低碳钢应变时效过程模拟

在考虑渗碳体粒子影响和位错过饱和度及碳浓度变化条件下，提出了描述在低碳钢时效过程中位错周围Cottrell气团形成的数学模型，并以超低碳钢为实验材料进行了应变时效实验，以验证提出的数学模型，并分析了渗碳体粒子对Cottrell气团形成过程的影响。     

微合金化低碳钢的动态应变时效行为

采用Gleeble3500热模拟试验机研究5种微合金化低碳钢的动态应变时效行为。结果表明,在应变量0.1时,试验中的A（0.011C-0.45Cr-0.054Ti）钢、C（0.013C-0.54Cr-0.096Ti-0.004B）钢及E（0.007C-0.31Cr-0.068Ti）钢的流变应力在300-400℃出现一个峰值,在试验给定的温度和应变速率范围内,试验钢出现了明显的动态应变时效现象。与之对比,B（0.011C-0.50Cr-0.085Ti）钢及D（0.013C-0.37Cr-0.086Ti）钢的流变应力随着形变温度的升高而单调下降,没有发现明显的动态应变时效现象。可见,适量微合金化元素Cr、Ti、B的加入,可使低碳钢的动态应变时效效应大大降低,应变速率敏感性减小。     

时效时间对超低碳钢中铜析出的影响

采用JEM-2010高分辨透射电镜研究了超低碳钢固溶处理后时效过程中组织的变化及铜的析出颗粒结构。探讨了时效时间对铜偏聚区的影响。结果表明,过饱和铜的超低碳钢存在铜原子的偏聚区,随着时效时间的延长,铜原子通过扩散不断富集,铜原子偏聚区也由体心立方结构逐渐转变为面心立方结构。     

添加微量元素硼对热轧低碳钢性能的影响

试验研究了不同卷取温度下,添加微量B元素对热轧SPHC带钢力学性能及时效性能的影响。结果表明：在低碳铝镇静钢中加入20×10-6的B元素,同时卷取温度提高到700 ℃,能够在不降低抗拉强度的基础上,有效降低热轧带钢屈服强度约20 MPa,降低屈强比到0.64左右,从而提高低碳钢深冲性能。同时,B元素的添加能够有效降低低碳钢的时效现象。     

不同Cu含量超低碳钢的时效行为

研究了不同Ｃｕ含量的超低碳钢的组织、性能及时效过程，发现在时效过程中，存在有三种类型的析出物造成时效硬化。它们分别为ε－Ｃｕ析出强化，Ｎｂ的碳氮化物以及含Ｃｕ的碳化物强化。其中细小的，在位氏早形核的ε－Ｃｕ时效硬化峰出现的时间缩短，而Ｎｂ的碳氮化物时效硬化峰位基本不变。因此在高Ｃｕ钢中两峰位置分开，而在低Ｃｕ钢中这两个硬化峰重叠。     

制冷用单层管的时效研究

通过实际生产中的不断实验、分析和改进,有效改善了低碳钢带生产的单层管的时效硬化问题,避免了管子硬化对成型加工的影响,对类似问题的解决有一定借鉴作用.     

用蠕变法研究Cu-Nb钢中的时效行为

用蠕变法在Gleeble-1500热模拟饥上研究了不同Cu含量的Cu-Nb系超低碳钢的时效过程．结果表明，在蠕变过程中，沉淀析出使蠕变曲线出现平台，平台的起点与结束点分别对应析出开始点（Ps）与结束点（Pf）．并得出了两类钢的沉淀析出等温转变（PTT）曲线．由蠕变法测出的Pf与由硬度法测出的峰值时间tp吻合得较好     

单级时效对7475合金组织和性能的影响

采用力学和物理性能试验、金相观察、透射和扫描电镜观察等手段，详细研究了单级时效对7475合金组织和性能的影响。研究结果表明，T6状态基体析出相由G．P．区和少量的η‘相组成，晶界析出相连续，没有明显的晶问无析出带，该状态有明显的应力腐蚀倾向；残留相主要是富Cu、Cr相和少量的含Fe相，对合金韧性及塑性有较大影响；断裂以穿晶断裂为主，故影响其强度、塑性及韧性的主要因素是晶内析出相的特征，晶界的影响相对小一些。     

低碳钢法兰铸锻复合工艺研究

对铸锻复合工艺生产法兰类零件进行了研究。结果表明：熔炼及脱氧操作是得到合格铸坯锻件的先决条件;二次加热可显著提高铸坯及锻件性能;摆辗成形可以大大降低变形开裂倾向,当铸坯冶金质量控制较好时可直接成形;对法兰类零件采用铸锻复合工艺成形是可行的,一般整体压下量约为其内部孔洞直径１．３倍以上时,可使内部缩孔性孔洞闭合     

双辊薄带铸轧低碳钢薄板的组织及力学性能

对双辊薄带连铸(TRC)工艺条件下低碳钢铸带坯、热轧板的显微组织及力学性能进行研究,并与传统生产工艺(TP)的冷轧板产品进行了对比。铸带坯主要由200~300μm的不规则的多边形铁素体组成,并伴随着少量20μm左右的多边形铁素体。经一道次热轧后,厚度方向上组织严重不均:上下表层为细晶区,平均晶粒尺寸为10μm左右;中部为粗晶区,平均晶粒尺寸为40μm左右。粗晶区宽度约占整个板厚的50%。传统生产工艺的冷轧退火板的组织则较为均匀,平均晶粒尺寸约为15μm。薄带连铸热轧板与传统冷轧退火板相比具有较强的α织构和较弱的γ织构。薄带连铸热轧板的屈服强度、抗拉强度与传统工艺的冷轧退火板相当。但是,两者的拉伸曲线显著不同,前者表现为连续屈服,后者出现了屈服平台。     

正火温度对低碳微合金钢Z向性能的影响

通过显微组织观察和力学性能测定,研究了正火温度对低碳铌钒微合金钢Z向性能的影响.结果表明,正火不能消除MnS夹杂;850～925℃正火后,可以改善钢板的带状组织,减轻应力集中,降低裂纹萌生倾向,组织细化可有效阻碍裂纹扩展,提高钢板的Z向性能;950℃正火后,晶粒粗化且存在带状组织,抗裂纹扩展能力降低,从而使其Z向性能急剧恶化.采用875℃正火可以保证低碳铌钒微合金钢具有最佳的强韧性和Z向性能匹配.     

低碳贝氏体高强钢中心偏析对冲击性能的影响

用扫描电子显微镜（SEM）、光学显微镜（OM）对低碳贝氏体高强钢冲击断口形貌和组织进行观察,对比分析发现冲击吸收能量偏低试样存在较粗大的晶粒,同时在钢板的厚度中心有贯穿试样的珠光体偏析带。用电子探针（EPMA）对试样截面偏析带进行元素面分布分析发现主要为碳和锰的元素偏析。表明在偏析带中Mn元素富集\,从而阻碍了奥氏体向铁素体的转变,产生C元素偏析,进而形成了珠光体偏析带,容易引起材料内应力集中从而降低对裂纹扩展的阻碍能力,或成为断裂起\源点,降低冲击吸收能量,导致钢板脆性断裂。     

钼对低碳钢高温力学性能的影响

以新一代高炉炉壳用钢的开发为背景,采用低Mo或无Mo的成分设计,研究了Mo对热轧态、回火态和正火态低碳钢组织和高温拉伸性能的影响.结果表明,试验钢热轧态组织均为铁素体+珠光体+M-A岛,其屈服强度可保持至400℃而不明显降低;回火后,岛状马氏体组织消失,试验钢屈服强度在室温～600 ℃范围内随拉伸温度升高而线性下降.Mo的添加提高了回火时第二相的析出温度,并使正火态组织中含有大量M-A岛.含Mo试验钢在回火后具有更高的室温和高温强度,经640℃回火后,其常温屈服和抗拉强度依次为540 MPa和625 MPa,屈强比为0.86,600℃屈服强度保持率为55%.     

回火温度对高强度低碳贝氏体钢组织与性能的影响

利用金相、透射电子显微镜研究了不同回火温度对一种低碳Mn-Mo-Ni-Cu-Cr贝氏体钢的显微组织与力学性能的影响。结果表明,试验钢回火后组织变化明显,M/A组元弱化,贝氏体板条出现粗化与合并;板条间界呈锯齿状,原有析出相长大且有细小析出相进一步析出,未被析出相钉扎的位错发生运动并消失;随着回火温度提高,材料的屈服强度增大,抗拉强度和韧性降低。     

Mn-Nb-Cu-B低碳贝氏体钢的析出动力学

在Gleeble 1500热模拟试验机上,通过应力松弛实验研究了Mn-Nb-Cu-B低碳贝氏体钢在不同工艺条件下析出行为,得到了不同变形量、不同变形速率下的析出动力学曲线。同时,根据实验结果,确定了所研究钢种的析出动力学方程的参数,并计算了析出开始时间。结果表明,在较高温度下,计算值与实验观测值吻合得较好。研究结果对制订合理变形工艺有帮助。     

低碳铁素体贝氏体复相钢的拉伸应力-应变曲线分析

对一种低碳钢进行了控轧控冷实验,获得了具有铁素体和贝氏体的复相组织.通过室温静态拉伸实验、光学显微镜等手段对复相钢进行了表征.研究了在拉伸速度恒定条件下的硬化行为.并利用Crussard-Jaoult分析方法对应力应变曲线进行分析.结果表明,具有铁素体和贝氏体组织的低碳钢具有较高的强度和较高的初始加工硬化指数,应变硬化指数随着真应变的提高呈先升高后下降的趋势,应变硬化速率随应变的升高呈下降的趋势.均匀分布的贝氏体有助于提高实验钢的应变硬化能力.     

Notch toughness in hot-rolled low carbon steel wire rod

Charpy V-notch toughness has been investigated in four hot-rolled, low carbon steels with different grain sizes and carbon contents between 0.019 and 0.057%. The raw material was wire rod designed for drawing and possible subsequent cold heading operations and manufactured from continuous cast billets. In this study, the influence of microstructure, mechanical properties, and alloying elements on the ductile-brittle transition behavior has been assessed. A particular emphasis has been given to the influence of boron with contents up to 0.0097%. As a result, transition temperatures between −29 and +50°C explicated by the material properties have been obtained. The examination also shows that the transition temperature raises with circa 0.5°C for each added ppm boron most likely as a consequence of an enlargement of the ferrite grain size and the reduction of yield and tensile strength. The highest upper shelf energy and lowest transition temperature can be observed in a steel without boron additions and with maximum contents of carbon, silicon, and manganese.     

低碳微合金钢中TiN的析出行为分析

低碳含钛微合金钢作为一种典型的高强度钢,近年来在工业上得到了广泛的应用。细小的TiN析出物可以细化奥氏体晶粒,提高钢的韧性,增强钢的良好成形性和可焊性,并降低工艺的生产成本。但是大量的或者大尺寸的TiN在铸坯中析出则会影响钢的裂纹敏感性。在整个炼钢过程中对样品进行了氧氮分析。结果表明钢包炉(LF)过程中氮含量异常增加。除了空气和钢水之间的反应外,炼钢的原料和辅助材料也可能是导致钢水中氮含量增加的原因,重点研究了铁钛合金的洁净度对TiN析出行为的影响。根据热力学计算结果,当氮质量分数从0.005%降低到0.002%时,TiN的沉淀温度可以降低到1 400 ℃,而TiN的析出量将大为降低。     

回火温度对低碳贝氏体管线钢低温韧性和组织的影响

通过力学性能测试和微观组织分析,研究了回火温度对低碳贝氏体X80管线钢组织及低温冲击韧性的影响。结果表明,低碳贝氏体X80管线钢在300 ℃回火2 h后达到最佳强韧性匹配,屈服强度在625 MPa,-40 ℃夏比冲击功Akv为315 J,冲击断口呈现明显的韧性断裂形貌,-60℃夏比冲击功Akv也达到了268 J。低碳贝氏体管线钢轧态组织以粒状贝氏体为主,经过300 ℃回火2 h后,组织与TMCP状态基本相似,仍保持粒状贝氏体组织,但是MA组元略细小;经过600 ℃回火2 h后,贝氏体出现粗化,并且出现多边形铁素体组织。低温韧性的改善是由于回火处理过程中富碳残留奥氏体发生转变,M/A 组元由岛状转变为点状及细条状,粒状贝氏体晶间细化的M/A组元更好的阻碍了裂纹的扩展。