松弛法研究微合金钢碳氮化物的应变诱导析出行为

在Ｇｌｅｅｂｌｅ上采用应力松弛方法,研究了一种ＮｂＴｉＶ微合金化钢奥氏尖变诱导析出行为,结果表明：实验钢的沉淀析出ＰＴＴ曲线最典型的“Ｃ”曲线形状,沉淀发生具有一个最快析出温度,大致９００－９２０℃,奥氏体预变形加速沉淀析出过程的进行,使ＰＴＴ曲线向左上方偏移,奥氏体中的沉淀相形貌有球形和方形两种,其中方形沉淀相是均热过程中的未熔质点,以ＴｉＮ为主,球形深沉是应变诱导析出相。     

微合金钢碳氮化物的应变诱导析出研究

在Gleeble3500热模拟机上采用应力松弛法,研究了一种微合金非调质油井管用钢在600～ 950℃内含钒碳氮化物的应变诱导析出行为.结果表明:该实验钢的PTT(析出-温度-时间)曲线具有双“C”特征,碳氮化物析出孕育期最短的温度分别约为850℃和650℃.析出相形貌主要为球形.     

Nb-Ti微合金碳氮化物析出行为及微合金钢性能研究

对含Nb、Ti的微合金钢进行模拟卷曲和连续退火处理,采用金相及透射电子显微镜观察,深入研究微合金元素碳氮化物在铁素体相中的析出行为及退火后钢的性能变化。研究结果表明,微合金碳氮化物会在600~700℃时从铁素体中大量析出,析出物呈方形,大小为几十到一百纳米不等,为复杂的(Nb,Ti)(C,N)复合物;经过800℃左右的连续退火处理后析出物数量减少,体积变小;钢在800℃左右的连续退火处理后的组织为铁素体和团絮状的渗碳体,随着退火温度的升高,钢的屈服强度降低,伸长率升高。     

温度和形变对V-Ti微合金钢中碳氮化物溶解与析出的影响

针对V-Ti微合金钢,采用透射电镜分析了不同加热温度下微合金碳氮化物的溶解,未形变与形变奥氏体在不同冷却温度下碳氮化物的析出。结果表明,钒的碳氮化物在860￣900℃时大量溶解,钛的碳氮化物在900℃以上逐渐溶解;随着冷却温度的逐渐降低,析出相逐渐增多、尺寸减小,在1200￣950℃时主要是微合金元素钛的碳氮化物析出;奥氏体区的高温形变促进微合金碳氮化物的析出,使奥氏体内的析出量增多、尺寸细小。     

温度和形变对V-Ti微合金钢中碳氮化物溶解与析出的影响

针对V-Ti微合金钢,采用透射电镜分析了不同加热温度下微合金碳氮化物的溶解,未形变与形变奥氏体在不同冷却温度下碳氮化物的析出.结果表明,钒的碳氮化物在860～900℃时大量溶解,钛的碳氮化物在900℃以上逐渐溶解：随着冷却温度的逐渐降低,析出相逐渐增多、尺寸减小,在1200～950℃时主要是微合金元素钛的碳氮化物析出;奥氏体区的高温形变促进微合金碳氮化物的析出,使奥氏体内的析出量增多、尺寸细小.     

含Mo低合金钢复合碳氮化物的析出热力学计算模型及分析

以规则溶液亚点阵模型为基础,针对Fe-Nb-V-Ti-Mo-C-N合金系,基于多元复合析出相的固溶析出理论建立了复合碳氮化物在含钼低合金钢奥氏体中的析出热力学计算模型。结果表明:在高温阶段的析出相主要是TiN,而在低温阶段,析出相以富V复合碳化物为主;Mo元素几乎不从奥氏体中析出,Mo能够提高微合金元素(Nb、V、Ti)在奥氏体中的固溶度积,降低微合金元素和间隙元素的活度,大大延迟其析出过程。     

微合金钢碳、氮化物平衡析出温度的迭代计算

考虑了整个沉淀析出过程中元素固溶量所发生的变化,首次采用迭代法计算微合金钢中碳、氮化物的平衡析出温度,因此理论上比以往直接把钢中固有成分代入固溶度积公式来估算各相的析出温度更为准确。对指定V-Ti微合金钢中碳、氮化物平衡析出温度的迭代计算表明,作为阻止晶粒长大和沉淀强化的第二相,TiN、AlN、VN及VC的平衡析出温度分别为1713℃、1102．8℃、982．2℃及891℃。     

复合微合金化高强度低合金钢奥氏体相中碳氮化物析出热力学数值模拟

基于多元第二相固溶析出理论开发了定量计算复合微合金化高强度低合金(HSLA)钢奥氏体相中碳氮化物析出热力学数值模拟计算模型.采用所开发的模型,模拟了奥氏体中多元碳氮化物和AlN相互作用时的析出开始温度,对不同奥氏体化温度下及不同化学成分的C-Nb-V-Ti-Al-N体系的微合金钢的奥氏体平衡成分、碳氮析出物成分和摩尔分数等进行了模拟和分析.     

贝氏体型非调质钢微合金碳氮化物的应变诱导析出

在Gleeple1500热模拟实验机上采用应力松驰法确定了一种贝氏体型SBL非调质钢微合金碳氮化物的沉淀分析行为，并讨论形变量、温度等参数的影响作用。     

低碳微合金钢碳氮析出物的Thermo-calc热力学分析

利用Thermo-calc热力学软件TCFE3数据库研究Nb-Ti、V-Ti、Nb-V-Ti低碳微合金钢中析出物的析出开始温度、给定温度的奥氏体成分,计算得到Nb-Ti低碳微合金钢中Nb、Ti碳氮化物的开始形成温度分别为1090和1400℃,最大摩尔分数分别为7.1×10-4、2.4×10-4,V-Ti低碳微合金钢中V、Ti碳氮化物的开始形成温度分别为800和1395℃,最大摩尔分数为2.1×10-3,1.5×10-4,Nb-V-Ti低碳微合金钢中Nb-V碳氮化物和Ti碳氮化物的开始形成温度分别为1070和1390℃,其碳氮化物最大摩尔分数分别为1.2×10-3、1.8×10-4。热力学软件的计算结果与有关文献的实验数据有较好的一致性。     

P590L连铸过程C、N化物析出行为

为研究微合金钢连铸过程C、N化物析出行为,以P590L微合金钢铸坯为研究对象,通过用碳膜萃取复型方法从拉伸试样中萃取析出物,使用JEM2100透射电镜观察试样中的第二相析出物,系统检验分析了微合金元素Ti、Nb的析出行为规律,分析了温度对析出物数量和尺寸影响规律,以及析出物对热塑性的影响趋势。试验表明,1 100℃时出现少量70nm以上的方形TiN和Ti-Nb复合析出物,在1 100~1 000℃有Nb(C,N)析出,随着温度的降低析出物数量增加,尺寸减小而且更加弥散,热塑性随析出物数量的增加而降低。     

汽车车轮用低碳Nb微合金钢中的析出行为研究

通过热模拟试验,研究了Nb微合金钢中的碳氮化析出物在高温及低温等温过程中的析出行为.试验结果表明:在高温时,应变诱导NbC析出需要一定的孕育时间.随着高温等温温度的升高,析出物的数量增多.当高温等温时间达到300 s时,单一析出转变为复合析出,同时随着温度的升高,复合析出聚合长大,数量明显减少,形状变为不规则形状;在低温时,随着等温温度的升高,析出数量略有增多.随着等温时间的延长,析出物的数量略有增多,尺寸略有增大.     

含铌钼钢中微合金碳氮化物沉淀析出及其强化机制

利用物理化学相分析法、透射电镜、能谱分析和X射线衍射分析了两种热轧态的含铌钼低碳钢中微合金碳氮化物析出相的成分、形貌以及粒度分布等特征,结果表明,含铌钼低碳钢中钼可与铌一起析出,形成具有NaCl型面心立方结构的碳氮化铌钼析出相,且0．081Nb-0．14Mo钢和0．17Nb-0．12Mo钢的MC析出相中钼与铌的原子比分别为0．41和0．22。在这两种钢的MC析出相中小于10nm的碳氮化铌钼的质量分数分别为58．4％和66．1％,这些纳米颗粒呈弥散分布,其沉淀强化增量分别为179．3MPa和257．7MPa。并对钼铌复合析出的机制进行了讨论。     

回火温度对Ti-V-Mo微合金化马氏体钢析出相和力学性能的影响

利用微观分析和物理化学相分析法,对不同回火温度(550,600,650 ℃)保温1 h后的Ti-V-Mo微合金化马氏体钢的组织和析出相表征,并进行了强化分量的计算。结果表明,在600 ℃回火时具有最佳的综合力学性能:抗拉强度为1298 MPa,屈服强度为1286 MPa,伸长率为14%。强化分量计算结果表明:析出强化和细晶强化是主要的强化方式,约占总强度的40%和30%,其中析出强化分量σ_p为517 MPa,由5 nm以下的(Ti,V,Mo)C粒子(质量分数22%)提供。回火温度由550 ℃升高到600 ℃,抗拉强度和屈服强度均有增加,同时伸长率变化不大,其主要原因是σ_p对屈服强度的贡献量提高,在提高强度的同时改善了塑性。     

场离子显微镜在析出强化微合金钢中的应用

将实验V-Nb-Mo微合金钢在1200℃固溶处理,在500℃回火不同时间,用场离子显微镜（FIM）研究实验钢中碳化物的析出过程。结果表明：回火0.5 h的样品中,碳化物处于形核长大时期,与基体的{110}呈共格关系;随着回火时间的延长,碳化物形成独立的晶体结构,与基体{110}之间呈半共格关系;回火100 h后,碳化物粗化长大,与基体呈非共格关系;形状系数随着回火时间的延长先变大再变小,析出相尺寸从1.6 nm逐渐增大至15 nm。500℃回火30 h的实验钢力学性能最佳,表明碳化物的析出强化效果最明显,相应的碳化物尺寸约为4 nm。     

锻造用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能

利用旋转弯曲疲劳试验方法研究了新开发的一种锻造用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能,并与典型的钒微合金化的铁素体-珠光体型非调质钢F38MnVS和调质钢40Cr进行了对比。结果表明,开发的贝氏体型非调质钢具有细小均匀的粒状贝氏体组织,在锻态的疲劳极限比达到了调质钢40Cr水平,但在正火后的疲劳性能有所降低。与同样钒微合金化的铁素体＋珠光体钢F38MnVS相比,具有粒状贝氏体组织的试验钢的疲劳极限比较低。对疲劳断口的分析表明,贝氏体钢的疲劳裂纹均起源于试样的基本表面,疲劳裂纹以准解理机制扩展。进一步裂纹扩展速率试验表明,贝氏体钢的疲劳裂纹扩展速率da/dN明显低于铁素体＋珠光体型非调质钢F38MnVS。     

变形Nb-Mo钢中碳氮化物在奥氏体中的析出

采用应力松弛法研究了变形量对含Nb-Mo钢中碳氮化物析出开始时间Ps的影响。结果表明:变形量越大,Ps越小;变形量为10%和15%时,最快析出温度均在875℃左右;Ps分别为6.6 s和6.2 s。预应变较小时Ps对温度变化比较敏感。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和透射电镜(TEM)对不同温度下的析出相进行了分析。结果表明:变形奥氏体中的碳氮化物主要沿晶界和位错析出,温度较低时有少量在晶内析出。     

Nb对微合金非调质钢热加工过程中微观组织的影响

用Gleeble3800压缩试验机研究了Nb对微合金非调质钢热加工过程中组织的影响.结果表明,Nb可提高微合金非调质钢再结晶温度(Tnr),扩大奥氏体未再结晶区范围,抑制奥氏体再结晶.较高的应变速率和较低的变形温度容易获得更细小的再结晶晶粒尺寸.Nb的添加,可明显细化微合金钢晶粒及珠光体团尺寸,并可降低珠光体片层间距及尺寸.     

Ti-Mo微合金钢连续冷却过程中纳米碳化物的析出行为

利用透射电镜对Ti-Mo微合金钢热轧后冷却过程中的析出相分布、形貌和尺寸进行了分析。结果表明:热轧试验钢的基体组织主要由铁素体和少量贝氏体组成,较高的屈服强度主要得益于铁素体基体上形成的高体积分数的相间沉淀颗粒;这些粒子形成于热轧后的连续冷却过程中,主要是(Ti,Mo) C,尺寸约5～10 nm,对铁素体基体产生明显的沉淀强化作用。铁素体在相变初期由于较快的生长速度导致晶粒内很少形成相间沉淀,这类析出主要形成于相变中后期的铁素体基体内。      

FeTiP相在高强IF钢热轧过程中析出行为的研究

利用电阻炉、Gleeble热模拟试验机和透射电镜,分析了高强IF钢中FeTiP相在热轧过程的析出行为.结果表明,高强IF钢连铸坯中心位置存在少量的FeTiP相析出物,但经过加热和长时间保温,析出物可完全回溶;在热轧过程中,轧制温度范围内的应变诱导析出物主要为TiS相、Ti4C2S2相和TiC相,难以捕捉到明显的FeTi...