卷取温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织和性能的影响

在Gleele-3500热模拟试验机上,进行了Ti-V-Mo复合微合金钢在不同卷取温度下的热模拟试验,分析了不同卷取温度对显微组织、析出相和硬度的影响规律。试验结果表明:当卷取温度为600~625℃时,钢组织为多边形铁素体,析出相为以含V为主的(Ti,V,Mo)C粒子,此时硬度达到峰值。     

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。     

铁素体基Ti-Mo高强钢连续冷却相变及组织性能

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10～20 nm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10 nm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。     

冷却工艺对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响

通过热模拟实验,研究了冷却工艺参数对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响。结果表明:当终冷温度为700℃时,随着冷却速度的增大,铁素体和珠光体组织得到了显著细化,实验钢硬度增加;随着终冷温度的降低,多边形铁素体晶粒尺寸呈减小趋势,铁素体和珠光体含量逐渐降低,珠光体片层间距逐渐减小,贝氏体含量增加,相变强化和细晶强化共同作用使得实验钢的硬度逐渐增加;钢中存在少量粗大的TiN和Ti_4C_2S_2粒子,冷却速度由5℃/s增大到30℃/s, TiC粒子的析出数量明显增加,平均尺寸由8.1 nm减小到6.7 nm;终冷温度由700℃降到600℃,第二相粒子TiC的析出数量逐渐减少,平均析出粒子尺寸由6.7 nm减小到5.9 nm。研究结果为Ti微合金化高强钢控制冷却工艺的制定奠定了理论基础。     

V和Ti元素对耐候钢过冷奥氏体连续冷却相变行为的影响研究

进行了V、Ti元素含量不同的耐候钢的过冷奥氏体连续冷却转变热模拟试验并绘制了CCT曲线,研究了不同冷却速度以及V、Ti元素对耐候钢组织转变以及性能的影响。当V含量由0.03%提高至0.07%,马氏体转变开始温度Ms提高25℃,促进了马氏体相变。当Ti含量由0.03%提高至0.10%,扩大了贝氏体相变区、降低了贝氏体开始转变冷速,促进了贝氏体转变;同时,马氏体转变开始温度Ms降低22℃、马氏体转变终了温度Mf升高18℃,马氏体转变区域变窄,抑制了马氏体转变。随着冷却速率的提高,HV0.2硬度值逐渐增加。HV0.2硬度值主要受金相组织的尺寸和形貌影响,V、Ti的第二相析出物对HV0.2硬度值的影响不大。     

回火温度对TiC增强耐磨钢TiC粒子析出行为的影响

通过对新型Ti C增强耐磨钢进行在线回火热模拟试验,采用扫描电子显微镜(SEM)结合能谱INCA Feature功能分析了回火温度对Ti C粒子体积分数和尺寸分布的影响。结果表明:与未经热处理的试验钢相比,回火后钢中Ti C析出相的体积分数有所增加。但温度较低时(500℃),析出相增加不明显且小尺寸粒子(1~3μm)所占比例偏低,大于5μm的析出相所占比例高。随回火温度的增加,高于550℃后,析出相总量显著提高,同时尺寸分布在1~3μm范围内的粒子所占比例明显增加,650℃回火时,达到72%左右。且粒子的最大尺寸及其比例均下降。因此,500℃回火主要有利于Ti C粒子的粗化长大,而温度超过550℃后则Ti C粒子的形核、析出过程更加显著,粒子尺寸较小。     

淬火方式对M42高速钢组织和性能的影响

采用不同淬火方式(沙冷,雾冷,油冷,水冷)处理M42高速钢,通过SEM、AFM、XRD及维氏硬度仪研究不同冷却速率(1~35℃/s)对该合金微观组织与硬度的影响。结果表明,随淬火冷却速率增大:冷却过程中碳化物析出减少,淬火态残余奥氏体量增加;回火马氏体尺寸从150~200 nm减少到30~60 nm,马氏体晶界上二次碳化物析出量增多且尺寸减小;淬火态合金硬度从835 HV降低至788 HV,回火时二次硬化效果更加明显,回火态合金硬度从945 HV升高至1 002 HV,红硬性硬度从856 HV升高至924 HV。     

Ti-Mo微合金钢回火过程中纳米碳化物析出行为

利用透射电镜对含Ti微合金钢热轧及回火后的析出相分布、形貌和尺寸进行了观察和分析,结合拉伸试验结果研究了回火过程中纳米析出颗粒的变化特征及其对试验钢强度变化的影响。结果表明,600℃回火2 h试验钢的屈服强度达到最大值,这是由于除了热轧后空冷形成的高体积分数相间析出以外,回火过程中又形成了大量的过饱和析出,此时纳米析出相体积分数较其他温度增加约3%～5%,颗粒平均尺寸为5～6 nm,分布最均匀。随着回火温度的升高和回火时间的延长,2类析出颗粒均发生了不同程度的粗化,相间析出颗粒尺寸均在8 nm以下,较过饱和析出颗粒具有较好的热稳定性,析出强化作用更明显。     

Mo和V对淬火—回火15MnMoVN钢组织与性能的影响

研究15MnMoVN钢淬火后高温回火(500～700℃)铁素体微观结构和合金碳化物析出特征及Mo、V对其钢的组织与性能的影响后表明,铁素体基体在550～700℃回火时仍保持板条状形态而未发生再结晶;合金碳化物Mo_2C、V(C,N)的形成主要是以离位形核方式析出于基体中,在600℃回火时共格析出,其尺寸小于100(?),产生二次硬化,Mo_2C的析出对其硬化起主要作用;回火高于650℃硬度曲线陡降,Mo_2C,V(C、N)粒子均长大100(?)以上,同时因余留的渗碳体均球化长大及基体的回复,钢的韧性达到最佳值(大于120J/cm~2)。     

Nb、Ti碳化物的溶解与析出对低C微合金钢组织和性能的影响

采用理论计算方法分析了Nb、Ti碳化物在低C微合金钢(%:0.09C、1.42Mn、0.035Nb、0.012Ti)奥氏体中的溶解与析出,测试了不同加热温度下奥氏体晶粒尺寸以及固溶-时效后实验钢的硬度。结果表明,Nb、Ti碳化物在1060℃全部溶解,800℃时效时,奥氏体中的Nb、Ti基本以NbC、TiC形式析出。700℃时效时,Nb、Ti碳化物在铁素体内析出,随温度降低,碳化物析出减慢。600℃时效,钢的硬度达到最大值。     

Ti-V-Mo微合金化22MnB5钢中析出相及其强化作用

使用温成形替代热成形可以避免热成形过程中表面氧化等问题,但热成形常用22MnB5钢在高温回火后出现明显的软化现象.而通过向钢中添加Ti、V、Mo等微合金元素可以在钢中形成细小的析出相以及细化晶粒,起到提高强度的作用,从而可以解决该问题.因此,通过在22MnB5钢中添加Ti、V、Mo微合金元素,利用OM(光学显微镜)、F...     

Precipitation of nanoscale carbides in Ti- Mo microalloyed steel during tempering process

The distribution, morphology and size of the carbide precipitates in as- rolled and as- tempered Ti- Mo microalloyed steels were elucidated by optical microscopy and transmission electron microscopy. The change in nanoscale precipitate during tempering and its effect on strength of test steel were analyzed by tensile test. The results revealed that substantial improvement in yield strength occurred on tempering at 600?? for 2 h because of the supersaturated precipitation and homogeneous distribution of profuse (Ti, Mo)C carbide in the matrix in average size from 5-6nm except interphase precipitation, and the precipitation volume fraction of the sample tempered at 600?? exhibited an approximate 3%-5% increase compared to the samples tempered at 650 and 700??. With increase in tempering temperature and holding time, the interphase- precipitated carbides were observed to have slightly coarsened to a maximum size of less than 8nm, but did not coarsen as much as the supersaturated carbides formed during tempering. The interphase precipitation exhibits more excellent behavior of thermal stability than supersaturated precipitation during tempering process.     

淬回火工艺对马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响

试验研究了960~1140℃淬火、200~650℃回火工艺对成分(%)为0.39C,16.73Cr,1.07Mo,0.25V,0.09Cu的塑料模具用马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响。结果表明,3Cr17Mo钢的淬火组织为板条马氏体+铁素体+(Fe,Cr)₂₃C₆碳化物;经1000~1060℃淬火、260~300℃或550~600℃回火后,3Cr17Mo钢具有良好的综合力学性能。     

冷却工艺对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响

通过热模拟实验,研究了冷却工艺参数对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响.结果表明:当终冷温度为700℃时,随着冷却速度的增大,铁素体和珠光体组织得到了显著细化,实验钢硬度增加;随着终冷温度的降低,多边形铁素体晶粒尺寸呈减小趋势,铁素体和珠光体含量逐渐降低,珠光体片层间距逐渐减小,贝氏体含量增加,相变强化和细晶强化共同作...     

Nb对高铁车轴钢相变规律及微观组织的影响

采用热力学软件Thermo-Calc、Formastor-FⅡ型全自动相变仪、OM、HRTEM等手段研究了V微合金化、Nb-V复合微合金化车轴钢的微观组织及连续冷却相变规律.结果 表明,Nb能够提高钢的Ac1和Ac3相变温度,扩大铁素体+珠光体相变区冷速范围,使贝氏体相变区向左下方移动,提高获得全马氏体的临界冷却速度....     

1800MPa级低合金超高强度工程机械用钢显微组织与力学性能

 设计了一种新型的超高强度工程机械用钢,在中试轧机上进行了不同工艺模拟轧制,对比研究了工艺1（80%变形量+直接淬火+250℃回火）、工艺2（90%变形量+层流冷却快冷至650℃/1h+空冷+250℃回火）和工艺3（90%变形量+空冷至650℃/1h+空冷+250℃回火）3种不同控轧控冷工艺对试验用钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明：工艺1条件下试验钢的抗拉、屈服强度最高,塑韧性最好,分别可达到1816,1473MPa,伸长率为9.5%,断面收缩率为45%,室温冲击功为28J,-40℃冲击功为21J,硬度值达到50HRC,认为获得的是板条马氏体+残余奥氏体的复相组织和析出的复合微合金碳化物、ε-碳化物强韧化机制的综合作用;工艺2,3分别得到的是板条马氏体+块状贝氏体+残余奥氏体、板条马氏体+针状铁素体+片层状珠光体+残余奥氏体,力学性能下降明显;第二相析出物主要是Nb,V,Ti的复合析出颗粒。     

新型锯片基体用钢51CrV4的研究与开发

 51CrV4钢因具有良好的热处理性能与力学性能,广泛用作为高等级弹簧钢。为改善现有锯片钢的不足,根据51CrV4特有的化学成分,创新性地将其用于制造金刚石焊接锯片基体。通过研究动态CCT曲线,卷取温度对显微组织与第二相析出物的影响,淬火与回火工艺对碳化物尺寸、晶粒尺寸、力学性能的影响,评估了51CrV4钢用于制造金刚石焊接锯片基体的可行性。结果表明：卷取温度升高,先共析铁素体尺寸与珠光体片层间距变大,10 nm粒径以下的(V,Cr)C析出物在MC相析出物中所占的比例减少;淬火温度由800提高到900 ℃时,奥氏体晶粒尺寸先缓慢变化,随后快速长大,固溶的碳化物质量分数增多,回火后锯片硬度增强,而回火温度由450提高到550 ℃时,马氏体板条界片层状渗碳体逐步球化,强度明显下降,塑性小幅提高;设定合适的卷取温度控制热轧态中第二相碳化物的尺寸,并在850～900 ℃淬火、约450 ℃回火是生产高硬度、高韧性51CrV4金刚石焊接锯片的关键工艺。     

奥氏体变形温度对Ti-V复合微合金钢析出动力学及组织和硬度的影响

采用应力松弛法研究了不同奥氏体变形温度下Ti-V复合微合金钢沉淀析出的析出-温度-时间曲线（PTT曲线）,并利用OM、TEM、Vickers硬度计等手段研究了奥氏体变形温度对Ti-V复合微合金钢微观组织、析出相及硬度的影响。结果表明,奥氏体中沉淀析出的PTT曲线总体呈典型的“C”曲线形状,最快析出鼻子点温度为960~980 ℃,对应的第二相粒子最快析出开始时间和结束时间分别为2.2 s和131.4 s;原始奥氏体晶粒尺寸随着变形温度的升高整体呈先减小后增大的趋势,且在1 000 ℃左右晶粒最细小（102 μm）,该温度与PTT曲线的鼻子点温度相近,在鼻子点温度附近变形有利于细化原奥晶粒;析出相随着温度的升高逐渐增大,而粒子数目稍有减少;不同的奥氏体变形温度对硬度影响较小,HV硬度基本都处在360±12。      

含钛中锰钢淬火-配分组织及力学性能

为了研究淬火配分含钛中锰钢的组织与力学性能,借助扫描电子显微镜,透射电子显微镜、电子背散射衍射技术与万能拉伸试验机、磨粒磨损试验机等,分析与测试了含钛中锰钢在165～240℃淬火380℃配分处理后组织、强度、塑性与磨粒磨损性能.结果 表明,试验钢淬火-配分组织主要为板条状一次马氏体、块状二次马氏体及残余奥氏体,同时含有...