调质钢棒材组织性能预报软件的开发和应用

 介绍了调质钢棒材组织性能预报软件的开发和应用情况，模拟了从轧制到调质整个工艺过程中的温度场、轧制负荷、组织性能、热处理效果等。轧制负荷的计算研究中，考虑了奥氏体再结晶软化不充分对轧制负荷的影响。温度场的计算中，实现了VB和ANSYS之间的相互调用，相变量化分析计算中充分考虑了影响CCT曲线位置的因素，并对CCT曲线进行解析化处理，有效提高了组织转变的预报精度。软件的实际应用表明，无论是热轧态还是调质态，组织性能的预报值均与现场实测值基本相符，对改善产品的组织性能，提高产品合格率，具有重要的参考价值。     

加热温度对TRIP钢连续冷却转变曲线及室温组织的影响

采用膨胀法在DIL805热膨胀仪上测定了不同加热温度下实验钢的连续冷却转变(CCT)曲线,通过光学显微镜和扫描电镜分析不同加热温度对CCT曲线和冷却试样显微组织的影响.结果表明:当加热温度由完全奥氏体化温度降低到两相区内较高温度时,CCT曲线中铁素体转变区左移;当加热温度处在两相区范围内时,随着加热温度的降低,铁素体转变被推迟,使得CCT曲线右移;新生铁素体外延生长方式和奥氏体中碳富集程度的差异是导致上述变迁的主要因素.     

Al-Zn-Mg-Sc合金连续冷却转变曲线的测定

测定了Al-Zn-Mg-Sc合金固溶处理后的连续冷却转变(CCT)曲线,通过动态电阻法测得冷却过程的电阻-温度曲线,根据曲线斜率的变化规律确定相变开始点、结束点以及临界冷却速度范围,绘制出该合金的CCT图,通过扫描电镜和透射电镜分析观察连续冷却过程的组织转变.结果表明,动态电阻法测得的CCT图是可信的;在470℃,保温1 h固溶处理后,抑制相变发生的临界冷速在2 168.0℃/min以下,但高于716.8℃/min,相变主要集中在150~420℃的温度区间发生;当冷却速度较慢时,平衡相η在晶内和晶界大量析出并逐渐长大和粗化,当冷却速度较快时,合金保持了较高的过饱和度,冷却到70℃以下仍有相变发生.     

多特征点铁水成分的热分析

加入白口化元素迫使铁水凝固成白口,使铁水的冷却曲线被扭曲,并失去了热分析冷却曲线一些重要的特征点。用铁水凝固成灰口的冷却曲线上的5个特征点作为预报铁水化学成分的判据,可以提高预报成分的精度。化学成分C、Si和5个特征点的线性相关程度是不同的。其它化学成分和铁水重熔次数也影响预报成分C、Si的精度。还提出铁水白口化倾向的补偿当量的定量表示法。     

转炉吹炼后期碳含量预报的改进指数模型

介绍了几种主要的转炉烟气分析碳含量预报模型,并分析了其中的指数衰减模型及其三种改进算法的基本原理和优缺点。在综合三种模型优点的基础上,提出了基于“极限碳含量拟合+曲线同步更新”算法的改进指数模型。首先,利用历史炉次吹炼后期的脱碳氧效率和碳含量数据,通过指数拟合得到“历史脱碳曲线”和极限碳含量参数;其次,使用当前炉次吹炼中期的最大脱碳氧效率值对“历史脱碳曲线”的特征参数进行替换,得到当前炉次吹炼后期的“参考脱碳曲线”,再对其进行归一化处理,得到归一化的“参考脱碳曲线”;然后,采用多点校正的方法,计算当前炉次吹炼至各等距离校正点时“参考脱碳曲线”的脱碳量,并根据计算脱碳量与转炉实际脱碳量的偏差,对熔池碳含量及脱碳曲线参数进行计算与校正,得到“计算脱碳曲线”;最后,通过逐次迭代计算对“参考脱碳曲线”和“计算脱碳曲线”进行同步更新,进而实现对转炉吹炼后期熔池碳含量的精准预报。研究表明,改进的指数模型具有较高的准确率,终点碳含量预报误差在±0.02%范围内的命中率达到90%。      

在电场中奥氏体化对低碳钢显微组织及淬透性的影响

研究了低碳钢在直流静电场中进行奥氏体化后淬火的显微组织。结果表明：与无电场处理的试样相比,加电场奥氏体化后的试样在随后的淬火过程中获得了较多的马氏体,淬透性提高,并且电场强度为2kV／cm时硬度最大。这是因为电场增加奥氏体的稳定性,抑制随后冷却过程中由扩散控制的奥氏体向珠光体的转变,使CCT曲线右移。     

热处理曲线数据化教学研究

阐述了在课件制作过程中,如何使用Digitizer、Photoshop和Origin等软件将CCT曲线数据化并重新制图,获得的新CCT曲线使课件更加形像生动,色彩绚丽,为学生查阅数据和工艺设计提供了更加方便、快捷的途径。此外,数据化后的CCT曲线可以作为热处理数据库应用于工业生产。     

大厚度低碳当量690 MPa级高强钢组织性能的研究

通过低碳当量高强钢相变规律研究,对100 mm厚690 MPa级别钢种的化学成分进行了低碳当量优化设计。经过静态CCT曲线测定,发现低碳当量成分体系钢的马氏体完全转变临界冷速为60℃/s,对于100 mm厚度钢板,在实际生产中所能达到的冷却速度为5～10℃/s,达不到60℃/s的要求。结合马氏体+贝氏体相结合的双相组织设计,达到了提高强度、保持良好韧性的目的,实现了低碳当量成分设计目标,为获得良好的焊接性能创造了有利条件。     

25MnVC钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线

采用Formastor-F全自动相变仪测定了25MnVC钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究了其在不同冷却速度下的组织转变规律。通过与25MnVK钢的CCT曲线相比,发现由于奥氏体化温度的差异和添加了Cr元素的原因,25MnVC钢的先共析转变和珠光体转变一直持续发生直至马氏体转变前,扩大了贝氏体相变区域,并提高了Ms点温度,减小了马氏体转变临界冷却速率。     

基于表面粗糙度对连铸钢碳当量计算方法的判断

 碳当量是连铸生产实践中分析钢种表面纵裂纹敏感性最常用的方法。为了正确判断连铸过程中钢的表面纵裂纹敏感性,基于表面粗糙度试验对比分析了合金成分和冷却速率对钢的碳当量计算结果的影响。结果表明,合金成分和冷却速率的变化改变了钢种纵裂纹敏感时的碳当量范围。根据凝固过程中冷却速率对钢种纵裂纹敏感性的影响,碳当量计算方法可分为3类,第一类适用于平衡状态下分析碳当量的Yasumoto、BSSTC和Howe公式;第二类适用于传统连铸生产时分析碳当量的Wolf、Trico、Xia和Presoly公式,其中Presoly公式的结果最为可靠;第三类适用于薄板坯连铸生产时分析碳当量的SMS公式。     

微量硼对低碳贝氏体钢过冷奥氏体转变的影响

采用Gleeble-3800热模拟实验机对加入微量硼的低碳钢进行了动态CCT曲线的测定和组织分析,研究了钢中微量硼在奥氏体晶界上的偏聚作用。结果表明,微量硼的加入降低了碳原子在晶界上的吸附趋势,导致了晶界处珠光体形核率的下降,改变了动态CCT曲线的形状,抑制了珠光体的转变,能明显提高钢的淬透性和强韧性。     

Computer Model of Phase Transformation From Hot-Deformed Austenite in Niobium Microalloyed Steels

Based on thermodynamics and kinetics, a new mathematical model was developed to calculate the CCT diagrams and the transformation kinetics in low carbon niobium steels, in which the effect of deformation on the degree of supercooling was taken into account. The undercooling caused by deformation is the major reason for the increase of the starting transition temperature during continuous cooling. The critical cooling rate of bainite formation is within 2--5 ℃s for the studied niobium steels and deformation is suitable for the occurrence of pearlite. The ferrite volume fraction increases with the increase of the austenite boundary area, and decreases with the increase of the cooling rate. The calculated CCT diagrams and the volume fraction of each phase are in good agreement with the measurements.     

Q690钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线

采用Formastor-F型全自动相变仪测定Q690钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究了Q690钢在不同冷却速度下的显微组织形态,分析了合金元素对连续冷却转变曲线的影响,通过对CCT曲线的测定为Q690钢热处理制度和控冷工艺提供理论依据.     

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The transformation behavior of Nb-V micro-alloyed low carbon austenite steel during continuous cooling was investigated through Gleeble-3800 themomechanical simulator and metallographic analysis. The experimental results show that the dynamic CCT diagrams shift to the left and upper compared with the static ones, the begin temperature of A????-Fe transformation is gradually lower with the increase of cooling rate. The high temperature deformation improves Ferrite and Pearlite transformation and decreases Ferrite transformation zone. When the cooling rate is lower, the deformation improves Bainite transformation; when the cooling rate is higher, the deformation restrains Bainite transformation.     

86CrMoV7钢的过冷奥氏体转变

利用Ｆｏｒｍａｓｔｅｒ－Ｆ全自动膨胀仪测定８６ＣｒＭｏＶ７钢的过冷奥氏体等温转变曲线（ＴＴＴ图）中续冷却转变曲线（ＣＣＴ图）,结果表明：在ＴＴＴ图中存在珠光体、贝氏体、马工体转变,珠光体、贝氏体转变都呈“Ｃ”型,有两个鼻点,球光体的“鼻点”温度为６２５℃,孕育期为５０ｓ,贝氏体转变的“鼻点”温度为４００℃,孕育期为１２６ｓ。在ＣＣＴ图中,只存在珠光体和马氏体转变。     

变形参数对S65钢奥氏体相变动力学曲线的影响

利用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热／动模拟试验机,研究了变形道次、变形量、变形速率等对Ｓ６５钢变形后的过冷奥氏体连续却转变曲线（ＣＣＴ曲线）的影响。根据此研究结果,选择合理的变形参数,制定相应的轧制工艺,可获得Ｓ６５钢优良的组织性能。     

Effect of Composition and Deformation on Coarse-Grained Austenite Transformation in Nb-Mo Microalloyed Steels

Thermomechanical processing of microalloyed steels containing niobium can be performed to obtain deformed austenite prior to transformation. Accelerated cooling can be employed to refine the final microstructure and, consequently, to improve both strength and toughness. This general rule is fulfilled if the transformation occurs on a quite homogeneous austenite microstructure. Nevertheless, the presence of coarse austenite grains before transformation in different industrial processes is a usual source of concern, and regarding toughness, the coarsest high-angle boundary units would determine its final value. Sets of deformation dilatometry tests were carried out using three 0.06 pct Nb microalloyed steels to evaluate the effect of Mo alloying additions (0, 0.16, and 0.31 pct Mo) on final transformation from both recrystallized and unrecrystallized coarse-grained austenite. Continuous cooling transformation (CCT) diagrams were created, and detailed microstructural characterization was achieved through the use of optical microscopy (OM), field emission gun scanning electron microscopy (FEGSEM), and electron backscattered diffraction (EBSD). The resultant microstructures ranged from polygonal ferrite (PF) and pearlite (P) at slow cooling ranges to bainitic ferrite (BF) accompanied by martensite (M) for fast cooling rates. Plastic deformation of the parent austenite accelerated both ferrite and bainite transformation, moving the CCT curves to higher temperatures and shorter times. However, an increase in the final heterogeneity was observed when BF packets were formed, creating coarse high-angle grain boundary units.     

Si对高Si/C比灰铸铁奥氏体枝晶数量的影响规律

本文运用定向凝固方法,在不同冷却条件下对不同成分灰铸铁的凝固过程运用微分仪进行热分析.结果表明:在碳当量相同的条件下,随着Si/C比的提高,Fe-C-Si合金的最小共晶凝固温度升高.并进一步分析了Si使高Si/C比灰铸铁奥氏体枝晶数量增加的原因,提出了Si促使灰铸铁共晶共生区向右偏移的一论断,并利用出现奥氏体枝晶的临界冷却速度,半定量地描绘出了硅使得共晶共生区向右偏移的曲线.