固溶温度对403Nb钢组织和性能的影响

研究了固溶温度（940℃-1180℃）对403Nb组织和性能的影响,结果表明：随固溶温度升高,固溶强化和回火过程合金元素碳化物析出起主要强化作用,虽然晶粒长大,但钢的强度提高;断口类型由韧性断裂转变为脆性断裂。     

退火时间对含铌高强细晶IF钢组织性能的影响

以新型含铌高强细晶IF钢为研究对象,在实验室进行了冷轧以及轧后模拟连续退火实验.结果表明,选择合适的退火时间,晶粒变得细小、均匀,同时存在一定量的饼形晶粒.由于添加Si、Mn等固溶强化元素,增加了钢的固溶强化作用;而合金元素Nb的添加,在组织中形成了细小的碳氮化物Nb(C,N),这些碳氮化物弥散分布,通过细晶强化和沉淀析出强化增加了钢的抗拉强度,因而高强细晶IF钢的强化机制为固溶强化、细晶强化和沉淀析出强化.更值得注意的是,由于存在PFZ带(无析出物区)而使实验钢呈现高强度低屈服现象.与传统的IF钢相比,含铌高强细晶IF钢不仅具有细小的晶粒,而且具有低的屈服强度、较高的r值等良好的成型性能.     

固溶温度对00Cr22Ni5Mo3N钢组织及力学性能的影响

研究了固溶温度对00Cr22Ni5Mo3N钢组织及力学性能的影响。结果表明：在1000-1150℃之间,随着固溶温度的提高,00Cr22Ni5Mo3N钢组织中的铁素体含量呈直线上升;钢的强度和硬度先下降后上升,在1050℃达到最低点;钢的塑、韧性变化明显,当固溶温度低于950℃时,钢的塑、韧性急剧下降。经过分析,塑、韧性的下降主要是脆性相的析出所致。     

8.8级高强度螺栓用非调质钢的强韧化

本文介绍了8.8级高强度螺栓用LF10MnSiTi非调质钢强韧化方面的一些研究结果。细小的碳氮化物[Ti(C,N)]析出产生的沉淀强化作用以及Mn,Si的固溶强化可使热轧态的LF10MnSiTi钢具有σ_b≥600MPa的强度;低的含碳量和因加Ti使钢获得的细晶组织,使该钢具有良好的塑韧性,热轧态下δ_5>15％,ψ>60％;冷拔加工后的位错强化可使该钢的强度得以进一步提高,达到8.8级螺栓产品的强度要求。     

汽车用高强度大梁板试制工艺探讨

通过对试制的四炉高强度大梁板所得的数据进行分析、讨论，得出低碳、低合金钢在添加微量元素后能够达到560L、590L对钢强度及韧性的要求。着重分析加入微量元素Nb、V、Ti通过晶粒细化，析出强化，固溶强化使钢的强度得以提高。     

ZrC粒子对低碳微合金钢的强化作用

真空条件下,在低碳微合金钢中添加微米级ZrC颗粒,使其成为钢在热轧时奥氏体的形变核心及其形变诱导铁素体的再结晶核心以细化晶粒,获得了屈服强度为518 MPa的低碳微合金高强度钢,对钢中第二相粒子包括碳化物析出相及外加ZrC颗粒对钢的强化作用进行了讨论。采用化学相分析及X射线小角散射法研究了钢中析出相的成分、数量及粒度分布,同时用扫描电镜和透射电镜对钢中第二相粒子的形态和微观结构进行了观察,发现尺寸小于18 nm的MC析出相含量较少,未发现小于10 nm的析出相。研究结果表明:细晶强化是试验钢的主要强化方式,位错强化次之,而沉淀强化和固溶强化较小,外加ZrC颗粒在细晶强化和位错强化中产生重要作用。     

钛微合金化高强钢的组织性能及强化机制

 为了掌握钛微合金化高强钢的组织性能、第二相粒子特性和析出规律以及强化机制,采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机等设备并结合热力学计算,对高强度汽车车厢板进行了系统研究。研究结果表明,试验钢的显微组织类型主要为多边形铁素体+针状铁素体+少量索氏体,平均有效晶粒尺寸约为3.5 μm。钢中存在大量的球形TiC和少量的不规则形状Ti4C2S2及方形TiN析出物,析出顺序为TiN→Ti4C2S2→TiC。第二相析出物以TiC的沉淀强化效果最为显著,TiN和Ti4C2S2的沉淀强化效果十分微弱。试验钢中所有强化方式对试验钢的强度贡献大小顺序为细晶强化＞沉淀强化＞位错强化＞固溶强化＞晶格点阵强化,其中细晶强化和沉淀强化的强化效果最为显著,对屈服强度的贡献超过50%。     

V微合金化对高强高耐候乙字钢性能的影响

以中频感应炉冶炼不同钒、氮含量试验钢为材料,通过力学性能检验和析出相分析,研究了钒微合金化对高强高耐候乙字钢性能的影响。结果表明:钒在高强高耐候乙字钢中能起到细晶强化或沉淀强化的作用,而氮的加入可促使钒从固溶态向析出态转化,增大钒的析出强化作用。终轧温度对钒氮的析出强化作用敏感,终轧温度越低,V(C,N)的析出量越大,屈服强度越高,但强塑性匹配最好的终轧温度在850℃左右。     

高温应力法研究微Ti处理对15MnVN钢沉淀强化效应的影响

采用一种新方法——高温应力法配合电镜萃取复型观察,来跟踪添加不同微量Ti的15MnVN钢在不同固溶处理温度,不同形变速率和不同冷却条件下的析出强化效果.结果表明,采用高温应力法检测沉淀相析出是比较灵敏的,在峰值应力附近观察到了大量的析出。15MnVN钢的峰值应力在650℃左右,微Ti钢中的峰值应力在750℃左右。0.027％Ti钢在3℃/s,15MnVN钢、0.013％Ti和0.039％Ti铜在2℃/s冷速下分别具有最大的沉淀强化效果。     

固溶处理和稳定化处理对347H组织性能的影响

通过金相、EPMA、EDS和拉伸等技术,研究了不同固溶处理温度和稳定化处理温度对347H组织性能的影响。结果表明:提高固溶处理温度有助于晶粒长大,这主要是由于提高固溶温度会促使Nb(CN)发生回溶,析出相Nb(CN)钉扎作用减弱所致;稳定化处理对晶粒长大的影响不大,这主要是温度低,原子扩散能量不足;高固溶处理温度导致的Nb(CN)析出相固溶,会减弱沉淀强化,造成室温强度降低;而850℃稳定化处理会促进Nb(CN)析出,增强沉淀强化作用,增加室温强度;随着稳定化温度升高,Nb(CN)析出减少,沉淀强化作用减弱,室温强度降低。     

薄板坯连铸连轧的低碳铝镇静钢中AlN作用的试验研究

 对薄板坯连铸连轧的低碳铝镇静钢中AlN的作用进行了初步的试验研究。研究结果显示：当低碳铝镇静钢中酸溶铝含量在0.005%～0.043%时,钢中AlN的沉淀析出对热轧板材的晶粒度及力学性能没有明显影响,据此可以推测AlN的沉淀析出不是薄板坯连铸连轧低碳铝镇静钢晶粒细化的原因。在薄板坯连铸连轧的低碳铝镇静钢中仅沉淀析出很少量的AlN,这些AlN仅能起到很微弱的沉淀强化作用,因此AlN也不是低碳铝镇静钢中起沉淀强化作用的主要析出相。但是这些少量AlN的沉淀析出对热轧板材再加热时的晶粒长大却有明显影响：随钢中酸溶铝含量的增加,即随钢中AlN含量的增加,钢的晶粒粗化温度不断提高。     

硫化铜对超低碳钢板的沉淀硬化

开发了用于汽车的高强度冷轧硬化钢板。在过去的10年中,对超低碳钢（ELC）和无间隙原子钢（IF）主要强化方法是用硅、锰、磷及微合金元素,如铌和钛的沉淀硬化进行固溶强化。当钢用大量固溶元素如硅和锰强化时,由于氧化而使钢的表面质量恶化。另外,磷加入到ELC钢和IF钢中,由于降低晶界强度而出现脆化敏感性,使钢的性能不能满足要求。本文提出采用Cu2S弥散分布沉淀强化超低碳硬化钢代替用硅、锰、铌及钛的固溶强化和沉淀强化。铜硫化物与体心立方的α-Fe有（001）Cu2S//（001）α-Fe和[001]Cu2s//[001]α-Fe晶格取向关系。     

15MnMoVNRE钢中钒铝化合物的溶解和析出

本文采用中途淬火的方法,运用化学和物理相分析的手段,研究了15MnMoVNRE钢在热处理过程中钒,铝化合物的溶解,析出规律。结果表明:该钢热轧状态下,70％钒以固溶状态存在,再加热时将发生钒化合物的析出和再溶解,800～850℃之间变化显著。故在两相区淬火或正火,将产生强韧性的波动.预淬火可提高钒的溶解量,增加析出强化的效果,稍许提高预淬火的加热温度是有益的。 钢中铝同样存在析出和再溶解的过程,该铜中铝对提高其奥氏体晶粒粗化温度起主要作用。     

固溶处理对00Cr27Ni7Mo5N不锈钢的组织及力学性能的影响

 研究了不同固溶处理温度对特超级双相不锈钢00Cr27Ni7Mo5N组织及力学性能的影响。采用光镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度、冲击和拉伸测试等手段研究σ相的析出规律及其对力学性能的影响。运用Thermo-Calc热力学软件计算00Cr27Ni7Mo5N相含量随温度的变化,并与测试结果进行对比分析。研究结果表明,当固溶温度在800～1050℃之间,00Cr27Ni7Mo5N有大量金属间化合物σ相析出,导致钢的强度和硬度增加,塑韧性显著下降。当固溶温度在1070～1200℃时,钢中σ相溶解,钢的塑韧性提高,硬度下降。1100℃固溶处理时,00Cr27Ni7Mo5N具有最佳的综合力学性能。     

固溶处理温度对耐蚀马氏体时效钢力学性能的影响

 研究了固溶处理温度对耐蚀马氏体时效钢力学性能的影响。研究结果表明,800℃固溶处理后的组织遗传了锻态的晶粒形态、尺寸及高密度缺陷,使固溶处理后的马氏体也具有高的缺陷密度,并增加了组织中残余/逆转变奥氏体的含量,从而使材料具有较高的强韧性。较高温度固溶处理奥氏体发生回复和再结晶,其缺陷密度的降低使最终马氏体时效强化效应下降,而且残余/逆转变奥氏体量也下降,从而使材料的韧性水平下降。该试验钢固溶处理温度低于传统的马氏体时效不锈钢的固溶处理温度。     

Thermo-calc在马氏体时效钢热处理工艺优化中的应用

 利用热力学计算软件Thermo-Calc,计算了00Ni14Cr3Mo3Ti马氏体时效钢750-1050℃固溶温度下析出相的变化,并根据计算结果、相分析和固溶态SEM组织优化了固溶处理工艺。试验结果表明：固溶温度低于850℃时有未溶解的Laves相,900℃完全溶解;未溶的Laves相降低了钢固溶、时效态的冲击韧性;固溶温度为900℃时,时效后钢的强韧性配比最佳。     

建筑维护系统用高耐蚀性铁素体不锈钢的研发与应用

研究了Mo、Nb、Ti对22.5%Cr铁素体不锈钢力学性能、耐腐蚀性能的影响,研究结果表明,Mo主要以固溶状态存在于铁素体不锈钢中,通过固溶强化提高了铁素体不锈钢的强度;在Ti/Nb双稳定铁素体不锈钢中,由于粗大TiN颗粒的形成和金属间化合物在晶界的析出,钢的韧性明显降低;在Nb单稳定铁素体不锈钢中,Nb以固溶状态和Nb(C,N)析出相存在于铁素体基体中,Nb(C,N)弥散分布于铁素体晶内,并作为σ相的形核质点,避免了σ相在晶界的析出,从而改善了钢的低温韧性。在此基础上研制出建筑维护系统用的高耐蚀性铁素体不锈钢B445R。测试结果表明,B445R在氯离子溶液中具有比316L更优越的耐点腐蚀性能,而且具有良好的成形性能和焊接性能,这些优点使其成为沿海地区建筑维护系统理想的装饰材料。     

用热处理方法提高耐热钢高温强度的研究

本文介绍了能提高奥氏体耐热变形钢高温持久强度的高温固溶析出处理方法。通过试验得出:4Cr25Ni20变形钢经过高温固溶析出处理后,982℃,41MPa的持久破断时间由原变形态的13h提高到191h。2Cr25Ni20变形钢经过高温固溶析出处理后,900℃,49MPa的持久破断时间间由原变形态的3.6h提高到127h。证明高温固溶析出处理后变形钢的高温持久强度得到明显的提高,可达到同钢种的离心铸造材的高温持久强度。分析认为变形钢经高温固溶析出处理后,由于在粗大晶粒的晶界上析出了锯齿形连续的M_7C_3、M_(23)C_6碳化物,使晶界强化,在高温应力作用下晶界不易产生空洞和裂纹,因此钢的高温强度得到提高。     

低成本钛元素合金化超高强度钢的组织及力学性能

针对低成本超高强度钢的开发问题,在国外材料基础上设计开发了低成本Ti微合金化超高强度钢,弥补了国内相关产品空白;同时通过力学测试、微观组织表征、析出相分析等方法揭示了Ti微合金化对试验钢的组织性能影响规律及强韧化机制,为低成本超高强度钢板新材料的工业化应用提供数据积累与理论支撑。试验结果表明：Ti微合金化试验钢与基础钢相比,屈服强度相当,断面收缩率从33%提升至44%,低温冲击韧性也从22.6 J提升至26.7 J,可见Ti微合金化试验钢具有更好的塑韧性匹配;其主要原因是Ti微合金化试验钢中有较多的MC型和M₃C型碳化物析出,使得基体中固溶的C质量分数从0.287%降至0.247%,同时Ti微合金化使得试验钢的原奥氏体晶粒由9.5级细化至11.0级,有效晶粒尺寸从1.8μm降低至1.3μm。计算结果显示：Ti微合金化试验钢碳当量较基础钢明显降低,因此焊接性能更好;Ti微合金化试验钢通过降低固溶强化、提高位错强化和细晶强化以及析出强化,实现了屈服强度的提升,并保障了韧性和工艺性能。     

钛钒微合金化钢中碳氮化物的鉴定与分析

微量钛和钒加入C-Mn钢和C-Mn-Si钢中能大幅度提高钢材的强韧性。这种效应与钛钒析出物的细化晶粒和沉淀强化作用有关,而且这种效应的强弱主要取决于析出物的形态和数量,因而析出物形态的鉴定与分析对研究此类钢是非常重要的。