304与301B奥氏体不锈钢在线固溶热处理工艺研究

通过双道次热压缩和热轧试验研究了在线固溶热处理工艺对304和301B奥氏体不锈钢组织和性能的影响,提高终了压缩温度、冷却速度,降低卷取温度,可以改善奥氏体不锈钢微观组织,减少碳化物析出,提高抗晶间腐蚀能力和力学性能.将该工艺应用于工业生产的304奥氏体不锈钢热轧卷板,测试结果表明304各项性能得到改善,冷轧前退火工序可被在线固溶取代.     

固溶时效处理对粉末冶金不锈钢33Cr9Ni2Mo0.96N组织的影响

采用电子探针、XRD和透射电镜等研究了热等静压态、固溶态、固溶+时效处理过程中,粉末冶金不锈钢33Cr9Ni2Mo0.96N第二相的析出行为。结果表明:热等静压态的33Cr9Ni2Mo0.96N组织主要由γ+Cr2N+σ组成,经过固溶淬火后,组织主要由奥氏体+少量铁素体组成,经500℃和600℃时效后,33Cr9Ni2Mo0.96N中没有观察到第二相析出,经700℃时效,残余铁素体转变为σ相,同时在奥氏体晶粒及晶界处也开始析出σ相,经过800℃时效,有大量的Cr2N沿晶界析出,然后向晶内长大,经900℃时效后,Cr2N不断向晶内生长,最终几乎布满整个晶粒,而σ相趋于稳定。     

固溶处理对S32707特超级双相不锈钢析出相、组织及性能影响

通过Thermo-Calc热力学计算、OM和FE-SEM观察、力学性能和腐蚀性能试验对不同固溶温度下的特超级双相不锈钢进行分析和研究。结果表明:σ相和非平衡氮化物是固溶水冷组织中的主要析出相,当固溶温度低于1050 ℃时,σ相优先沿双相界面析出,显著降低双相不锈钢的冲击韧性;当固溶温度高于1100 ℃,非平衡氮化物开始在铁素体晶粒内部析出,且随着固溶温度的升高,非平衡氮化物析出数量增加。这是由于固溶水冷过程中氮在铁素体中的溶解度快速降低,过饱和的氮来不及扩散到相邻奥氏体中,只能以氮化物的形式析出。随固溶温度升高,铁素体含量增加,奥氏体含量降低,实验钢的强度增加,冲击韧性降低。在1080～1120 ℃之间固溶时,双相比例接近1∶1,S32707特超级双相不锈钢具有优良的综合力学性能和耐晶间腐蚀性能。      

2205双相不锈钢中σ相的析出规律

研究了2205双相不锈钢中σ相的析出规律及原始组织对析出规律的影响.分别对铸态试样和热轧态试样进行了不同工艺条件的固溶处理实验,并对实验后试样进行了显微组织的观察和分析.结果表明,2205双相不锈钢中σ相析出的鼻尖温度为850℃;变形会使σ相的析出温度升高,孕育期缩短,析出速度增大;工业生产2205双相不锈钢热轧卷板时轧件终轧后应采用较快冷却速度冷却到卷取温度,以避免σ相的析出给热轧卷板开卷及后续工序带来困难.     

新型耐蚀超级奥氏体不锈钢中的高温析出相

 为了改善新型耐蚀超级奥氏体不锈钢的热处理工艺,用SEM,TEM和XRD测试方法对该钢高温固溶处理后析出相的分布、形貌及类型进行了观察、分析和研究。结果表明：这种新型耐蚀超级奥氏体不锈钢经高温固溶处理后,晶内析出的针状或块状第二相为σ相和碳化物(Fe,Cr,Mo)6C,晶界析出相主要是呈链状的σ相。     

时效处理对超级双相不锈钢00Cr29Ni6Mo2N组织和耐点蚀性的影响

采用扫描电镜和X射线能谱仪研究了00Cr29Ni6Mo2N超级双相不锈钢1080℃30 min固溶+650～1000℃60 min时效后的显微组织.试验结果表明,在奥氏体和铁素体相界面上析出了Cr2N和σ相两种析出相,同时发现少量的Cr2N在铁素体相内.Cr2N析出优先于σ相,增加时效温度和时间对Cr2N的析出量没有显...     

冷轧双相钢连续退火组织的转变

采用光学显微镜与扫描电镜观察分析了实验钢冷轧组织在连续退火过程中的再结晶与相变规律,研究了过时效回火对双相钢显微组织的影响.实验表明,在连续退火初期的加热过程中,在600～720℃大量进行再结晶.加热速度对再结晶行为有较大影响,以10℃/s加热,再结晶将持续到双相区.珠光体在低于720℃的加热过程中变化不明显,而铁素体晶界与晶内出现球状碳化物颗粒.双相区退火过程中,奥氏体首先在珠光体处形成,原铁素体晶界与晶内的碳化物颗粒也形成奥氏体岛.800℃保温后缓慢冷却至630～680℃可以得到合理比例的双相钢组织.当过时效温度大于300℃,马氏体分解,碳化物颗粒析出,将对双相钢性能产生不良影响.     

冷却速率对2507超级双相不锈钢σ相析出的影响

采用Gleeble 3500-GTC对Φ10 mm 2507超级双相不锈钢(/%:0.017C,6.22Ni, 25.73Cr, 3.39Mo, 0.27N)进行1340℃至室温以冷速1～500℃/min连续冷却实验,并通过EPMA(电子探针)、EBSD(电子背散射衍射)和热力学计算分析冷却速率对超级双相不锈钢σ相析出的影响。结果表明：2507超级双相不锈钢在1℃/min的冷却速率下,组织中存在σ相,σ相的面积百分比为2.67%。当冷却速率≥10℃/min,组织只有奥氏体和铁素体两相组成。热力学计算结果表明,冷却速率越小,σ相析出越容易。     

固溶温度对双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N组织及力学性能的影响

通过00Cr25Ni7Mo3N室温冲击和拉伸试验,并利用金相图像分析,研究不同固溶温度下00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢的组织及力学性能的变化.在试验条件下,900-980℃固溶温度范围内,在奥氏体与铁素体相界析出大量σ相,导致钢的塑性与韧性显著下降;固溶温度高于1 000℃后,随着固溶温度的升高,σ相渐渐溶解,α...     

M23C6析出相对节镍型奥氏体不锈钢冷轧表面裂纹的影响

为找出生产的节镍型奥氏体不锈钢冷卷表面裂纹形成原因,通过光学显微镜、扫描电镜对表面裂纹进行检测分析并结合热处理试验及热力学软件JMatPro进行分析计算研究。检测分析发现裂纹处晶界存在大量的析出相,据此推测析出相是导致钢材冷轧形成表面裂纹的主要原因。模拟连续退火工艺开展热处理试验,结果表明正常退火工艺无法完全消除热轧工序钢卷晶界处聚集的大量析出相。计算研究该成分体系下奥氏体不锈钢的平衡相图,结合能谱及透射电镜衍射斑点分析,结果表明M₂₃C₆碳化物的沉淀温度范围为500～925 ℃,钢卷从高温缓慢冷却下来会析出M₂₃C₆碳化物,析出鼻温区为850～900 ℃。以此结合实际工艺流程对减少钢卷中M₂₃C₆碳化物析出提出了可能的措施。     

薄带连铸304不锈钢碳化物析出及溶解过程的原位观察

 采用激光共焦扫描显微镜原位观察薄带连铸304不锈钢高温下碳化物的析出及溶解过程。结果表明,薄带连铸304不锈钢在600 ℃开始析出碳化物,首先从晶内析出,而后从晶界析出,碳化物析出量随温度升高逐渐增加,到900 ℃时,析出量最大;1 006 ℃时,碳化物开始溶解,1 049 ℃时,大部分碳化物迅速溶解,1 155 ℃时,碳化物完全分解溶入基体,其溶解过程为δ→M23C6+δ′→γ。碳化物析出与薄带连铸铸带凝固组织及后续冷却过程有关。     

S31254超级奥氏体不锈钢析出相演变及微观表征

利用热力学计算了S31254超级奥氏体不锈钢在500~1 200 ℃温度范围内的平衡态析出相,并结合热模拟试验、扫描电镜、透射电镜等方法,对不同析出物的析出行为进行了表征和分析。结果表明,S31254不锈钢奥氏体基体中可存在的第二相包括σ、χ、Laves等金属间相,Cr₂N、π型氮化物相以及M₂₃C₆型碳化物相,高Mo、高N、高Cr含量是该钢析出相种类复杂的主要原因;试验钢具有高的第二相析出倾向,σ相开始析出温度约为1 150 ℃,而在900~800 ℃区间可发现χ相和σ相的转变,χ相更易作为一种稳定相存在;析出相的析出位置和形貌呈现不同特点,晶界析出主要为σ相、χ相和Laves相,而晶内主要有呈针状和块状分布的χ相和呈棒状析出的Cr₂N相。     

冷却速度对 900 MPa 级冷轧马氏体钢组织性能的影响

以高氢冷却工艺连退生产线为基础,以 900 MPa 级冷轧马氏体超高强钢为研究对象,研究了连续冷却相变区转变规律和连退快速冷却工艺对钢的力学性能和显微组织的影响。结果表明,连续冷却相变区由先共析铁素体转变区、贝氏体转变区和马氏体转变区组成,随着冷却速度的增加,先共析铁素体含量逐渐下降,贝氏体和马氏体含量逐渐上升,当冷却速度大于 40 ℃/s 时,不再有先共析铁素体生成;当冷却速度大于 80 ℃/s 时,则完全进入马氏体转变区。随着连退快冷工艺中冷却速度的增加,钢的屈服强度、抗拉强度和屈强比逐渐增加,断后伸长率逐渐下降。当冷却速度为 50 ℃/s 时,钢的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率就已经达到了 900 MPa 级冷轧马氏体超高强钢的力学性能要求。     

Nb-Ti微碳深冲双相钢的连续冷却转变规律

摘要：通过连续冷却实验研究了Nb Ti微碳深冲双相钢在不同冷却速率下的显微组织变化规律。并结合显微组织、热膨胀曲线以及实验钢的硬度值绘制出实验钢的CCT曲线。结果表明,实验钢的CCT曲线由铁素体、珠光体与贝氏体区组成,其中铁素体和贝氏体的区域较大,覆盖冷却速度范围较广。实验冷却速率下未出现马氏体组织。在05～1℃/s的慢冷速下,组织由铁素体和珠光体组成;当冷速增加至3℃/s时,贝氏体开始出现,珠光体消失。当冷速在5～10℃/s范围内时,获得铁素体+贝氏体双相组织;当冷速大于10℃/s时,铁素体相变消失,此时为纯贝氏体转变。热处理过程中若想获得一定量的马氏体组织,退火温度宜设置在820～900℃双相区较低温度范围,使合金元素充分富集于少量奥氏体中,在随后冷却过程中此奥氏体转变为马氏体组织。     

430不锈钢板坯横裂成因分析及控制措施

通过对430不锈钢连铸板坯存在横裂缺陷的试样进行低倍检验、金相检验及韧脆转变温度测定,确定铁素体晶界上大量的碳化物析出相加速裂纹的扩展,致使铸坯更容易发生脆性断裂。提出相应的工艺控制措施：提高铸机的对弧精度,足辊出口对弧精度为0.5mm,零段出口对弧精度为0.33 mm,一段出口对弧精度为0.27mm;板坯在500℃附近快速冷却,避免脆性相的产生;要求wC+wN小于0.03%;铸坯采用带温修磨,修磨温度控制到120℃以上,1周内完成铸坯的转序、轧制。对优化工艺进行工业试验得出,430板坯横裂缺陷得到了有效控制,杜绝了因板坯横裂引起的热轧断带事故及钢带孔洞缺陷,工艺措施效果显著。     

C Si Mn Cr Nb钢双相组织性能的柔性控制

 根据C Si Mn Cr Nb试验钢的双道次变形和分段冷却热模拟试验结果,进行了试验钢控轧控冷试验,分析了工艺参数对试验钢组织和性能的影响,获得了具有不同力学性能的铁素体+马氏体或铁素体+贝氏体双相组织。结果表明,试验钢两段轧制分段冷却后550 ℃卷取获得铁素体+马氏体双相组织,屈服强度415 MPa,抗拉强度710 MPa,伸长率23.0％,屈强比0.59。500 ℃卷取得到铁素体加粒状贝氏体双相组织,与550 ℃卷取相比,屈服强度升高35 MPa,抗拉强度降低45 MPa,伸长率略微降低。     

980 MPa级双相钢边裂致断带原因分析

980 MPa级双相钢在冷轧工序轧制过程中易在热轧下线卷的带尾发生边裂,主要原因为贝氏体的生成和碳化物的不均匀析出。贝氏体的产生主要原因为热轧卷取温度高于贝氏体相区,钢卷边部温度较低,进入贝氏体相区。碳化物的不均匀析出的原因为钢卷在热轧工序下线后,温度下降通过铁素体区,铁素体生成,碳化物析出;同时,边部冷速较快,碳化物无法完成均匀化分布和球化。贝氏体、铁素体与贝氏体结合处和碳化物偏聚区在冷轧轧制过程中容易形成裂纹。在后续生产过程中,裂纹在带钢张力和辊面剪切应力的作用下,沿原裂纹形成方向扩展,严重时导致断带。通过提高热轧带尾卷取温度,下线后进入缓冷坑或降低热轧卷取温度可以抑制以上3种裂纹源的产生,减少边裂,降低断带风险。     

超快速加热对冷轧IF钢组织和力学性能的影响

超快速加热工艺由于高效和经济的优点而受到广泛的关注,为了研究该工艺对冷轧IF钢组织和性能的影响,设计了两类超快速加热工艺——直接加热和预热工艺,特别地与连续退火工艺进行了比较。与870 ℃保温270 s的连退样品相比,以200~500 ℃/s加热至870 ℃可明显细化IF钢晶粒,采用500 ℃/s超快速加热能够明显提高屈服强度,如抗拉强度可达约300 MPa,而伸长率依然保持在约43%。相比于直接加热,在引入400 ℃的预热段后晶粒可进一步细化,同时由于回复消耗存储能导致再结晶温度显著提高;然而,预热超快速加热工艺会产生{110}<110>织构,并降低了γ织构强度,导致在拉伸变形过程中容易发生减薄进而导致颈缩提前,因而降低了塑性。