ULCB钢相变产物粒状与板条状贝氏体组织性能研究

对ULCB钢的主要相变组织粒状贝氏体与板条贝氏体进行了力学性能比较,结果显示粒状贝氏体与板条贝氏体是完全不同的两种组织,较高温度相变产物粒状贝氏体组织较为粗大,对强度和韧性有不利影响,而较低温度相变产物板条贝氏体组织对强度和韧性是有益的.     

600 MPa级相变诱导塑性钢的动态力学性能

目的研究相变诱导塑性钢不同应变速率下的力学性能,尤其是动态力学性能。方法对600 MPa级相变诱导塑性钢进行了准静态至动态6种不同应变速率下的力学性能测试,并对各试样断口处残余奥氏体含量进行了测试比对。0.001~0.01 s~(-1)准静态测试在ZWICK Z050万能试验机上完成,0.1,1,10,100 s~(-1)动态测试在ZWICK HTM5020液压伺服高速拉伸试验机上完成。结果力学测试结果表明,TRIP600具有明显的应变速率效应。在较高速率下,随应变速率的升高材料屈服强度、抗拉强度及伸长率都有一定程度的提高。结论断口处残余奥氏体含量在较高速率下无明显差别,表明较动态条件下应变速率对残余奥氏体转变影响不明显。     

超低碳SiCrMn2Ni4钢连续冷却转变行为研究

研究了超低碳SiCrMn2Ni4钢钢连续冷却过程,采用金相显微镜、SEM和TEM对组织进行观察分析。结果表明,试验钢在连续冷却后,只存在粒状贝氏体和板条状贝氏体组织。随着冷却速度的加快,组织逐渐由粒状贝氏体向板条状贝氏体转变,当冷却速度增加至5℃/s时,出现粒状贝氏体与板条状贝氏体的混合组织,冷却速度大于等于20℃/s时,组织全为板条状贝氏体。     

多用途超低碳贝氏体钢ULCB600

试验室研制了Ｆｅ Ｃｕ Ｎｂ Ｂ系多用途的新一代超低碳贝氏体钢ＵＬＣＢ６００,并对该钢的组织结构与性能之间的关系进行了一定的分析,为工业化生产提供参考。试验钢经６５０℃时效处理后其强韧性匹配良好,力学性能达到设定要求。     

焊缝粒状贝氏体组织的相变过程

采用热模拟方法,研究了焊接冷却过程中 15MnVN 钢焊缝中粒状贝氏体的相变过程。结果表明,焊缝粒状贝氏体的相变过程可以划分为铁素达形核、铁素体纵向长大、铁素体横向长大、铁素体交叉分割奥氏体和残余奥氏体岛收缩五个阶段。     

钢中下贝氏体相变的TEM研究

透射电镜(TEM)对40CrMnSiMoV 钢310℃下贝氏体转变研究发现,该钢下贝氏体铁素体由亚单元组成。亚单元内存在中脊,其惯习面为(0.424,0.738,0.526)f,fcc/bcc 间位向关系为(111)f//(011)b,[01],与[1]b 差3±1°。短时间等温时,组织中无碳化物析出,而存在两种不同取向分布的残余奥氏体薄膜。一定等温时间后,发现三种不同形态的碳化物同时或先后自贝氏体铁体素和奥氏体内析出。上述实验结果仅当认为下贝氏体按切变方式转变时,方能得到很好理解。     

热处理工艺对780 MPa级低碳贝氏体钢组织和性能的影响

采用DIL805L型淬火膨胀仪测定了780 MPa级低碳贝氏体钢的连续冷却转变(CCT)曲线,研究了冷却速度对该钢组织转变和硬度的影响。结果表明:780 MPa级低碳贝氏体钢在冷却速度小于5℃·s~(-1)时,转变产物为贝氏体;当冷却速度大于5℃·s~(-1)时,转变产物中开始出现马氏体组织,且随着冷却速度的增加,马氏体逐渐增多,贝氏体逐渐减少;随着冷却速度的增加,试验钢的显微硬度逐渐增大,在冷却速度为5℃·s~(-1)时,硬度值有明显大幅度的增加;透射电镜分析结果显示冷却速度为5℃·s~(-1)时,在贝氏体组织内,位错堆积,并在晶界处最先形成马氏体。     

超级贝氏体钢相变的原位观察研究

为了探索贝氏体相变形核和长大的动态过程,利用高温激光共聚焦扫描显微镜,对一种含碳质量分数为0.42%的超级贝氏体钢进行了贝氏体相变的原位动态观察研究.结果表明:在贝氏体保温相变期间,贝氏体形核除了发生在原奥氏体晶界、晶内以及预先形成的贝氏体处,退火孪晶还引发贝氏体形核;在贝氏体长大过程中,后形成的贝氏体板条与先形成的贝氏体长大方向不同,使两者发生碰撞,从而产生"互锁"现象,形成一种互锁的贝氏体微观组织.原位观察可以研究和分析贝氏体形核和长大的动态过程,为贝氏体相变的理论研究提供了更有效的手段.     

800MPa级高强钢焊接粗晶区再热循环的组织转变规律

为了研究800MPa级低合金高强钢焊接粗晶区的组织转变规律,采用热模拟的方法,应用L78RITA相变热膨胀仪模拟了实验用钢的两次焊接热循环过程,对应的焊接线能量约为20kJ/cm。建立了该钢的奥氏体连续加热转变曲线(TTA),并对组织、硬度和热膨胀曲线进行分析,结果显示,实验用钢一次热循环粗晶区组织为板条马氏体和贝氏体,硬度为318HV,当第二次热循环峰值温度(Tp2)为1000℃时,第一次热循环后的组织发生完全重结晶,得到细小的贝氏体组织,硬度下降,当Tp2为900℃时发生部分重结晶,硬度最低(239HV),当Tp2为800℃时,在晶界和晶内相界生成链状分布的M-A组元,而Tp2小于A′c1时发生回火作用,M-A组元分解并析出碳化物。实验用钢的热影响区未出现组织遗传现象,因此为了更准确判断组织转变类型,应结合TTA曲线对焊接热影响区组织转变进行分析。     

600MPa级冷轧双相钢的试制与研究

在实验室试制了600MPa级低成本C-Mn系冷轧双相钢,比较了热轧态普通组织和退火后双相组织与力学性能的关系,分析了双相组织的强化机理,讨论了热轧卷取温度对最终力学性能的影响,分析并且优化了连续退火工艺参数.采用X衍射和电子背散射EBSD观察了试制双相钢组织的宏观与微观取向.     

高钢级管线钢的特征参量及其与强韧性的关系

利用力学实验及EBSD等微观分析手段,研究表征高钢级管线钢的特征参数,并探讨其对强韧性的影响.结果表明:在X70,X80高钢级管线钢中,C,Cu,Mn对材料的强韧性有重要的影响;其组织特征为针状铁素体、粒状贝氏体和少量下贝氏体组成;有效晶粒尺寸、组织均匀性、贝氏体含量是表征高钢级管线钢组织特征的重要参数;随着有效晶粒尺寸的降低、贝氏体含量的增加及组织的均匀性的提高,高钢级管线钢表现出更加优异的强韧性匹配特征.     

PZT陶瓷的韧性和温度与相变和极化的关系

研究了ＰＺＴ压电陶瓷铁电相变前后的断裂韧性和强度。分析了极化电场与外应力的相对取向对力学性能的影响。探讨了力学性能与极化层导致的畴转向和显微结构变化之间的关系。结果表明，断裂韧性和强度都随着温度的升高而下降至居里点处的低限值，然后略有回升。由于铁电相的热、弹性各向异性引起的内应力和极化残余应力，以及表面应力等的存在，强度比韧性随温度变化的幅度更陡。     

390MPa级低合金高强钢的低温韧性

采用系列冲击试验研究了控轧控冷技术生产的390MPa级低合金高强钢的低温韧性,并分析了其低温韧性与组织特征的关系。结果表明：该钢具有良好的低温韧性,在-40℃时的冲击功为127J,远大于相关标准的技术要求,按照能量法确定的韧脆转变温度为-56℃;由于该钢晶粒十分细小,裂纹在扩展过程中频繁改变断裂路径,提高了其抵抗解理断裂的能力,从而使其具有良好的低温韧性。     

Modelling of Phase Transformation of Plain Carbon Steels during Continuous Cooling

A model based on Avrami equation and Scheil‘s additivity rule was proposed to simulate the phase transformation in plain carbon steels during continuous cooling in hot strip mill. In this model, a wide range of composition, cooling rate, primary austenite grain size and retained strain has been taken into account. It can be used to calculate the phase fraction transformed at different temperatures during continuous cooling. The phase equilibrium and transformation starting temperature can be determined by using Thermo-Calc and DICTRA. The simulated results containing the transformation at starting and finishing temperatures, Ae1, Ae3 and the maximum volume fraction for Q235B, were obtained. The calculated phase volume fractions are in good agreement with the experimental results.     

微合金元素Nb对低碳铸钢强度和冲击韧性的影响

采用中频炉冶炼制备不同Nb含量的微合金低碳铸钢,用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、液压万能强度试验机、半自动冲击试验机等手段研究了Nb微合金化对低碳铸钢显微组织、强度和冲击韧性的影响。结果表明,添加合适的微合金元素Nb可以使低碳铸钢的晶粒尺寸减小20.8%~34.6%,同时促进细小NbC析出相的形成,能有效提高低碳铸钢的强度和冲击韧性,晶粒细化和析出强化为其主要的强韧化机制。其中,含Nb量为0.044%的微合金铸钢屈服强度为350 MPa,抗拉强度为520 MPa,室温冲击功为119.7J。与普通低碳铸钢相比,其塑性基本保持不变,但屈服强度、抗拉强度和室温冲击功分别提高了20.7%、7.2%和25.6%。     

强磁场对Fe-0.28%C-3.0%Mo合金中退化铁素体转变的影响

采用等温热处理时外加12T 强磁场对Fe-0.28%(质量分数,下同)C-3.0%Mo合金中退化铁素体的转变进行研究.在有、无强磁场条件下,港湾温度附近及以下都得到了退化铁素体.强磁场加速了退化铁素体的转变,升高了退化铁素体转变TTT(temperature-time-transformation)曲线的港湾温度.没有磁场时的港湾温度大概为610℃左右,外加强磁场后港湾温度为640℃左右,这主要是由于强磁场降低了退化铁素体的自由能.     

极地破冰船用大线能量型高强度船板的开发

采用微合金化的设计思路,钢板成分在低C、低碳当量的基础上添加少量的Nb、Ti等微合金化元素,同时在冶炼过程中采用氧化物冶金技术,在TMCP轧制过程中采用针对低碳当量的超快冷技术,最终在成品钢板中得到低碳贝氏体+铁素体混合组织,钢板强韧性匹配良好,-60℃冲击功达到200 J以上。采用100~250 kJ/cm的线能量进行焊接后,钢板焊缝及热影响区冲击韧性良好,能够满足大线能量焊接的需要。     

超快冷条件下Mn-Nb-B系低碳贝氏体高强钢组织与性能研究

采用Mn-Nb-B减量化成分设计的低碳贝氏体高强钢为研究对象,通过热模拟实验研究实验钢热变形行为和相变行为。结合中厚板生产线特点制定控制轧制与超快速冷却相结合生产工艺路线,充分利用超快速冷却条件下的细晶强化、析出强化等综合强化机制,实现综合力学性能优良的低成本高强工程机械用钢的试制和生产。产品屈服强度和抗拉强度分别达到678MPa和756MPa,伸长率A50为33%,-20℃低温冲击达到261J。产品显微组织由粒状贝氏体、针状铁素体和板条贝氏体组成,基体组织内弥散分布着细小的点状、粒状M/A岛和均匀细小的(Nb,Ti)(C,N)析出粒子以及大量位错组织。