冷却速度对Nb-V微合金化高强度钢显微组织的影响

以国内某厂新型微合金高强度钢的开发研究为背景,在THERMECMASTOR-Z热模拟试验机上对试验钢种进行加热、保温、冷却的热模拟试验;并利用Zeiss Axioplan2万能金相光学显微镜进行显微组织观察,分析比较了不同冷却速度对微合金高强度钢相变及组织的影响。试验结果表明,随着冷却速度的增大,相变开始温度和相变结束温度均有所下降,铁素体的含量逐渐减少,晶粒明显细化,相变区间也逐渐减小;与此同时,变形促进了相变的发生。     

变形工艺对V、Ti微合金钢连续冷却相变的影响

采用Gleeble-1500热模拟实验机,结合显微硬度测试,建立了含V、Ti微合金钢的未变形和50%形变奥氏体的CCT曲线.利用光学显微镜、透射电镜分析研究了冷却速度、变形条件及微合金元素对显微组织的影响.结果表明,变形使铁素体 珠光体相变区左移,获得铁素体 珠光体组织的临界冷速增大.变形也使贝氏体相变温度有所提高,同时在较高的冷速下,变形可使显微组织变得更加细小.V、Ti的复合添加,提高了过冷奥氏体的稳定性,使相变温度降低,有利于得到细小的组织.     

一种含Nb、Ti微合金钢的连续冷却相变行为

利用MMS -200热模拟试验机对试验钢进行不同变形条件下的连续冷却转变试验.针对不同的冷却速度,采用热膨胀法结合金相法测定试验钢在连续冷却转变中的相变温度,利用光学显微镜及扫描电镜观察试样的显微组织,并测定珠光体的含量,进而绘制出试验钢在变形和未变形条件下的连续冷却转变(CCT)曲线,从而得出不同变形工艺对微合金钢连续冷却转变行为和显微组织的影响规律.     

不同硼含量微合金钢的连续冷却相变行为

 利用热模拟试验技术对实验室制备的含硼微合金钢连续冷却转变形为进行了试验研究,利用光学显微镜研究冷却速度、变形对试验钢显微组织的影响,探讨了硼对转变行为的影响规律。结果表明：适量硼延缓多边形铁素体生成,有利于获得贝氏体组织;无硼及wB=00020%时,分别在1~25及05~25℃/s的冷速都能得到贝氏体组织;wB=00030%时,冷速在2℃/s 以上能得到贝氏体组织;与未变形相比,变形导致试验钢贝氏体冷速区间变窄。在同一冷速下,随硼含量增加贝氏体开始转变温度先降低再升高,显微硬度随硼含量增加先增加而后降低。     

冷却路径对V-Ti微合金钢组织性能的影响

 为了获得较大的沉淀强化增量,采用热模拟试验研究了UFC终冷温度和二阶段冷却速度对一种V Ti微合金钢组织和硬度的影响规律。结果表明,协同控制UFC终冷温度和二阶段冷却速度可显著优化V Ti微合金钢的组织性能。UFC终冷温度为750、700和650 ℃时,获得全铁素体组织的临界二阶段冷却速度分别为1.0、1.0和0.2 ℃/s。UFC终冷温度由750降低至650 ℃时,在二阶段冷却速度为0.2~1.0 ℃/s条件下,可将铁素体晶粒由10.5细化至8.4 μm,二阶段冷却速度为5.0 ℃/s时,可将铁素体晶粒由10.5细化至5.1 μm。在750和700 ℃较高UFC终冷温度条件下,适当提高二阶段冷却速度,在650 ℃较低冷却速度条件下,适当降低二阶段冷却速度,均可有效提高试验钢的维氏硬度,试验钢的最大维氏硬度可达到295HV。     

微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响

在实验室设计了5种V-N微合金中碳钢,研究微合金元素含量对钢的组织和性能的影响,并用透射电镜分析了析出相的结构、成分、尺寸分布和形貌,讨论了中碳微合金钢的沉淀强化机制。     

V-N微合金钢Q550D静态再结晶行为

使用MMS-200热模拟实验机研究V-N微合金钢Q550D的静态再结晶行为,获得了其真应力-真应变曲线,同时分析了不同工艺参数对其静态再结晶过程的影响.结果表明：随着变形温度、道次间隔时间、应变量和应变速率的增加,实验钢静态软化率升高.根据实验结果计算得到该钢的静态再结晶激活能为389.4 kJ/mol,回归了静态再结晶动力学模型.     

热变形和加速冷却对低碳微合金钢组织的影响

利用Gleeble-1500热模拟实验机研究了热变形和加速冷却工艺对3种低碳微合金钢组织演变的影响,结果表明,在再结晶或未再结晶温区实施1道次变形的晶粒细化效果不如2道次形次的效果明显,在再结晶和再结晶温区实施4道次变形可以得到更细的组织,配合较高的冷却速度可以形成部分针状铁素体组织。随着冷却速度的提高,组织变得更细,并且针状铁素体的数量增加。在相近的变形和冷却条件下,碳、锰含量较高的试样具有更细的组织。     

Nb-Ti微合金钢连续冷却相变的研究

利用Gleeble-2000热模拟实验机,测定了Nb-Ti微合金钢变形奥氏体的CCT曲线,研究了冷却速度对连续冷却相变及显微组织的影响,利用碳萃取复型法对第二相析出物进行了分析。结果表明,随冷却速度提高,Nb-Ti微合金钢相变温度降低,组织细化,铁素体的形貌从多边形逐渐向针状转变;随冷却速度的增加,第二相析出物增多且变得细小。     

冷却速率对高铌微合金钢组织的影响

 采用热模拟和组织显微分析方法研究了不同冷却速率对高铌微合金钢组织的影响。结果表明，铌含量高有利于在极低的冷却速率下获得针状铁素体组织，提高冷却速率则能进一步促进针状铁素体转变，并使铁素体板条得到细化。同时，固溶铌有利于针状铁素体的形成，而铌的沉淀析出则不利于针状铁素体的获得。     

低碳微合金管线钢的连续冷却相变及组织研究

通过Gleeble 3800热模拟试验机测定了该低碳微合金管线钢的静态（无热变形）和动态连续冷却相变曲线,并通过光学显微镜和电子显微镜对连续冷却后的组织进行了详细观察和分析。发现随着冷却速度的提高,在连续冷却转变组织中依次出现多边形铁素体（PF）、珠光体（P）、针状铁素体（AF）、粒状贝氏体（GB）和下贝氏体（LB）。在未再结晶区的热变形使C曲线发生左移,扩大了试样的针状铁素体区,并使得相变后的组织得到细化。     

低碳微合金管线钢的连续冷却相变及组织研究

通过Gleeble 3800热模拟试验机测定了该低碳微合金管线钢的静态（无热变形）和动态连续冷却相变曲线,并通过光学显微镜和电子显微镜对连续冷却后的组织进行了详细观察和分析。发现随着冷却速度的提高,在连续冷却转变组织中依次出现多边形铁素体（PF）、珠光体（P）、针状铁素体（AF）、粒状贝氏体（GB）和下贝氏体（LB）。在未再结晶区的热变形使C曲线发生左移,扩大了试样的针状铁素体区,并使得相变后的组织得到细化。     

V-N微合金化高强度铁塔用角钢的研究

利用V-N微合金化技术,在16Mn钢基础上进行铁塔用角钢的合金设计,并结合角钢的孔型轧制要求,考察了V/N合金设计以及板坯加热温度、轧制工艺参数对角钢组织性能的影响。结果表明,随着钢中V/N含量的增加,钢中弥散析出的第二相粒子数量显著增加,屈服强度显著提高,其中0.01%的钒含量对屈服强度贡献约为23 MPa。V-N微合金化角钢坯料再加热过程中V(C,N)粒子的溶解温度低于1 150℃,控制低的坯料加热温度有利于提高角钢的低温冲击韧性。终轧温度对低钒钢的屈服强度和韧性存在显著影响,但对高钒钢的组织性能影响不大。采用V-N微合金化设计后,角钢的综合性能得到显著提高,且力学性能对轧制工艺参数变化不敏感,因此,V-N微合金化技术适用于角钢的实际生产应用。     

Nb-Ti微合金钢热变形后组织演变及第二相粒子析出行为

利用GLEEBLE-2000对试验钢进行热模拟试验,并结合显微硬度测试,研究了一种Nb-Ti微合金钢热变形奥氏体的变形后冷却相变行为.利用JEM-2000FX电镜对碳膜萃取复型法获取的第二相析出物进行分析,从而对热变形后冷却相变中的第二相析出行为进行了研究,探讨了不同冷却速度对第二相析出的影响,结果表明,有大量弥散分布的细小粒子析出,析出相主要以Nb-Ti碳氮化物复合相形式存在,一般呈方形、椭圆形、圆形以及不规则形状,并且随着冷却速度的增加,第二相析出增多且变得细小.     

Influence of Strain History and Cooling Rate on the Austenite Decomposition Behavior and Phase Transformation Products in a Microalloyed Steel

The effect of simple strain path changes as well as post-deformation continuous cooling rate during thermomechanical-controlled processing of microalloyed steel was studied using laboratory physical simulation. The phase transformation characteristics were directly analyzed by dilatometry under various cooling rates. The microstructures of the transformation products were characterized quantitatively using EBSD. The results have shown that while strain path changes impose a considerable influence on the hot flow behavior of the austenite, the cooling rate following hot deformation is the determining factor of the phase transformation mechanism and behavior which establishes the final transformation products and subsequent mechanical properties.     

Precipitation Behavior of V-N Microalloyed Steels during Normalizing

The precipitation behavior of V-N microalloyed steel during normalizing process was studied by physicochemical phase analysis and transmission electron microscopy(TEM). The effect of precipitation behavior on mechanical properties was investigated by theoretical calculations. The results showed that 32.9% of V(C,N) precipitates remained undissolved in the austenite during the soaking step of the normalizing process. These precipitates prevented the growth of the austenite grains. During the subsequent cooling process, the dissolved V(C,N) re-precipitated and played a role in precipitation strengthening. The undissolved V(C,N) induced intragranular ferrite nucleation and refined the ferrite grains. Consequently, compared with hot-rolled steel, the normalized steel exhibited increased grain-refining strengthening but diminished precipitation strengthening, leading to an improvement of the impact energy at the expense of about 40 MPa yield strength.     

Ti微合金钢热变形后连续冷却相变及第二相析出行为

采用热力模拟试验技术、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM),并结合宏观硬度测试,研究了钛微合金钢形变奥氏体的连续冷却相变和组织演变规律,建立了试验钢连续冷却转变曲线,探讨了不同冷速对第二相析出的影响。结果表明,不同冷速下,试验钢获得了不同的微观组织,随冷速增加,第二相析出量增多,尺寸更细小,但冷速过高,析出被抑制。