NM360钢再结晶规律的研究

采用阶梯试样轧制,研究了热轧过程中变形量和变形温度对NM360钢再结晶规律及混晶的影响。结果表明,增大变形量和提高变形温度均有利于奥氏体组织的均匀性;绘制再结晶区域图,变形量为60%时,NM360实验钢完全再结晶临界温度为1070℃,未再结晶临界温度为900℃;由于高含量Nb对奥氏体再结晶的强烈阻滞作用,实验钢完全再结晶、未再结晶临界温度大幅度提高;为获得优异的NM360钢组织性能,实验钢应在完全再结晶区进行轧制。     

变形温度对高Ti微合金高强钢再结晶的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了不同变形温度对Ti微合金钢再结晶行为的影响.基于流动应力、应力硬化曲线、应力松弛曲线对Ti微合金钢动态再结晶和静态再结晶行为进行了分析.结果 表明,微合金元素Ti能够显著抑制动态再结晶的发生;在应变速率0.75 s-1和真应变0.75时,随着变形温度的升高,变形后静态再结晶...     

高铝高强钢动态再结晶行为研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机对高铝高强钢在变形速率为0. 01～10 s-1、变形温度为925～1225℃的热变形条件下进行压缩试验,以真应力-应变曲线为基础数据研究其高温再结晶行为。通过对晶粒尺寸的统计来探究热变形条件对热变形后晶粒尺寸的影响。通过处理加工硬化率-应力曲线,标定数据中能揭示动态再结晶演变过程的3个特征点,即临界应变、峰值应变及最大软化速率应变。引入表征晶体动力学的双曲正弦模型,通过线性回归求解得到动态再结晶激活能Q,建立流变应力本构方程,并引入Z参数作为预测发生再结晶程度的依据。结果表明:高铝高强钢热加工过程是加工硬化和再结晶软化共同作用的。在发生再结晶条件范围内,Z值越小,发生动态再结晶的程度越大。     

超高强DP980钢的动态再结晶模型

采用Gleeble-3500热模拟试验机对超高强DP980钢进行热压缩试验,研究其在变形温度为900~1 200℃、应变速率为0.05~30s~(-1)条件下的动态再结晶行为,分析了变形温度和应变速率对真应力-真应变曲线的影响。结果表明:超高强DP980钢在变形过程中,存在动态再结晶和动态回复两种软化机制,且随着温度的升高和应变速率的降低,临界应变越小,动态再结晶越容易发生;同时,得到了发生动态再结晶时的形变激活能,建立了峰值应变模型、动态再结晶临界应力模型和动态再结晶动力学模型。     

冷轧压下率对高强度IF钢再结晶温度和力学性能的影响

将含P高强度Nb-Ti IF钢不同厚度的热轧板料统一轧成0.8mm厚的冷轧板料,来获得不同冷轧压下率的试样,采用盐浴炉退火试验和表面洛氏硬度测定方法,测定了不同冷轧压下率下的50%软化和100%软化的再结晶温度(T50和T100);冷轧试样经800℃退火后,进行单向拉伸试验,测定屈服强度σs、抗拉强度σb、延伸率δ和轧向塑性应变比r0.试验结果表明,冷轧压下率增大,能降低T100,提高δ和r0,但对T50和σs、σb无明显影响.     

低合金高强钢HSLA380再结晶温度的研究

通过对HSLA380钢进行不同条件下的退火试验,得出产线速度为100、200 m/min时HSLA380钢的再结晶温度曲线;采用阿弗拉米修正公式和阿伦尼乌斯公式预测了不同产线速度时该钢的再结晶温度T50,并对碳化物形貌进行了观察分析。结果表明：随着产线速度的提高,再结晶开始温度升高,再结晶激活能为54.55 kJ·mol-1,再结晶温度预测公式的误差率为7.5%;碳化物在奥氏体转变温度以下时弥散分布于基体中,在奥氏体转变温度以上时在晶界析出。     

机械振动振幅对高强钢低温冲击韧性的影响

本文采用机械振动辅助MAG焊焊接WQ960高强钢,研究了不同的振动振幅对焊接接头的显微组织、冲击韧性的影响。结果表明,随着振幅的增加,焊缝的冲击吸收功增加,在振幅为0．5mm时冲击吸收功最大,为70．5J。施加机械振动后,机械振动能细化晶粒,改善了柱状晶的形态,相对增加细小的夹杂物含量,为组织中针状铁素体形成提供了现成的晶核,增加了针状铁素体含量,提高焊接接头金属的综合性能,特别是接头金属的;中击功有较大幅度的提高。     

再结晶退火温度对高强IF钢组织性能及织构的影响

研究了退火温度对高强IF钢组织性能及再结晶织构的影响。结果表明,随着退火温度的升高,铁素体晶粒长大,IF钢的抗拉强度下降,伸长率先增大后减小,r值逐渐增大;退火后表现为较强的{111}<110>和{111}<112>γ纤维织构,且强点集中在{111}<112>取向,退火温度为840℃时该两取向织构密度值均较大且相差较小。     

超低碳贝氏体钢形变奥氏体再结晶规律的研究

奥氏体热变形时再结晶规律是制定合理控制轧制工艺的理论基础。采用阶梯试样并通过光学显微镜来观察变形奥氏体的组织形貌,测量奥氏体再结晶百分数及晶粒尺寸。研究了道次变形量和变形温度对超低碳贝氏体钢变形奥氏体再结晶百分比影响规律,得到实验钢变形奥氏体再结晶图。实验证明试验钢的静态再结晶临界温度(SRCT)为950℃,在SRCT之上进行再结晶轧制,并利用随后的析出抑制再结晶和晶粒长大;在SRCT之下轧制,晶内产生大量的变形带,最后可以得到比较细小均匀的晶粒。但在部分再结晶区轧制时容易出现混晶组织恶化钢的性能,所以实际变形应该避开部分再结晶区域。     

初始成形温度对超高强钢热冲压件力学性能的影响

研究了高温钢板转移时间与初始成形温度之间的关系,分析了初始成形温度对超高强钢板热冲压件力学性能的影响规律。结果表明,随着板料转移时间的增加,初始成形温度降低,两者之间为线性关系;在一定范围内随着初始成形温度升高,热冲压件的力学性能增加,当初始成形温度高于800℃时,热成形件的力学性能基本不变;形变促进奥氏体晶粒细化,获得相对细小的马氏体组织,热成形件力学性能优于非变形钢板。     

时效温度对超高强度不锈钢缺口抗拉强度的影响

借助轴对称光滑和缺口拉伸试验,研究了时效温度对超高强度马氏体时效不锈钢固溶和冷拔状态弹簧钢丝缺口抗拉强度的影响。研究结果表明：时效前的冷加工具有增强时效动力学的作用,降低了光滑和缺口拉伸抗拉强度峰时效温度,而且冷加工具有明显的强化效应,但强化效果随时效温度的提高逐渐衰减。从提高材料和构件的可靠性考虑,推荐500 ℃和480 ℃分别为固溶态和冷拔态钢丝的时效温度。     

超高强DP980钢的静态软化行为

采用Gleeble-3500热力模拟机对超高强双相钢DP980进行双道次压缩试验,研究其在950~1150 ℃、道次间歇时间1~500 s条件下的静态软化行为,并建立了静态再结晶动力学模型。结果表明：相同变形条件下,软化程度随温度升高而加强;相同温度下,随道次间歇时间的延长,软化率增加。DP980双相钢静态再结晶软化50%所需时间t0.5为：,静态再结晶的激活能=341.6 kJ/mol。静态再结晶动力学模型为：,对比试验与计算结果,模型能很好地预测静态再结晶软化率。     

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。     

配分工艺对5CrMnNiMo超高强度钢摩擦磨损性能的影响

利用摩擦磨损试验机在载荷50 N,滑动速度0.5 m/s,干摩擦磨损条件下对5CrMnNiMo超高强度钢进行磨损行为研究。采用SEM、EDS、XRD、EBSD等手段探讨了不同配分工艺对其耐磨性的影响规律。结果表明,配分时间较短(等温配分5 min)时耐磨性受硬度控制,磨损率低;随着配分时间延长为6 h(非等温配分)和24 h(等温配分),硬度由800 HV0.2降低到460 HV0.2和390 HV0.2,磨损率略有升高,磨损机理由以磨粒磨损+氧化磨损为主、黏着磨损为辅的方式转变为以黏着磨损为主、磨粒磨损为辅。长时配分促使奥氏体含量增加,在摩擦磨损过程中产生更强的TRIP效应,促使耐磨性增强。     

退火温度对440 MPa级高强度IF钢组织与性能的影响

通过对传统IF钢成分的优化设计,研制了440 MPa级高C-高Nb型高强度IF钢。采用细晶强化、析出强化与固溶强化相结合的方法,研究了高强度IF钢退火过程中的再结晶行为,同时研究了退火温度对该钢力学性能、显微组织以及对织构发展的影响。结果表明,采用高C-高Nb成分设计的高强度IF钢在热模拟退火条件下,再结晶完成温度比传统高强IF钢高约20 ℃;由于沉淀强化和细晶强化,高C-高Nb的IF钢抗拉强度比同条件下传统IF钢高约40 MPa。     

Mo对超高强极地船舶用钢显微组织的影响

为了明确Mo元素对极地船舶用钢显微组织及低温韧性的影响,采用含Mo和不含Mo两种化学成分坯料进行轧制,并结合SEM、EBSD、系列低温冲击试验对其组织性能进行了研究。结果表明,在较大冷速和较低终冷温度条件下,Mo元素的添加,增加了奥氏体的淬透性、促进了贝氏体的形成,减少了铁素体含量,导致大角度晶界（HAGB）比例减小且有效晶粒分布不均匀;此外,使C元素只能进行短程扩散,最终导致大量带尖端或长条状渗碳体在贝氏体板条界富集,降低了晶界或亚晶界之间的界面结合力,增大了冲击过程中界面间的应力集中。HAGB比例减小、不规则渗碳体的富集是含Mo钢板低温冲击韧性恶化的重要原因。     

热变形对超高强度不锈钢流变应力及动态再结晶行为的影响

利用Gleeble-3800热模拟试验机研究了一种新型超高强度不锈钢在变形温度850~1150 ℃,应变速率0.01~10 s-1条件下的热压缩变形行为,建立了钢的热变形方程及动态再结晶晶粒的尺寸模型。结果表明,变形过程中,变形温度降低和应变速率增加都会使钢的高温流变应力增加。应变速率相同时,随着变形温度的升高,动态再结晶程度逐渐增加;而当变形温度相同时,随着应变速率的降低,动态再结晶晶粒发生长大。试验钢的变形激活能为452.02 kJ/mol,热变形方程为：=6.93309×1016[sinh(0.00467σ)] 7.2154exp(),动态再结晶临界应变εc与形变温度和应变速率的关系为：εc=8.89×10-3(exp())0.07328,动态再结晶晶粒尺寸模型为DDRX=947.28×Z-0.123。     

探索强韧化机理,创新超高强度高韧性不锈钢

评述了超高强度钢和高强度不锈钢的基本理论、成分设计、超纯净熔炼和工程应用技术发展状况、在航空、航天及其他高科技领域中的应用和重要地位、发展目标、强韧化机理和成分探索研究现状及存在问题.借助透射电子显微镜高分辨和电子选区衍射等方法,揭示了超细马氏体板条、超细共格沉淀强化相Laves相、M2C及逆转变奥氏体等强-韧化机理.用VIM VAR双真空超纯洁熔炼、超均匀加工及控制相变热处理等技术,获得2种低碳超高强度高韧性不锈钢,其力学性能分别达到抗拉强度1915 MPa和1862 MPa,断裂韧度119 MPa·m1/2和120 MPa·m1/2.