不同配分时间对低碳热轧Q&P钢组织性能的影响

基于合金减量化原则,应用热轧+超快冷+配分热处理一体化工艺技术制备了高强塑积的低碳热轧Q&P钢,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和室温拉伸试验等研究了配分时间对试验钢组织性能的影响。结果表明：随着配分时间增加,试验钢组织中的条状马氏体逐渐增多,残留奥氏体体积分数先增加后减少,碳化物析出增加;其抗拉强度和屈服强度减小,伸长率和强塑积先增加后减小,这是残留奥氏体含量和碳化物析出综合作用的结果;屈强比先减小后增加,加工硬化率(n值)先增加后减小。配分30 s的试验钢,综合力学性能最好,残留奥氏体体积分数最多为11.5%,抗拉强度为1093 MPa,伸长率为21.5%,屈强比最低为0.63,n值最高为0.13,强塑积最高为23.50 GPa·%。     

淬火温度对低碳Q&P钢组织和性能的影响

利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪对QP钢的微观组织进行观察和分析,并通过拉伸试验测量钢的抗拉强度、屈服强度和伸长率。结果表明,随着淬火温度的升高,抗拉强度和屈服强度均表现出下降趋势,而残留奥氏体量和伸长率则呈现出先增加后减小的规律;强度的变化是马氏体和下贝氏体共同作用的结果,而伸长率与残留奥氏体量的变化密切相关;下贝氏体的存在,对残留奥氏体量和碳含量,以及钢的强度均有影响。     

配分时间对Q&P钢组织及性能的影响

在传统C-Mn-Si钢的基础上,采用在线热处理,并通过光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验等对一步淬火配分处理后试验钢的微观组织及力学性能进行了研究,且讨论了配分时间对材料组织性能的影响。结果表明:试验钢组织由板条马氏体和残留奥氏体组成,随着配分时间的增加,也有少量贝氏体生成,残留奥氏体含量先上升后下降,马氏体的板条组织逐渐模糊并软化;抗拉强度和屈服强度都逐渐降低,伸长率先升高后降低。配分30 s时综合性能最佳,抗拉强度为989 MPa,伸长率为23.5%,强塑积达到23.24 GPa·%。     

配分温度对低碳高强Q&P钢组织及力学性能影响

采用光学显微镜、场发扫描电镜和X射线衍射仪研究了配分温度对低碳高强QP钢的组织演变规律,并分析了配分温度对其力学性能和残留奥氏体含量的影响。结果表明:实验用钢0.20C-1.28Mn-0.37Si经过QP处理后,随着配分温度的升高,其抗拉强度逐渐降低,伸长率先升高后降低,在配分温度400℃时,强塑积达到最大22610 MPa·%;随配分温度的升高,析出的碳化物开始聚集长大,并消耗了马氏体中扩散的碳,使残留奥氏体的含量降低,残留奥氏体含量在400℃时达到最大的体积分数5.3%,试样拉伸断口形貌具有典型的韧窝状特征。     

退火及配分温度对Si-Mn系Q&P钢组织和性能的影响

研究了两相区不同退火温度及不同配分温度的淬火和碳再分配热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织、精细结构、力学性能及残留奥氏体含量的影响。结果表明,采用两相区退火的Q&P工艺室温组织为板条马氏体、铁素体、薄膜状和块状残留奥氏体;随退火温度的升高,实验钢抗拉强度和屈服强度呈上升趋势,伸长率呈下降趋势,残留奥氏体含量先上升后下降;随配分温度的升高,实验钢抗拉强度呈下降趋势,屈服强度、伸长率和残留奥氏体含量呈上升趋势;经Q&P工艺处理后的实验钢强塑积可达28215 MPa·%。     

终轧温度对C-Mn型热轧双相钢组织与性能的影响

采用传统C-Mn系成分,应用UFC-TMCP技术得到强韧性较好的600 MPa级热轧双相钢,研究了终轧温度对其组织与性能的影响。研究表明：随着终轧温度的升高,铁素体趋于等轴化,马氏体的尺寸和体积分数增加,抗拉强度增大到629 MPa;伸长率均较高,在30%左右;屈强比先降低后增加, n值先增加后降低。终轧温度为820 ℃的试验钢,抗拉强度达到625 MPa,屈强比最低为0.518,伸长率为26.0%,n值高达0.21,其综合性能最好。     

配分温度对Q&P钢组织性能的影响

通过一步淬火配分热处理工艺参数的变化研究了钢的组织性能的变化规律.结果表明,不同淬火温度下,抗拉强度随配分温度的升高而逐步降低,屈服强度则随配分温度升高而下降.在250℃配分后得到最优的强韧性,抗拉强度达到1655MPa,伸长率16.8％,强塑积为27804 MPa·％.另外在250℃配分后得到最高的残余奥氏体含量和奥氏体中较低的碳含量,在变形过程中发生马氏体相变,即TRIP效应,使塑性提高.     

等温温度对低硅含铝热轧TRIP钢组织性能的影响

以低Si含Al热轧TRIP钢为研究对象,采用扫描电子显微镜、拉伸试验、X射线衍射仪和电子探针等试验方法,研究了不同等温温度对试验钢组织性能的影响。结果表明,试验钢的显微组织主要由多边形铁素体、贝氏体铁素体和残余奥氏体组成,随着等温温度的升高,残余奥氏体分解为新生成铁素体和碳化物;当等温温度为450 ℃时,试验钢的力学性能最佳,其抗拉强度为732.25 MPa,断后伸长率为36%,强塑积为26.36 GPa·%;残余奥氏体的体积分数先升高后降低,而C含量逐渐降低,等温温度为450 ℃时试验钢表现出较强的加工硬化行为。     

淬火温度对非均质淬火-配分钢组织和性能的影响

采用以Mn配分珠光体为初始组织的快速淬火-配分工艺，研究了淬火温度对非均质淬火-配分钢的微观组织和力学性能的影响规律。结果表明，当高温奥氏体继承了珠光体中富Mn渗碳体和贫Mn铁素体中的Mn分布时，可在淬火后获得由富Mn片状残留奥氏体与贫Mn马氏体板条构成的鬼珠光体区域。随淬火温度的升高，高温奥氏体向马氏体转变的驱动力降低，导致鬼珠光体区域减少，块状残留奥氏体数量增多、且尺寸增大。由于鬼珠光体区域减少，马氏体板条的细晶强化效果减弱，造成屈服强度降低；块状残留奥氏体的增加，提供了更强烈的TRIP效应，同时改善了抗拉强度和均匀延伸率，但块状残留奥氏体形成的脆性马氏体降低了颈缩后的延伸率。由此可见，通过调控淬火温度，能够在保证高抗拉强度(约1600 MPa)和高断裂总延伸率(约20%)的基础上，实现对屈服强度和均匀延伸率的进一步调控。     

Nb对热轧低碳贝氏体钢组织与性能的影响

为开发600 MPa级热轧贝氏体钢,设计了两种钢种成分,以C-Si-Mn系贝氏体钢为基础,添加一定合金元素Nb,经冶炼、轧制后进行了组织观察、析出沉淀分析以及性能测试试验,研究Nb元素在热轧贝氏体钢中的作用。结果表明,添加0.025wt%的Nb,能细化贝氏体板条,贝氏体板条短小,有利于提高钢的强度与韧性。弥散的含Nb碳氮化物颗粒析出,起到析出强化作用,提高钢的强度。Nb可明显改善低碳高强贝氏体钢的综合性能。     

热处理温度对弹簧钢组织性能影响的实验研究

为优化等温淬回火工艺,提高弹簧钢的质量,以60Si2CrVAT弹簧钢为研究对象,试验分析了淬火与回火对钢的组织性能的影响.结果表明:不同等温淬火温度下随回火温度的升高,弹簧钢的强度下降,910℃×30min+310℃×30min奥氏体化等温淬火得到贝氏体、残余奥氏体、未溶碳化物和少量马氏体后,再经420℃×60min回火水冷后,获得的回火屈氏体综合组织性能相对较佳.     

回火温度对热轧态高强度贝氏体钢管组织性能的影响

热轧态高强度新型贝氏体钢管具有较高强度,但冲击值较低,回火可以改善其冲击韧性。研究回火温度对热轧态高强度新型贝氏体钢管组织和性能的影响。试验结果表明:550℃以下温度回火,随回火温度提高,该新型贝氏体钢管的抗拉强度有降低趋势,但下降幅度不大;350℃以下温度回火,其冲击值随回火温度的提高而增加;400℃回火时冲击值降低,出现回火脆性;450℃以上温度回火时冲击值增加;250~350℃回火时钢管强度较高,550~650℃回火时韧性较高。400℃以下温度回火,该新型贝氏体钢管的组织均为板条贝氏体、粒状贝氏体、铁素体及残余奥氏体组织;回火温度超过500℃,残余奥氏体完全分解,组织为铁素体和粒状贝氏体。     

奥氏体化温度对高强度弹簧钢60Si2CrVA组织和性能的影响

研究了奥氏体化温度对60Si2CrVA弹簧钢显微组织及机械性能的影响。发现钢中球状碳化物在奥氏体化温度超过950℃时开始大量溶解,并因此带来奥氏体晶粒直径,马氏体形态及机械性能的显著变化。研究表明,60Si2CrVA钢的最佳奥氏体化温度为900℃。     

回火温度对超高强度不锈钢的力学性能和微观组织的影响

采用环境扫描电镜观察超高强度不锈钢的断口形貌,用万能实验机测试了不同回火温度的超高强不锈钢的力学性能,研究了超高强度不锈钢不同回火温度下的力学性能和微观组织。研究结果表明：540℃、4 h回火后该种超高强度不锈钢合金具有最佳综合力学性能,抗拉强度达1 902 MPa,屈服强度为1 395 MPa,延伸率和断面收缩率分别为14%和67.8%,冲击韧度为130 J/cm2。此回火温度下该超高强度不锈钢为回火马氏体组织,马氏体逆转变而生成的逆转变奥氏体含量在5%左右,使其具有良好的强韧性。     

时效温度对X4CrNiCuMo14-5叶片钢组织和力学性能的影响

采用X射线衍射、金相显微镜和扫描电镜等手段研究了X4CrNiCuMo14-5叶片钢经固溶处理、中间调整处理然后于不同温度时效处理后的显微组织和力学性能。结果表明,450℃时效硬化效果最显著;660℃时效,发生奥氏体重结晶,残留奥氏体量减少,钢的强度增加。     

始轧温度对17Cr铁素体不锈钢组织和力学性能的影响

将含0.011%C和17.45%Cr(质量分数)的17Cr铁素体不锈钢铸坯在1050℃轧至14.5 mm厚,然后分别再加热至800℃和900℃轧至5 mm厚钢板。检测了不同温度始轧的钢板的显微组织、晶粒取向和力学性能。结果表明:与在900℃始轧的17Cr钢热轧板相比,在800℃始轧的钢板纤维状晶粒更细小、组织更均匀,部分晶粒中出现剪切带,α织构较少,γ织构增多,屈服强度和抗拉强度更高。     

轧后穿水冷却对热轧钢材组织性能的影响

在相同变形量、变形温度以及微量合金元素条件下,研究轧后穿水冷却对热轧钢材组织性能的影响,并与轧后空冷状态下的组织性能进行比较。结果表明:轧后空冷状态下的钢材边部组织为铁素体+珠光体,心部组织也为铁素体加珠光体,心部晶粒度等级约为7.0级;轧后穿水冷却下的钢材边部组织为回火索氏体,心部组织为铁素体+珠光体,晶粒度等级约为8.5级,其淬透层深度为1.60 mm;轧后穿水冷却的热轧钢材的伸长率为22.68%,与空冷的24.30%基本相等,但其屈服强度提高了39.20%,抗拉强度提高了23.23%。     

回火温度对Q890高强钢组织和性能的影响

研究了回火温度对经一定温度淬火后的Q890高强度钢组织和力学性能的影响。结果表明,从920℃淬火并于200～700℃回火时,随着回火温度的升高,Q890钢的淬火马氏体逐渐转变为回火马氏体、回火托氏体及回火索氏体,硬度总体呈下降趋势;600℃回火后,Q890钢的组织主要为回火托氏体,硬度为35HRC。此外,经从920℃淬火和600℃回火的5～25mm厚Q890钢板的屈服强度均大于900MPa,-40℃的冲击韧度均大于45J。     

Q&P工艺对5CrMnNiMo超高强度钢组织及性能的影响

对5CrMnNiMo超高强度钢进行了淬火-配分(Q&P)处理,利用SEM、电子万能试验机、X射线衍射仪、EBSD等试验手段,探讨了试验钢的显微组织和力学性能随Q&P工艺中等温配分5 min、24 h及非等温配分6 h后的变化规律。结果表明,Q&P处理过程中,显微组织均由马氏体+残留奥氏体+少量粒状碳化物组成,随着等温配分时间的延长,残留奥氏体由片状逐渐转变为块状;等温配分5 min后,获得高达2230 MPa的超高抗拉强度,抗拉强度经等温配分24 h后降低到1360 MPa;塑性变形量由等温配分5 min后的3.92%增加到非等温配分6 h后的14.62%,TRIP效应是塑性变形量增加的主要原因。     

回火温度对大线能量焊接用钢组织和性能的影响

通过常规力学性能测试设备、光学显微镜和扫描电镜研究了不同回火温度对一种大线能量焊接用钢性能和组织的影响。结果表明:试验钢在TMCP状态下的组织为铁素体+贝氏体+少量马氏体;高温回火后的组织主要为铁素体+回火索氏体,且析出了部分碳化物。断口呈韧窝特征,夹杂物一般为Al2O3、MnS和TiO2的两种或多种复合型夹杂物。随着回火温度升高,铁素体基体上的碳化物聚集长大。经过回火处理后,试样抗拉强度急剧下降,而冲击韧性得到大幅改善,延伸率逐渐升高,其最佳回火温度范围是600～630℃。