冷却工艺对热轧高扩孔钢组织和性能的影响

研究了不同的冷却工艺(直接冷却及分段式冷却方式)对热轧高扩孔钢组织及性能的影响。结果表明:采用直接冷却工艺的实验钢得到的组织为准多边形铁素体及粒状贝氏体;采用分段式冷却工艺的实验钢得到的组织为等轴多边形铁素体及粒状贝氏体,其空冷开冷温度、时间对钢的组织、性能影响较大,而采用分段式冷却工艺能够获得强度、塑性、成形性能更优良的热轧高扩孔钢。     

热轧FB扩孔钢的组织性能研究

用Gleeble-1500热模拟实验机测定了FB钢变形后的CCT曲线,并对实验钢采用不同工艺进行了控轧控冷实验.研究了工艺参数对实验钢力学性能和组织的影响,分析了FB钢的强韧化机制.实验表明,实验钢在较宽的冷却速度范围(大于2℃/s)内可获得贝氏体组织.降低终轧温度可使铁素体晶粒得到细化;提高开冷温度,可使贝氏体体积分数增加,抗拉强度升高;而卷取温度则对屈服强度影响较明显.合理的控轧控冷工艺可使实验钢的强度级别达到600MPa,并具有较高的韧、塑性、扩孔性和合理的屈强比.扩孔实验表明,细化晶粒可提高扩孔率,贝氏体体积分数在20%左右时实验钢扩孔性能较好.     

卷取温度对热轧高扩孔钢FB590组织及性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验机等设备,研究了卷取温度对首钢热轧高扩孔钢FB590组织、拉伸性能、扩孔率的影响。结果表明,卷取温度可显著改变高扩孔钢FB590基体组织类型、铁素体晶粒尺寸及强化相Nb C形态。随着卷取温度的降低,屈服强度及扩孔率升高。通过组织观察发现,较高的卷取温度促进了珠光体生成。低温卷取时基体组织为铁素体和粒状贝氏体双相组织,铁素体晶粒尺寸较小,且强化相Nb C细小弥散分布,铁素体基体屈服强度显著提高,缩小了铁素体相与贝氏体相间的硬度差进而提高了扩孔率。     

铁素体贝氏体双相钢延伸凸缘性能及裂纹扩展行为

以TMCP(Thermo Mechanical Control Process)实验获得的低成本热轧FB(Ferrite/Bainite)钢为研究对象,通过扩孔实验评价FB钢板的延伸凸缘性能,分析显微组织对延伸凸缘性能的影响,并对扩孔过程中FB钢的裂纹扩展行为进行探讨。结果表明:当贝氏体体积分数在19~25%时,热轧FB钢的抗拉强度不低于551 MPa、扩孔率不小于77%,力学性能和延伸凸缘性能综合起来比较良好;裂纹通过孔洞和微裂纹相互扩展、连接的方式进行;当裂纹扩展到硬相的贝氏体时,裂纹沿着铁素体和贝氏体的相界面绕过贝氏体,并切断铁素体继续扩展。     

阶段冷却过程中针状铁素体形成条件的研究

一、前言为了改善16MnR钢的低温韧性,我们采用了阶段冷却(先快冷,后空冷)的方法,并对阶段冷却过程中,16MnR组织和性能的变化规律进行了研究。试验结果表明,在阶段冷却过程中,随着第一阶段快冷终止温度的下降,组织状态的变化规律是:块状铁素体,交叉分布针状铁素体,平行排列针状铁素体,直至形成含有贝氏体或马氏体的混合组织。其中以交叉分布针状铁素体组织的低温韧性为最佳。同时,试验结果还表明,针状铁素体组织及性能,对阶段     

高强度热轧高扩孔钢的研制与开发

以一种低碳微合金钢为研究对象,采用热模拟试验对其连续冷却转变规律进行了研究,并通过实验室热轧进行了高强度热轧高扩孔钢的研制与开发。结果表明, 冷速在2~10 ℃/s时,试验钢组织由铁素体和贝氏体构成,随冷却速率增加,铁素体含量降低。实验室热轧卷取后冷却至室温,所得钢板铁素体含量约为76%,铁素体晶粒尺寸约为5.8 μm,抗拉强度大于670 MPa,扩孔率大于90.5%,伸长率大于21.0%。     

不同线能量下低碳贝氏体钢焊接接头的组织及韧性

研究不同线能量下低碳贝氏体钢焊接接头的组织及冲击性能。试验结果表明:低碳贝氏体钢对接直缝焊接后,焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体,HAZ的组织为贝氏体铁素体和粒状贝氏体,焊缝区和HAZ的晶粒都随着焊接线能量的减小而减小;焊缝的断裂形式多为韧性断裂,冲击性能均较好,当焊接线能量从24.8kJ/cm向28.2 kJ/cm增加,焊接接头的焊缝区和HAZ的冲击功呈先减小后增大的趋势。     

贝氏体在FB双相钢中的组织形态及作用

通过UFC-TMCP技术工艺试验,得到了不同部位的试验钢样品,研究了不同部位的FB钢的微观组织及其对扩孔性能与力学性能的影响。结果表明:该钢主要由贝氏体与铁素体组成,试验钢的强韧性较好;组织中存在的上贝氏体不一定恶化性能,也可能改善性能;块状铁索体与残余奥氏体的生成有利于改善扩孔性能。     

热处理工艺对Mn-Mo-Nb-B低碳微合金钢组织和力学性能的影响

利用SEM、电子探针、纳米压痕及高温变形热模拟机,研究低碳合金钢在不同热处理工艺下组织及力学性能的变化规律。结果表明,冷却速度不同时,合金钢中贝氏体的显微组织不同。当冷却速率为0.50~1.00℃/s时,钢中组织为准多边形铁素体和粒状贝氏体;冷却速度为3.00~10.00℃/s时,组织变为针状铁素体和板条贝氏体。针状铁素体组织的相变温度为620~600℃之间;试验钢中准多边形铁素体硬度最低,板条贝氏体硬度最高,贝氏体组织的本征硬度与维氏硬度均随冷却速度的增加而增大,且基体本征硬度对合金钢维氏硬度的变化起主要作用。     

冷却制度对700MPa级低碳贝氏体钢组织与性能的影响

在热轧试验的基础上,采用多功能材料试验机及光学显微镜,研究了不同冷却制度对700MPa级低碳贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明,根据冷却制度的不同,所研究低碳贝氏体钢的微观组织表现为准多边形铁素体、粒状贝氏体和板条贝氏体等的比例、形态及尺寸的不同。轧后空冷时,试样的微观组织主要为准多边形铁素体和粒状贝氏体,其强度较低,但塑性较好;轧后水冷时,试样的微观组织主要为板条贝氏体,具有较高的强度和较低的伸长率;轧后油淬时,试样的微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体及针状铁素体的复合组织,这种组织具有较好的强度和塑性配合;轧后水冷至531℃而后空冷至室温时,试样的微观组织主要为粒状贝氏体,具有高的屈服强度和屈强比。     

Nb元素对含Ti低碳微合金钢连续冷却转变及析出行为的影响

采用热模拟试验机研究了Nb元素对含Ti低碳微合金钢的动态连续冷却转变行为的影响,利用OM和TEM对等温淬火工艺处理后实验钢的显微组织和析出行为进行观察和分析。结果表明：Nb元素使得含Ti低碳微合金钢的动态CCT曲线整体向右下方移动,大大减小了先共析铁素体和珠光体相变区,同时扩大了针状铁素体和贝氏体相变区,在较低冷速时能得到较多的针状铁素体;含Nb- Ti和含Ti两种实验钢经等温淬火工艺处理后的显微组织均由铁素体和马氏体两相组成,铁素体相中析出物平均尺寸分别为6.8、4.2 nm,利用Orowan机制对析出强化量进行计算得出析出强化量分别为90.6、142.3 MPa。     

轧后冷却工艺对海洋平台用钢组织性能的影响

轧后采用空冷、加速冷却和两段式（前段超快冷＋后段加速冷却,简称超快冷）三种冷却模式进行控制冷却,研究了冷却工艺对海洋平台用钢组织性能的影响。结果表明,空冷工艺所得试验钢的组织为多边形铁素体和马氏体,铁素体晶粒内位错密度较低,析出相数量较少,尺寸粗大;加速冷却所得试验钢的显微组织由多边形铁素体、针状铁素体和细小弥散的M/A岛组成,铁素体晶粒较空冷工艺明显细化,位错密度提高,析出物细小弥散;两段式所得试验钢的相变组织主要为针状铁素体,板条明显细化,位错密度进一步提高,析出物细小而数量降低。三种冷却工艺中,空冷工艺所得试验钢的屈强比最低,塑性最好;加速冷却工艺所得试验钢的低温韧性最佳;而采用两段式冷却工艺所得试验钢抗拉强度最高。     

未再结晶区变形对X80级管线钢相变及组织的影响

通过Gleeble模拟双道次压缩变形后的连续冷却转变过程,研究了未再结晶区变形对X80级管线钢相变及组织的影响。试样在未再结晶区以不同变形量变形并以一定冷速冷却,记录冷却过程中膨胀量变化曲线,对试样进行微观组织观察和显微硬度测试。结果表明:在试验条件下,X80管线钢双道次变形后显微组织主要由针状铁素体和低碳贝氏体等构成;变形提高了试验钢相变温度,当变形量从0%增加到40%时,相变开始温度提高35℃;变形促进了针状铁素体转变,抑制了粗大粒状贝氏体组织形成,明显细化了组织;采用双道次控轧,在一定冷速及压下量配合下可获得以针状铁素体为主的组织。     

600MPa级汽车轻量化轮辐用钢的研制

介绍了济钢ASP工艺生产600MPa汽车轻量化车轮用钢的产品设计、冶炼、轧制工艺和产品性能.工业试验结果表明,在C、Mn成分基础上采用Cr等微合金化的成分设计,采取高温轧制、分段冷却和中温卷取工艺,开发出高扩孔率的汽车轻量化轮辐用钢,其微观组织由铁素体、贝氏体及少量马氏体组成,其抗拉强度达600MPa以上,伸长率不小于24％,扩孔率不小于80％,制成的车轮较原普通低合金高强度(490MPa以上)车轮减重10％以上,车轮弯曲疲劳寿命达到60万次以上.     

含Nb热轧带钢中过冷奥氏体连续冷却转变行为

采用Formastor-FII型全自动相变仪研究了含铌热轧带钢奥氏体连续冷却过程中的相变规律,用热膨胀法结合金相法建立了含Nb和不含Nb试验钢奥氏体的连续冷却转变曲线(CCT),研究了冷却速度和合金元素Nb对组织转变的影响。结果表明,同不含Nb钢相比,含Nb钢可以在更大的冷却速度区间得到单一的贝氏体组织;在冷却速度不断增大的条件下,奥氏体向铁素体、珠光体转变开始温度显著降低。其中,不含Nb钢中,奥氏体向铁素体、珠光体转变开始温度分别降低10 ℃左右,含Nb钢中分别降低10、20 ℃左右;合金元素Nb不仅能够抑制高温转变,还能够细化铁素体晶粒尺寸,减少铁素体体积分数,而且使针状铁素体的临界冷却速度降低,扩大针状铁素体形成的冷却速度范围,有利于针状铁素体的生成。     

抗H_2S腐蚀X70管线钢的奥氏体连续冷却相变行为的研究

利用全自动相变仪研究耐腐蚀管线钢X70连续冷却过程中的相变规律。采用热膨胀法和金相法相结合测定未变形条件下耐腐蚀管线钢X70的奥氏体连续冷却转变曲线,并研究冷却速率对组织的影响规律。结果表明:不同冷却速率下实验钢的组织不同。随冷却速度增加,组织逐渐由多边形铁素体和少量珠光体过渡到针状铁素体和粒状贝氏体。冷却速度为10~25℃/s时能获得以针状铁素体为主的金相组织。     

V-N微合金化耐火钢中铁素体的形成与组织特征

采用OM、TEM、和全自动相变仪等实验手段,研究了不同冷却速率和中间处理温度对微合金化耐火钢中铁素体的影响。结果表明:将冷却速率控制在10~30℃/s时,组织中均匀地分布着大量的针状铁素体,其平均宽度约为1μm。组织中的针状铁素体的板条束以平行态存在。终冷保温处理可以使Nb、V的碳氮化物进一步析出,将实验钢在600℃保温300 s,材料的组织为粒状贝氏体和细小的针状铁素体,但随着中间处理温度的升高,针状铁素体的板条束呈现宽化趋势,且数量下降。     

冷速及变形对X70级管线钢相变及组织的影响

通过一种微合金高强管线钢未变形及热变形条件下连续冷却相变行为的研究,建立了相应的奥氏体连续冷却相变曲线,结合光学显微镜及扫描电镜的微观组织观察,研究了冷却速度及热变形对该钢相变及组织的影响;试验结果表明,试验钢在试验冷速范围内组织由多边形铁素体＋珠光体,针状铁素体,贝氏体铁素体构成;变形将针状铁素体的相变温度提高100℃以上,形成针状铁素体的冷速范围由未变形的0.5-15℃/s扩大到变形后的3-50℃/s以上,促进了针状铁素体转变;随变形后冷却速度及变形量的增加,基体组织变细,基体中M/A小岛变得更加细小、弥散。     

工艺因素和组织对高速动车车轮断裂韧性的影响

针对欧洲高速动车使用的DB920车轮进行了工艺实验和实验室实验。结果表明,DB920车轮轮辋部位组织主要为少量铁素体和细珠光体,当组织中的铁素体比例较高且呈网状分布时,在进行断裂韧性评价实验时易出现撕裂状断口,在撕裂带侧面有大量韧窝,断裂韧性值(KQ)较高;相反,当铁素体比例较低时,断面相对平整,断裂方式以沿晶断裂和解理断裂为主,断裂韧性较差。组织分析和有限元模拟分析结果表明:喷水冷却时,轮辋处的冷却速度自踏面向内不断降低,冷速越慢,相变后生成铁素体比例就越高,断裂韧性也就越好。结合连续冷却实验的结果估算,对此成分车轮钢而言,当冷速大于1℃/s时,相变后不能获得足够的铁素体以保证此区域的断裂韧性。     

轧后冷却方式对钛微合金高强钢组织性能的影响

本文实验研究了轧后冷却方式对低碳钛微合金钢组织、析出行为以及力学性能的影响。结果表明,不同的轧后冷却方式（层流冷却、层流冷却+超快速冷却、超快速冷却）下实验钢的组织主要是细晶铁素体。与层流冷却工艺相比,采用超快速冷却工艺能够细化铁素体晶粒尺寸,促进微合金元素Ti在铁素体中的析出且细小弥散。采用超快速冷却工艺,实验钢的抗拉强度和屈服强度分别达到了760MPa和683MPa,比层流冷却工艺下实验钢分别提高了40MPa和20MPa。