含钼低碳微合金化钢连续冷却过程相变动力学研究

在热模拟试验机上采用膨胀法并结合金相组织观察，测定了含钼和不含钼的试验钢贝氏体转变CCT曲线。研究了超低碳微合金化钢中钼元素对形变奥氏体连续冷却转变过程相变动力学的影响，结果表明，钢中加入ω（Mo）0．4％后，明显降低贝氏体的析出温度，并得到更细小的贝氏体组织；同时在相同的冷速条件下形成的M（马氏体）岛状组织也更加细小弥散；形变奥氏体在连续冷却过程中即使在冷速较低情况下也能获得细小的贝氏体组织。     

铜对中碳硅锰钢连续冷却相变的影响

 为了探索含铜中碳硅锰钢连续冷却转变过程中的相变规律,采用DIL805L型膨胀仪研究了铜对中碳硅锰钢连续冷却过程中显微组织和硬度的影响,借助高分辨透射电镜研究了连续冷却过程中含铜相的析出行为。结果表明,在中碳硅锰钢的连续冷却过程中,铜的加入使得铁素体转变的孕育期延长,且降低贝氏体和马氏体开始转变温度。富铜颗粒在铁素体中弥散析出,细化连续相变组织。冷却速度小于21 ℃/s时,含铜中碳硅锰钢由于富铜颗粒析出以及贝氏体和马氏体组织增加引起显微硬度增加。当冷却速度大于21 ℃/s时,铜反而会降低钢中贝氏体和马氏体组织的显微硬度。     

铁素体基Ti-Mo高强钢连续冷却相变及组织性能

摘要：为了深入了解铁素体基Ti-Mo高强钢在连续冷却相变过程中组织及硬度的变化及其原因,通过热膨胀法、金相及硬度等实验研究了Ti-Mo微合金钢在连续冷却条件下组织及性能的变化,探讨了冷却速率对组织、硬度及相变行为的影响机理,揭示了（Ti,Mo）C在奥氏体和铁素体中Ti/Mo原子比变化的原因。结果表明,随着冷却速率由0.06℃/s增加至17.9℃/s,组织依次为多边形铁素体+珠光体→多边形铁素体+粒状贝氏体→粒状贝氏体,硬度由144HV逐渐增大至228HV。当冷速由0.14℃/s增大至0.90℃/s时,组织中多边形铁素体比例不断增大,珠光体比例不断降低,硬度的提高主要来自于铁素体晶粒尺寸的细化及纳米级（Ti,Mo）C粒子的增多;当冷速由1.79℃/s增大至17.9℃/s时,组织中多边形铁素体比例不断降低,贝氏体比例不断提高,硬度的提高主要是由于贝氏体组织的细化及其比例的增加。（Ti,Mo）C粒子主要有2类：一类是奥氏体中析出的10～20nm的粒子,Ti原子数分数约为88%,另一类是铁素体中析出的小于10nm的粒子,Ti原子数分数约为68%,EDS测量结果与计算结果大致相当。     

微合金高强度钢连续冷却转变及显微组织研究

以国内某厂新型微合金高强度钢的开发研究为背景,在THERMECMASTOR-Z热模拟试验机上对试验钢种进行了不同变形程度、变形速率和冷却速度等工艺条件下的热模拟实验.分析比较了不同变形工艺参数对微合金高强度钢相变及组织的影响.实验结果表明,提高轧后冷却速度使 Ar3温度降低;高温加热抑制相变,变形促进相变;变形速率越大,相变开始温度越高,变形程度越大,相变开始温度越高.增大变形程度和轧后快速冷却有助于铁素体晶粒的细化和减少珠光体的含量.试验钢种的γ+α两相区的温度范围大于130℃.     

钼、铬对低碳铌钛微合金钢连续冷却转变行为的影响

 为研究合金元素钼、铬对低碳铌钛微合金钢连续冷却转变行为的影响,采用Gleeble-3800热模拟试验机和热膨胀试验方法,测定了钼、铬含量不同的3种低碳铌钛成分微合金钢在不同冷却速度下的相变点,采用光学显微镜及扫描电子显微镜观察了其转变产物的微观组织,同时结合维氏硬度测试,绘制了动态CCT曲线。结果表明,钼和铬均降低奥氏体向针状铁素体转变的相变温度,并且在冷速大于1℃/s时,钼比铬的作用效果更加明显。钼、铬均能抑制先共析铁素体和珠光体的转变,扩大针状铁素体形成冷速范围,并能够显著细化组织。     

TSCR工艺生产IF钢相变及组织演变规律

采用Gleeble-1500热模拟试验机,研究了薄板坯连铸连轧工艺条件下(TSCR)无间隙原子钢(IF钢)的动态连续冷却转变规律,并分析了其组织演变规律.研究表明:Ti-IF钢的相变开始温度随着冷却速度的增大而下降,即Ar3降低,有利于低温终轧,并获得性能良好的IF钢.同时IF钢的硬度值随着冷却速度的增大而增大,冷却速度从1℃/s变化到30℃/s时,HRB从53.4增加到68.3,即其强度随冷却速度增大而增加.     

Al对稀土处理C-Mn钢连续冷却组织转变的影响

研究Al预脱氧对Ce处理钢夹杂物和显微组织的影响,利用热力学计算、带能谱的扫描电镜和DIL805A热膨胀仪检测进行了对比研究。得到如下结论:Ce处理后钢中的主要夹杂物从MnS转变为Ce2O2S+MnS,Al脱氧能使Ce处理钢中夹杂物转变为CeAlO3+Ce2S3+MnS。Ce处理C-Mn钢连续冷却过程有利于获得晶内铁素体的冷速为2~8℃/s。Al脱氧能改变诱导晶内铁素体形核的核心夹杂物种类,诱导铁素体形核的能力降低,且Al能够使Ce处理钢连续冷却组织转变(CCT)曲线向左上方移动,促进铁素体在晶界形核,不利于Ce处理后晶内铁素体的形成。Al脱氧Ce处理C-Mn钢在冷速为2~5℃/s时,由于夹杂物核心成分的改变与Al合金化作用导致晶内铁素体含量较未用Al脱氧Ce处理钢少。     

Effect of hot deformation and Nb precipitation on continuous cooling transformation of a high-Nb steel

In this work, the effects of hot deformation on continuous cooling transformation of a high-Nb steel were investigated on a Gleeble 3500 thermal simulator. The amounts of dissolved Nb were determined by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry. Furthermore, the effects of hot deformation and Nb precipitation on phase transformation were discussed. Results showed that high-Nb steel is suitable for acicular ferrite pipeline steels because the acicular ferrite microstructure can be obtained in a wide cooling rate range. Hot deformation strongly accelerates the polygonal ferrite transformation and increases the critical cooling rate to obtain a full acicular ferrite microstructure. Moreover, hot deformation markedly refines the final microstructure and improves the mechanical properties of acicular ferrite obtained at a high cooling rate. However, hot deformation can also promote Nb precipitation during holding and even cooling at low rates after hot deformation. Nb precipitation dramatically promotes the polygonal ferrite, weakens the effect of Nb in solution on phase transformation and strengthening, and decreases the microhardness.     

Al对热挤压模具钢SDAH13连续冷却转变规律的影响

采用热膨胀仪测定Al质量分数分别为0.77%和1.43%以及无Al的热挤压模具钢SDAH13的连续冷却转变曲线,并结合光学显微镜、扫描电镜及显微硬度仪分析Al元素对SDAH13钢相变点、连续转变规律、组织以及硬度的影响.结果表明：Al元素显著提高SDAH13钢的Ac₁、Ac₃和Ms点,降低淬火残留奥氏体含量,同时扩大铁素体及奥氏体两相区.在1060℃奥氏体化温度下,Al元素对SDAH13钢贝氏体相变的临界冷速（0.30℃·s^-1）无明显影响,但使贝氏体相区变宽,Al质量分数分别为0.77%和1.43%的SDAH13钢的珠光体相变的临界冷速（0.05℃·s^-1和0.3℃·s^-1）均高于无Al的SDAH13钢的临界冷速（0.02℃·s^-1）,且Al质量分数为1.43%的SDAH13钢在0.02—0.08℃·s^-1冷速下出现先共析铁素体组织.Al的加入还使SDAH13钢淬火硬度有所降低.     

CSP生产600MPa级低碳贝氏体钢的相变

以低碳Nb、V、Ti、Mo和Cr合金化贝氏体钢为研究对象,在Formaster-Digital膨胀仪上测定了过冷奥氏体的静态CCT曲线;在Gleeble-1500热/力模拟机上,用膨胀法测定了奥氏体的动态CCT曲线;采用扫描电镜和透射电镜分析了贝氏体钢的室温组织演变规律.结果表明:合金元素抑制奥氏体向铁素体转变,在冷却速度大于10℃·s^-1的范围内,静态CCT和动态CCT的室温组织均为贝氏体,具有较高的强度;奥氏体变形促进了贝氏体转变,贝氏体转变开始温度为610~668℃,终了温度为520~551℃.     

低合金高强钢形变奥氏体相变行为及其模型

 为了研究低合金高强钢的形变奥氏体连续冷却转变行为及组织变化规律,利用Gleeble-3800热力模拟试验机对试验钢进行了多道次轧制工艺模拟试验,并根据试验所得相变温度和各冷却速度下的室温组织相对量,回归出相变模型。结果表明,试验钢在变形后的连续冷却过程中发生铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体转变,基于对各转变的温度和组织相对量得到的相变模型分析,证实了模型的可靠性。     

铌钒微合金化高强度船板钢的连续冷却转变规律

利用相变仪和热模拟试验机模拟现场生产工艺条件测定了一种铌钒微合金化高强度船板钢的静态和经三种终轧温度变形后的动态连续冷却转变(CCT)曲线.结果表明:同静态CCT曲线比较,实验钢的动态CCT曲线整体向左上方移动.随冷却速度的增大,实验钢的γ/α相变开始温度逐渐降低;贝氏体相变开始温度B_s先升高到一个平台,随冷却速度的进一步增加又降低;铁素体晶粒细化.终轧温度自900降至800℃,动态CCT曲线的γ/α相变开始温度及贝氏体上临界冷却速度轻微增加,B_s下降10℃左右,晶粒细化.     

Q500q钢的连续冷却转变行为及生产试制

利用热模拟实验机Gleeble-2000,对Q500q钢连续冷却转变行为以及在650～300℃温度区间的相变行为进行了研究及生产试制.结果表明:当冷速为1～4℃/s时,试验钢的微观组织由铁素体和珠光体组成.当冷速增至4～16℃/s时,发生贝氏体相变;随着冷却速度的增加,贝氏体组织更为细化且体积分数增加.当冷却速度大于4℃/s后,试验钢在650～300℃冷却速度减半时,贝氏体相变的终了温度升高,贝氏体相变区间缩小,与连续冷却转变相比组织差距不大.采用两种不同的冷却方式生产试制后,两组试验钢的力学性能和金相显微组织一致,说明650℃以下可以采用缓冷坑堆冷的方式来提高钢板的探伤合格率.     

EBSD investigation on microstructure transformation in low carbon steel during continuous cooling

In this study the microstructure in low carbon steel during phase transformation was systematically investigated using dilatometry, optical microscopy as well as EBSD. The specimens after annealing at 900°C for 3 min were subsequently cooled at 0·3–100°C s^?1 for dilatometry, in order to determine the continuous cooling transformation (CCT) diagram. Then the microstructures were analysed by optical microscopy (OM) and electron backscattering diffraction (EBSD). Dilatometry, optical microscopy as well as image quality technique in EBSD were combined together to determine the continuous cooling transformation diagram of low carbon steel. As increasing in the cooling rate from 1 to 30°C s^?1, the fraction of ferrite is almost 90% and the phase transformation occurs from pearite to bainite at the cooling rate between 10 to 20°C s^?1.

Dans cette étude, on a examiné systématiquement la microstructure de l’acier à faible teneur en carbone lors de la transformation de phase en utilisant la dilatométrie, la microscopie optique ainsi que la DERD. Après un recuit à 900°C pendant 3 min, on a ensuite refroidi les échantillons entre 0·3 et 100°C s^?1 pour l’étude de dilatométrie, afin de déterminer le diagramme de transformation en refroidissement continu (CCT). On a ensuite analysé la microstructure par microscopie optique (MO) et par diffraction des électrons rétrodiffusés (DERD). On a combiné la dilatométrie, la microscopie optique ainsi que la technique de haute qualité de l’image de DERD pour déterminer le diagramme de transformation en refroidissement continu de l’acier à faible teneur en carbone. Avec l’augmentation de la vitesse de refroidissement de 1 à 30°C s^?1, la fraction de ferrite atteint presque 90% et la transformation de phase de perlite à bainite a lieu à une vitesse de refroidissement entre 10 et 20°C s^?1.     

含铌低碳钢的连续冷却转变

用Gleeble-1500热力模拟实验机研究了含铌低碳钢和普通低碳钢经不同变形条件下连续冷却过程的相变规律,利用热膨胀法结合金相法得到了连续冷却转变曲线,分析比较了它们的组织演变规律,测定了含铌低碳钢在不同温度和不同变形量下硬度的变化.研究结果表明,铌的加入使铁素体转变开始温度降低,使贝氏体转变温度降低,铌对贝氏体的转变产生了抑制作用.同时铌的加入扩大了产生贝氏体的冷速范围,含铌低碳钢中贝氏体的量显著增多.含铌钢在950℃变形时贝氏体板条长度和宽度比850℃变形时大.对含铌低碳钢,在冷却速度低于1℃/s时,由于生成大量的铁素体,导致了硬度降低;而冷却速度大于1℃/s时,基体中出现了贝氏体使硬度突然增加.     

Influence of cooling rates on the precipitation behavior and microstructure of Nb-Ti microalloyed steel

Influence of different cooling rates on the microstructure and the precipitation behavior of Nb-Ti microalloyed steel was investigated by CSLM,OM,SEM and EDS. The results show that the precipitation process of carbonitrides can be in-situ observed by CSLM,and with the increase of the cooling rate,the distribution of precipitates changes from along the austenitic grain boundaries to within the grains. With the increase of the cooling rate,the proeutectoid ferritic film becomes smaller and smaller and then disappears,and the original austenitic grains become finer and finer. In order to obtain non-film like proeutectoid ferrites or non-chain like precipitates along the austenitic grain boundaries and finer austenitic grains,the cooling rate should be at least 5℃/s.     

In-situ analysis of retained austenite transformation in high-performance micro-alloyed TRIP steel

Microstructures and mechanical properties of Ti-V micro-alloyed TRIP( transformation-induced plasticity) steel with different compositions were investigated by tensile test,scanning electron microscopy( SEM),transmission electron microscopy( TEM),X-ray diffraction( XRD) and thermodynamic calculation( TC). The results indicated that the steel exhibited high ultimate tensile strength( 1 079MPa),sufficient ductility( 28%) and the highest product of strength and ductility( 30 212 MPa·%) heat treated after intercritical annealing at 800℃ for 3 min and bainitic annealing at 430 ℃ for 5 min. In addition,the change of volume fraction of retained austenite( VF-RA) versus tensile strain was measured using in-situ analysis by X-ray stress apparatus and micro-electronic universal testing machine. It was concluded that a-value could be used to evaluate the stability of retained austenite( S-RA) in the investigated Ti-V micro-alloyed TRIP steel. The smaller a-value indicated the higher stability of retained austenite( S-RA) and the higher mechanical properties of Ti-V micro-alloyed TRIP steel.     

微合金钢中夹杂物诱导晶内铁素体析出行为

通过热力学计算及实验,研究了微合金钢加钛脱氧后钢液中夹杂物的形态、组成、尺寸和类型,分析了加钛前后钢的组织变化.结果表明:加钛后,钢的组织明显细化,钛的脱氧产物可成为TiN夹杂的形核核心,还可以包覆在Al₂O₃夹杂周围,此类夹杂物呈细小弥散析出;这些细小的夹杂物可以在奥氏体晶粒内部诱发晶内铁素体析出,从而产生细化组织的效果.     

TSCR生产800MPa级TRIP钢的连续冷却相变及组织演变模拟

采用热模拟试验机Gleeble-2000,研究了薄板坯连铸连轧工艺条件下TRIP钢连续冷却转变规律及其组织演变.结果表明:实验钢的相变开始温度较低且随着冷却速度的增大而下降,有利于低温终轧;高温加热抑制相变而变形则促进相变;同时当冷却速度大于10℃时,开始出现贝氏体转变.     

汽车前轴用贝氏体型非调质钢连续冷却转变

 采用DIL805L型膨胀仪研究了一种汽车前轴用贝氏体型非调质钢的连续冷却相变组织变化规律,分析了合金元素和冷却速度对CCT曲线、相变组织和显微硬度的影响。结果表明,锰、硅、铬、钒、硼等元素的加入使得贝氏体型非调质钢FAS2225珠光体和贝氏体转变曲线完全分离,可以在较宽的冷却速度范围内得到贝氏体组织,当冷却速度大于0.1 ℃/s时,均可获得贝氏体组织。随着冷却速度的提高,试验钢的显微硬度增大,当冷却速度为0.1以及2 ℃/s时,硬度增加的幅度发生明显改变。