高强度低碳贝氏体钢的工艺与组织细化

在超低碳贝氏体钢中，采用弛豫-析出-控制相变(RPC)技术可得到细化的中温转变组织，组织类型为细化的板条贝氏体及少量不规则粒状贝氏体或针状铁素体，与一般控轧空冷和调质处理组织比较，除细化外，所得贝氏体类型及形貌均有所不同，通过这种工艺细化的低碳贝氏体钢板其强度比控轧后空冷或轧后再加热-淬火(调质处理)钢有明显提高。在采用RPC工艺时，轧后弛豫时间长短对最终组织细化程度和形貌也有明显影响，从而造成性能有所差别，终轧后弛豫阶段形成并被应变诱导析出物钉扎的位错胞状组织或亚晶结构是细化相变组织、阻碍贝氏体生长的主要原因，冷却过程中，在贝氏体相变前形成的不规则粒状贝氏体或针状铁索体，分割了压扁的原奥氏体晶粒，同样限制了贝氏体板条柬的长度和宽度。     

低碳微合金控轧过程中的显微组织

对舞钢采用控轧控冷工艺生产的低碳微合金钢的组织形貌及其形成条件进行了分析，认为组织细化是保证低碳微合金钢良好强韧性配合的重要因素。     

添加稀土元素钇对低碳微合金钢组织和性能的影响

真空条件下,向低碳微合金钢中加入不同含量的稀土元素钇,同样条件下进行熔炼、浇注、轧制.利用光学显微镜和扫描电镜以及能谱分析,研究了稀土元素钇对低碳微合金钢组织、性能的影响规律.结果表明.稀土元素钇细化了低碳微合金钢的组织并对第二相具有变质作用;热分析表明不同含量钇均使低碳微合金钢的晶粒得到细化.向低碳微合金钢中添加质量分数为1.5%Y时,实验钢的性能有所提高.当达到2.0%Y时,合金晶粒细化效果明显,此时力学性能有进一步改善.     

新型Mn系超低碳贝氏体高强高韧钢的开发

在Nb、Ti微合金化超低碳含Mn钢的成分设计基础上,通过控制轧制获得扁平奥氏体,随后控制冷却获得贝氏体组织,开发出新型的高韧性超低碳贝氏体钢.实验结果表明,在0.03C ～ 3.4Mn微合金钢中使扁平奥氏体的厚度细化至4μm左右,超低碳贝氏体组织的屈服强度达到600 MPa,抗拉强度达到780 MPa,上平台冲击功约230 J,实现了强度与韧性的良好配合.利用电子背散射衍射(EBSD)技术对试验钢相变产物的组织形貌进行了表征,并对强韧化机理、成分和工艺的优越性进行了初步的分析.     

低碳Mo-Cu-Nb-B系微合金钢的中温转变组织类型

利用热膨胀仪对低碳Mo—Cu—Nb-B系微合金钢进行了不同温度的等温实验．结合金相（OM）、透射电镜（TEM）研究了不同等温条件下组织转变特点．该微合金钢中温转变有三类组织：沿晶界形核并向晶内单方向生长的准多边形铁素体,晶界或晶内形核的针状铁素体和成束生长的板条贝氏体铁素体．620℃为发生准多边形铁素体转变的鼻尖;580℃只发生少量仿晶界铁素体转变,铁素体转变受到抑制;在530℃左右等温时,奥氏体将发生针状铁素体转变,这些针状组织彼此交割、独立生长,分割原奥氏体晶粒,细化了组织．     

贝氏体组织的弛豫细化

利用热模拟、金相分析结合半定量测量统计及径迹显微照相技术(FFA),研究了微合金钢奥氏体区变形后弛豫不同时间的贝氏体组织演化情况。同时,通过萃取复型方法观察了弛豫不同时间奥氏体中的析出行为。结果表明,弛豫处理后试验钢的组织得到了有效细化,主要为超细贝氏体与马氏体复合组织。随着弛豫时间的变化,细化效果不同,在850℃变形后等温弛豫60s-200s时,细化效果最佳。变形后弛豫过程中的位错运动和弛豫析出速度的配合与细化效果密切相关。     

超细化低碳贝氏体钢的回火组织稳定性及力学性能

研究了弛豫-析出控制相变(RPC)技术生产的细晶低碳贝氏体钢回火后组织与性能的变化，并与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的钢板的回火组织及性能进行了比较。采用RPC工艺得到的钢板经500℃～700℃回火1h后，随回火温度升高呈现软化-硬化-再软化的变化规律，采用AC工艺得到的钢板回火后硬度和强度的反复变化不明显，而经过RQ处理后的钢板随回火温度升高强度和硬度则单调下降。RPC和RQ钢板回火前的组织均为板条状贝氏体和少量粒贝的复合组织。回火后RPC钢板组织变化不明显，而RQ钢板随回火温度的升高板条很快消失，最终演变成多边形铁素体。实验结果表明，RPC钢板具有良好的热稳定性。     

超细化低碳贝氏体钢的回火组织及力学性能

研究了弛豫—析出控制相变(RPC)技术参数(弛豫时间)对超细化低碳贝氏体钢回火后组织与性能的影响，同时与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的回火组织及性能进行了比较．不同RPC技术参数得到的钢板经300—700℃回火1h后，随温度升高均呈现软化硬化再软化的变化规律，只是变化速度及硬度值有所不同．经过AC工艺得到的钢板在回火后硬度和强度变化不明显，而经过RQ处理后的钢板随回火温度升高强度和硬度单调下降．回火前RPC和RQ两种工艺得到的钢板组织均为板条状贝氏体和少量粒贝的复合组织．回火后RPC工艺钢组织变化不明显，只是弛豫不同时间的试样组织粗化速度不同，而RQ工艺钢随回火温度的升高板条很快消失最终演变成多边形铁素体．实验结果表明，利用RPC工艺得到的高强韧性钢板具有良好的热稳定性这种稳定性是由于不同工艺引起组织内位错与析出状态不同造成的。     

低碳微合金钢贝氏体相变及组织细化的研究

针对低碳铌、钛微合金钢,采用Gleeble-1500热模拟机进行了加热、变形及冷却试验,对不同工艺制度下的显微组织进行了分析.结果表明,加热时间较长时,不利于随后冷却奥氏体向等轴铁素体相变,而发生贝氏体相变;在奥氏体区进行不同应变量的变形,随着奥氏体的形变量加大,相变贝氏体的组织细化;变形后适当增加弛豫时间,相变的贝氏体组织细化.     

大型低碳合金钢锻件亚温淬火工艺参数的确定

对不同成分的大型低碳合金钢锻件亚温淬火工艺进行研究,确定了亚温淬火工艺参数,并应用于实际生产中。结果表明,大型低碳合金钢锻件经亚温淬火热处理后,在满足工件强度的条件下,不仅可以获得更好的塑韧性,而且可以细化晶粒组织,节省能源。