铌微合金化对高铁车轴钢淬透性的影响

 为了研究铌对DZ2高铁车轴钢淬透性的影响规律和机理,通过末端淬透性试验和物理化学相分析等方法,研究了铌质量分数分别为0、0.026%和0.039%的DZ2钢的微观组织、析出相和淬透性。结果表明,距淬火端20 mm以内,铌微合金化车轴钢硬度均高于对比钢,不同铌含量试验钢的淬透性曲线拐点位置均在距淬火端25～30 mm处,总体来看,3种试验钢淬透性相当;随着铌质量分数的增加,奥氏体晶粒尺寸越小,降低了钢的淬透性;铌微合金化抑制了M₃C相的析出,增加了奥氏体中碳、锰、铬固溶量,从而提高了钢的淬透性,弥补了晶粒细化造成的淬透性下降,综合作用下淬透性基本保持不变。     

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A_(c1)和A_(c3)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。此外,Nb的添加能够使V在高温下与Nb协同析出。冷速4.2℃/s的热膨胀试样HRTEM结果发现,Nb-V微合金化车轴钢中存在大量(Nb, V)C纳米析出相,呈随机分布,平均尺寸为6.8 nm,这些析出相能够细化奥氏体晶粒,是其相变后组织硬度提高的主要原因。     

Nb对C-Si-Mn-Cr双相钢相变规律、组织和性能的影响

  根据C Si Mn Cr和C Si Mn Cr Nb实验钢的相变规律,在实验室进行了控轧控冷实验研究,分析了微合金元素Nb对高强度热轧双相钢相变规律、组织和性能的影响。实验结果表明,Nb可显著推迟铁素体和珠光体转变,并显著降低铁素体开始转变温度,但对铁素体终止转变温度和贝氏体转变温度区间基本没有影响。经Nb微合金化后,实验钢的屈服强度和抗拉强度增幅均在100 MPa以上,屈服强度的增幅高于抗拉强度,且在强度大幅度升高的同时,伸长率下降并不明显,表明Nb的细晶强化作用对提高中温卷取热轧双相钢强度级别的效果明显。     

Nb微合金化对热轧700 MPa超高强耐候钢组织和性能的影响

试验超高强耐候钢(/%:0.062～0.065C、0.29～0.30Si、1.23～1.27Mn、0.49～0.52Cr、0.19～0.20Ni、0.29～0.31Cu、0～0.20Mo、0.035～0.060Nb)由50kg真空感应炉熔炼,在实验室锻成60mm×60 mm方坯并热轧成4 mm板材,末道次温度880℃,水冷至600℃炉冷。用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机研究了Nb和Nb-Mo微合金化对该钢组织和力学性能的影响。试验结果表明,0.060%Nb钢较0.035%Nb钢晶粒更细,强度提高～70 MPa,但伸长率相同;与未加Mo的0.035%Nb和0.060%Nb钢相比,0.035%Nb-O.20%Mo钢M/A相明显增加,并出现大量贝氏体组织,抗拉强度增加,但屈强比和伸长率降低。     

控轧工艺对Nb-V-Ti,V-Ti微合金化钢析出相的溶解及析出规律的影响

本文介绍了Nb-V-Ti,V-Ti微合金化钢析出相受控轧工艺、轧制厚度与终轧之后控冷处理方法的不同的影响,其粒度大小所发生的变化以及其析出相M3C、MC、MN、MCN、AlN及MnS等相量的变化规律.     

Nb、V微合金化对高强管线钢相析出及强度的影响

利用扫描电镜、背散射电子衍射和透射电镜等表征方法,系统研究了微合金元素Nb和V对高强度管线钢组织结构与力学性能的影响。结果表明：在热机械控制工艺态,两种材料均为铁素体+贝氏体两相组织,Nb添加实验钢析出相数量高于V添加实验钢;在调质态下,两种样品的组织均为细小的贝氏体铁素体,均达到高强度管线钢X80的力学性能要求;与Nb元素相比,V的添加能使实验钢在回火过程中析出更加细小、弥散的碳化物,V适合用于热处理态材料的生产。Nb、V两种微合金元素对材料基体组织的影响没有显著性差异,Nb的晶粒细化效果优于V,V的沉淀强化效果优于Nb。     

N含量对Nb微合金化HRB400E钢筋组织与性能的影响

摘要：为了更好地发挥N元素在Nb微合金化钢筋中的作用,降低生产成本以及为钢筋成分设计提供理论依据。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、力学试验机对不同N含量的Nb微合金化高强抗震钢筋进行显微组织表征及力学性能测试,探究N含量对Nb微合金化钢筋的组织与力学性能的影响。研究表明,轧制过程中的奥氏体组织,随着N含量的增加,平均奥氏体晶粒有所减小;最终组织为铁素体和珠光体,随着N含量的增加,铁素体平均晶粒尺寸而减小,片层状珠光体的连续性增加,片层间距减小;析出相Nb(C,N)随着N含量的增大,沉淀析出的第二项颗粒体积分数增大,颗粒尺寸随之减小;在力学性能方面,屈服强度逐渐增加,抗拉强度先增加后减少。     

V和Nb对12％Cr铁索体钢微观组织和蠕变特性的影响

利用光学显微镜和透射电子显微镜以及光电子能谱分析方法,研究了元素V和Nb对12％Cr铁素体耐热钢的微观组织和析出相的形态和分布的影响.结果表明:添加V和Nb的铁素体钢具有更窄的马氏体板条组织;附于MX型碳氮化物生长的M23C6碳化物呈细小的针状或短棒状析出,而单独析出的M23 C6尺寸较大,呈椭圆形.这些组织上的优化和MX型碳氮化物的弥散析出有效抑制了回火马氏体组织的回复和再结晶,提高了铁素体钢的蠕变抗力.     

钒对耐火钢显微组织及高温性能的影响

 通常采用控轧控冷方式生产耐火钢Mo-Nb复合合金化。采用电子显微镜、相分析和三维原子探针等方法,研究了不同热轧工艺条件下钒对含钒耐火钢的室温和600 ℃拉伸性能的影响,探讨了微观组织与力学性能之间的关系。结果表明,添加钒后能形成细小弥散分布的析出物,配合控制贝氏体比例后能有效地提高室温和高温力学性能;钒在热轧态耐火钢中主要固溶于先共析铁素体内,再加热至600 ℃时热轧态被“隐藏”的钒存在明显的析出,进一步提高了含钒耐火钢的高温性能。     

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...     

Effect of quenching process on microstructure and properties of DZ2 steel for high speed train axle

The effect of quenching process on the microstructure and properties of DZ2 steel used for high speed train axles is revealed by means of OM, SEM, EBSD, room temperature tensile test and low temperature impact test. The results show that after twice quenching at 850℃ and tempering at 650℃, the optimum mechanical properties of DZ2 steel were obtained. The tensile strength, yield strength, elongation after fracture and impact energy absorption at -40℃ of DZ2 steel are 874MPa, 773MPa, 24% and 222J, respectively. Moreover, the prior austenite grain, martensite packet and block are the finest, with the size of 14.9, 6.9 and 1.32μm, respectively, which are 14.3, 5.2 and 0.35μm finer than those after quenching at 950℃ and tempering at 650℃, respectively. And it is found that finer prior austenite grain boundaries, packet boundaries and block boundaries can effectively inhibit the crack propagation and improve the low temperature toughness, resulting in the ductile brittle transition temperature of DZ2 steel significantly reduced from -103℃ to -136℃.     

淬火工艺对高速列车车轴用DZ2钢组织性能的影响

摘要：采用OM、SEM、EBSD、室温拉伸试验和低温冲击试验,揭示了淬火工艺对高速列车车轴用DZ2钢组织和性能的影响。研究结果表明,经850℃两次淬火和650℃回火后,DZ2钢获得了最佳的力学性能。抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和-40℃冲击吸收能量分别为874MPa、773MPa、24%和222J。该工艺条件下原始奥氏体晶粒、马氏体板条束和板条块最为细小,其尺寸分别为14.9、6.9和1.32μm,较经950℃淬火和650℃回火后的分别细化了14.3、5.2和0.35μm,可有效抑制裂纹的扩展,提高低温韧性,韧脆转变温度由-103℃显著降低至-136℃。     

Mg对M2高速工具钢中碳化物的影响

摘要：在实验室条件下,向M2高速钢中加入Ni-Mg合金,对M2高速钢进行变质处理,研究其对高速钢一次碳化物的影响。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法检测高速钢中的Mg含量,采取电解萃取的方法分析碳化物类型及相对含量的变化,在SEM-EDS扫描电镜下观察碳化物分布、尺寸、形貌的变化。结果表明,向M2高速钢中加入Mg能降低二次枝晶间距,细化碳化物的尺寸。Mg细化碳化物的效果随Mg含量的变化而变化。当Mg质量分数为8×10-6时效果最好,之后随着Mg含量的上升,效果变差。微量Mg细化碳化物的原因是Mg会向晶界偏聚,阻碍合金元素的扩散,从而抑制了碳化物的长大;同时Mg能对高速钢中的夹杂物改性,形成的大量细小、弥散的含Mg夹杂物可以诱导碳化物的析出,从而达到细化碳化物尺寸的效果。     

合金元素对高氮不锈轴承钢组织与性能的影响

采用金相、扫描、X射线衍射和电化学等方法研究了合金元素对高氮不锈轴承钢组织性能的影响.结果表明:钢中加氮细化组织与碳化物,析出相尺寸随着氮含量的增加而降低.高氮不锈轴承钢1030、1050℃淬火后残余奥氏体体积分数达到20％～35％,而且碳氮含量越高,残余奥氏体越多.经冷处理及回火后残余奥氏体体积分数降至7％～10.3...     

轧后冷却工艺对低碳高强复相钢组织和性能的影响

摘要：设计了3种不同轧后冷却速率和快速冷却终点温度,进行轧后冷却实验,结合扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉伸实验等,研究了冷却工艺对低碳高强复相钢组织和性能的影响。结果表明,在同一冷却速率下,随着快速冷却终点温度的增加,形成的贝氏体逐渐减少,马奥岛（M/A）明显粗化,且M/A岛比例增加,组织整体形貌从板条状变成块状。此外,在相同冷却速率下,随着快速冷却终点温度的增加,钢的强度逐渐降低,伸长率增加。另外,当快速冷却终点温度为480℃时,随着冷却速率的减低,贝氏体逐渐消失,且M/A岛逐渐粗化,同时随着冷却速率的降低,钢的强度降低,伸长率有所增加。本研究结果可以为生产和优化低碳高强复相钢的轧后冷却工艺制度提供参考。     

Nb对V-N微合金化钢高温热塑性的影响

摘要：使用Gleeble热模拟机研究了V-N和V-N-Nb微合金钢的高温热塑性,利用SEM和金相显微镜对热拉伸试样断口形貌和组织进行分析,并通过TEM对析出相进行了表征。结果表明在V-N钢基础上添加质量分数为0.024%的Nb,总体上降低了在第Ⅲ脆性温度区（950~600℃）的热塑性,使塑性低谷区变宽、变深。断面收缩率Z值低于40%的临界温度区间,V-N钢为862~713℃,而V-N-Nb钢在903~700℃以下,塑性低谷区宽度增加了54℃以上。2种钢的Z最低值在750℃,V-N钢为24.5%,V-N-Nb钢为15.5%。A3温度以上,V-N-Nb钢中更多细小的碳氮化物析出是它热塑性低于V-N钢主要原因;A3温度以下,750℃时Z最低值是由薄膜铁素体和碳氮化物析出综合作用的结果,温度降至700℃时Z提高,较厚的晶界铁素体和晶内铁素体生成是Z升高的主要原因。     

超高强度钢热处理组织中碳化物演化行为研究进展

摘要：具有优异性能的超高强度钢在各工业领域备受关注,随着超高强度钢服役环境愈加复杂,通过调整多种微观组织、采用基体与碳化物强化相复合结构来进一步提高钢材强韧性能成为当今研究热点之一。简要回顾超高强度钢发展历程与研究现状,着重讨论在不同热处理工艺条件下超高强度钢中微观组织结构、碳化物析出种类及演变规律的最新进展,并详细介绍作者团队在超高强度钢领域的研究成果。在超高强度钢研究过程中,仍需深入探讨碳化物与基体之间存在的位相关系,澄清不同热处理工艺改变碳化物析出顺序的内在机制,为超高强度钢的组织调控和性能优化提供基础数据和理论指导。     

Nb微合金化对齿轮钢高温渗碳奥氏体晶粒度的影响

摘要：通过Nb微合金化提高渗碳温度是当前发展高端齿轮钢的重要思路。以20Cr钢为基准成分,通过实验室熔炼、锻造以及977~1134℃范围内高温伪渗碳实验,研究了0.02%、0.04%、0.06%、0.08%等不同Nb质量分数下渗碳后的奥氏体晶粒结构。在此基础上,依据热力学计算及析出颗粒熟化模型,对AlN、Nb(C,N)颗粒的钉扎强度进行估算并与晶粒尺寸建立联系,得到了适用于含Al、Nb齿轮钢的奥氏体晶粒度控制预测模型。最后,依据此模型分析了Nb含量对20Cr钢渗碳温度的影响,并基于高温渗碳目标提出了Nb微合金化的成分建议。     

终轧温度对超高强热轧双相钢组织性能的影响

基于汽车轻量化原则,利用热轧大压下十超快冷+弛豫制备得到1 200 MPa级热轧双相钢(DP),借助OM、SEM、TEM和室温拉伸等试验手段,研究了终轧温度对试验钢组织性能的影响.研究表明:随着终轧温度增加,铁素体体积分数和晶粒尺寸逐渐减小,马氏体的体积分数逐渐增加;抗拉强度增加,伸长率减小,强塑积减小,屈强比最低为0...