:0.08C,0.11~0.13Si,1.10~1.20Mn,0.008~0.009P,0.002S,0.21~0.23Ni,0.020~0.021Ti,0.003~0.004Nb,0~0.0010B,0.000 7~0.0008O,0.0031~0.0033N）由50kg真空感应炉熔炼,轧成45mm钢板,并经930℃淬火,610℃回火。研究了0.0010%硼对780 MPa低碳贝氏体钢45mm板组织和力学性能的影响。结果表明,硼可显著提高试验钢的淬透性,不含硼试验钢淬火后得到粒状贝氏体,0.0010%硼试验钢淬火后得到板条贝氏体。硼明显改善试验低碳贝氏体钢的力学性能,含0.0010%硼试验钢淬、回火后的抗拉强度834MPa和屈服强度771MPa远高于不含硼试验钢的抗拉强度702MPa和屈服强度591MPa,实际生产中应加入适量硼可使低碳贝氏体钢得到板条贝氏体。     

轧后冷却工艺对铌钛微合金化低碳贝氏体钢组织性能的影响

利用金相显微镜、SEM、TEM方法研究了轧后冷却制度对铌钛微合金化低碳贝氏体钢微观组织结构、第二相析出及力学性能的影响.结果表明:轧后空冷(弛豫)至一定温度后加速冷却获得铁素体/贝氏体双相组织;随轧后空冷终止温度降低,铁素体含量增加,晶粒尺寸越大,第二相析出尺寸也有长大趋势,贝氏体形态发生改变,贝氏体板条边界和取向越不明显,位错密度降低,M/A形态也发生一定变化;力学性能表现为强度降低,屈强比和韧塑性得到改善.当轧后空冷终止温度在725～740℃,然后以15℃/s的冷却速度冷却至440℃,可以获得良好的综合力学性能,性能满足标准GB/T 1591中Q690要求.     

超低碳贝氏体钢HAZ组织、性能及硼分布

用Gleeble-1500热模拟机对Cu-Nb-B系超低碳贝氏体钢进行不同焊接工艺下热模拟试验,选定峰值温度为1340℃,高温停留0.5s,t₈₅,分别取30,45,60s.研究了焊接热影响区(HAZ)组织、性能和硼的分布.结果表明:此类钢在不同焊接条件下,焊接热影响区均具有较好的低温韧性和较低的韧脆转变温度.进一步探讨了不同t₈₅;对钢中贝氏体组织组成及形态的影响,以及组织和低温韧性的关系.用径这显微照相技术(PTA)显示了硼在热影响区的行为.     

低碳贝氏体钢的组织类型及其对性能的影响

低碳贝氏体钢受控冷工艺的影响会得到不同类型的组织，在较慢速冷却时，在奥氏体中先形成针状铁素体，残余奥氏体会被包裹在铁素体之中，形成粒状贝氏体团。工业轧制试验表明．不同控制冷却工艺可得到两类组织，一类出现黑珠组织(富碳马氏体组织)．具有该组织的钢轧态冲击韧性低。另外一类为细化的板条贝氏体组织，具有该组织的钢轧态强度高，冲击韧性好，但伸长率不足。通过回火处理，存在黑珠组织钢的冲击韧性能得到提高，超细化板条贝氏体组织钢的伸长率也能得到改善，但后者屈服强度会比前者高100MPa左右。     

微合金成分对低碳贝氏体钢强度的影响

采用不同V、Cr含量,结合Nb、Ti、Mo等微合金化的成分设计,控轧控冷、离线回火工艺生产了30 mm厚度规格的低碳贝氏体钢板,钢板的组织为粒状贝氏体、少量针状铁素体以及少量多边形铁素体,钢板的力学性能满足交货需要.使用透射电镜结合能谱仪分析了钢板的析出相情况,结果表明钢板的析出相主要是Nb、Ti的碳氮化物,析出相含有微乎其微的V,而没有Cr;Nb、Ti通过析出对钢板起到析出强化作用,V、Cr在钢中起固溶强化作用,对强度贡献较小.     

超低碳贝氏体钢的组织与力学性能研究

采用RPC工艺轧制三种不同成分的超低碳贝氏体钢,用光学金相显微镜对轧态组织进行观察和分析,研究轧态下的组织和力学性能,并对三种试样的组织和力学性能进行对比。对轧态试样进行扫描及能谱分析,评定钢中非金属夹杂物,目的在于开发一种综合性能良好的超低碳贝氏体钢。     

铬和铝元素对低碳贝氏体钢组织和性能影响

 低碳贝氏体钢通常需要添加一定量合金元素来提升性能,为了研究合金元素铬和铝在低碳贝氏体钢中的作用,以Fe-C-Si-Mn-Mo系贝氏体钢为基础,设计了单独添加铬元素和复合添加Cr+Al元素的3种低碳贝氏体钢,研究了铬和铝的添加对连续冷却处理低碳贝氏体钢显微组织、力学性能及贝氏体相变的影响规律。结果表明,连续冷却条件下,铬可以促进低碳贝氏体钢相变趋向于更低的温度区间进行,细化贝氏体组织,从而提高强度;铝可以促进贝氏体相变动力学,但对低碳贝氏体钢意义不大。同时,添加铝会使低碳贝氏体钢组织粗化,导致强度和伸长率同时下降。综合来看,复合添加铬和铝的优化效果不如单独添加铬,单独添加铬的低碳贝氏体钢强度达到1 623 MPa,伸长率为10.5%,结果可以为低碳贝氏体钢成分设计提供依据。     

微合金元素Ti-Nb对低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验的700 MPa级低碳贝氏体钢由30 kg真空感应炉熔炼铸成断面100 mm×50 mm扁锭-轧成12mm板。通过CCT曲线和3～30℃/s冷却速度下组织的分析,研究0.01Ti-0.03Nb和0.06Ti-0.05Nb两种微合金化对(%)0.059～0.066C、1.41～1.67Mn、0.30～0.36Si、0.37～0.48Cu、0.21～0.24Ni、0.18～0.22Mo、0.000 8～0.002 2Bs、0.002 6N低碳贝氏体组织和力学性能的影响。结果表明,0.06Ti-0.05Nb钢的强度高于0.01Ti-0.03Nb钢,但前者Ti含量高,-40℃冲击功较后者低。700 MPa级低碳贝氏体钢合适的微合金化Ti-Nb成分为0.04%～0.05%Nb-0.015%～0.025%Ti。     

超低碳贝氏体钢ULCB600组织结构及性能的研究

研究了超低碳贝氏体钢ULCB600的组织结构及力学性能，研究结果表明：ULCB600钢的基体组织为贝氏体铁素体，其上分布有细小的Nb(C,N)及ε－Ｃu粒子，板条间有少量Ｍ－Ａ岛，以６５０１℃时效处理后，Ｍ－Ａ岛发生回火转变分解成回火索氏体，并有较多的ε－Ｃu粒子析出。性能测试结果表明该网的强韧性匹配良好，其力学性能达到较高水平。     

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。     

热处理工艺对800MPa低碳贝氏体钢组织性能的影响

 研究了在不同热处理工艺条件下,一种800MPa级低碳贝氏体钢组织性能的变化规律。通过对控轧控冷(TMCP)、TMCP+水淬(WQ)、TMCP+WQ+回火(T)工艺的比较,发现试验钢在450℃时回火2h后,可以获得具有良好强韧性的组织,屈服强度为816MPa,伸长率大于16%。通过SEM和TEM观察可知,这种钢的室温组织主要是细小的板条状贝氏体、(准)多边形铁素体和少量过冷奥氏体? 湎嗟母聪嘧橹孀呕鼗鹞露鹊纳撸逄踔鸾ズ喜⒈淇恚钪辗⑸啾咝位换迥诖嬖诖罅康奈淮硪约跋感　⒚稚⒎植嫉哪擅准兜诙嗔Ｗ樱涑叽缭嘉?0~20nm,选区衍射花样标定确定是Nb、Ti的碳氮化物,纳米级第二相粒子与位错的相互作用对材料增强增韧起重要作用,450℃回火时因析出强化造成的强度增量约为233MPa。     

Microstructure and Mechanical Properties of a Low Carbon Bainitic Steel

A low carbon bainitic steel with microstructure of granular bainite (GB), acicular ferrite (AF), and bainitic ferrite (BF) is obtained under different deformation and cooling rate. The effect of deformation and cooling rate on microstructural characteristics such as the type of the matrix, the size, and area fraction of the martensite–austenite (M–A) constituents is investigated. In addition, the nanohardness of these three kinds of matrix as well as that of the M–A constituents in them is characterized. Further, the effect of matrix and M–A constituents on strength–toughness balance is studied. Results indicate that deformation expands the transformation region. The size as well as the area fraction of the M–A constituent decreases with the increasing of the cooling rate. After deformation, the area fraction of the M–A constituents increases. Nanohardness of GB, AF, and BF increases orderly, but that of the M–A constituents in them decreases accordingly. The nanohardness of the M–A constituent is significantly affected by its carbon concentration. AF is the optimum microstructure having superior strength–toughness balance.     

Study on Microstructure Refinement of Vanadium and Nitrogen Microalloyed Low Carbon Bainitic Steel

The effect of relaxation treatment after finish rolling on microstructure and mechanical properties has been investigated for a vanadium and nitrogen microalloyed low carbon bainitic steel.Finer lath bainite microstructure can be obtained in the plate with relaxation.The results of quantitative statistics show that in the plate without relaxation,80% of the total bainite lath bundles are in the range 5-15μm in length and 3-13μm in width,while in the plate with relaxation 80% of the total bundles are in the range 3-9μm in length and 1-7μm in width.The mechanical properties show that the plate with relaxation has higher impact energy,yield strength and hardness than the plate without relaxation,also the comprehensive performance after tempered at 650℃ is superior to the plate without relaxation.     

1000MPa低碳贝氏体钢的连续冷却转变组织及力学性能

 采用Gleeble热模拟试验研究了一种Si-Mn系低碳贝氏体钢的连续冷却转变组织,并在首钢棒材厂工业轧机进行了生产工艺试验的工业试制,研究了不同轧制工艺对金相组织、力学性能的影响。结果表明,该系列贝氏体钢在2℃/s的冷速条件下可得到全贝氏体组织,冷却速度对组织类型和性能有直接影响;通过合理地控制轧制工艺,可得到细小的贝氏体组织,具有良好的塑性和冲击性能,抗拉强度可达到1000MPa以上,冲击功达到80J以上。     

鞍钢含铌管线钢和超低碳贝氏体钢的开发

借鉴国际高强度微合金化钢(HSLA)合金设计的新理念,采用纯净钢冶炼连铸工艺和热机械轧制工艺(TMCP),鞍钢研制开发出含铌微合金化高钢级管线钢和超低碳贝氏体钢.其产品具有高强度、高韧性和良好的焊接性能等,实物质量达到国际同类产品的先进水平.