加热速率对22MnB5超高强度钢奥氏体化的影响

在Gleeble 3500型热力模拟试验机上对22MnB5超高强度钢在不同加热速率(10~100℃·s~(-1))下进行了奥氏体化,研究了加热速率对奥氏体化温度Ac1,Ac3及奥氏体转变时间的影响,并建立了加热速率与Ac1的关系式。结果表明:该钢的Ac1与Ac3都随着加热速率的增大而升高;当加热速率低于25℃·s~(-1)时,Ac1随加热速率的增大快速升高,当高于25℃·s~(-1)时,Ac1缓慢升高并趋向恒定;随着加热速率的提高,奥氏体化温度区间(Ac3~Ac1)大小呈升高趋势,奥氏体转变时间缩短。     

46MnVS6非调质钢的过冷奥氏体连续冷却相变

采用淬火膨胀仪、光学显微镜、维氏硬度计等研究了完全奥氏体化46MnVS6非调质钢经不同冷却速率冷却至室温后的显微组织和显微硬度,测定了其过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,探讨了合金元素及冷却速率对过冷奥氏体连续冷却相变的影响。结果表明:46MnVS6钢的CCT曲线可分为高温转变区域、中温转变区域和低温转变区域,且中、低温转变区域互相分离;当冷却速率小于2℃·s~(-1)时,组织主要为铁素体和珠光体,随着冷却速率的增大,铁素体和珠光体含量减少,平均晶粒尺寸减小,马氏体含量增加,当冷却速率大于5℃·s~(-1)时,组织主要为马氏体;随着冷却速率从0.5℃·s~(-1)增大至60℃·s~(-1),46MnVS6钢的显微硬度由285HV1增至683HV1。     

含铜低碳硅锰钢的连续冷却转变曲线及显微组织

通过Gleeble-3800型热模拟试验机测出含铜低碳硅锰钢在不同冷却速率(1~150℃·s~(-1))下连续冷却的热膨胀曲线,绘制出该钢的连续冷却转变(CCT)曲线;结合金相观察及显微硬度测试分析了冷却速率对相变组织及硬度的影响。结果表明:冷却速率在1~5℃·s~(-1)时,显微组织主要为铁素体+珠光体;当冷速为10℃·s~(-1)时组织中出现马氏体,随着冷速增大,马氏体含量增多,珠光体发生退化并逐渐减少,铁素体总量减少,其中针状铁素体增加而多边形铁素体减少并消失;冷却速率超过120℃·s~(-1)后,针状铁素体基本消失,显微组织为马氏体+少量残余奥氏体;试验钢显微硬度随冷却速率的增大而增加。     

快速球化退火对SKS51工模具钢组织和硬度的影响

基于离异共析原理对SKS51钢进行快速球化退火处理(包括奥氏体化和等温球化两个阶段),研究了奥氏体化温度(750,780℃)、奥氏体化保温时间(10,20 min)和等温球化温度(650,680,700℃)对显微组织和硬度的影响.结果表明:在试验条件下,升高奥氏体化温度或延长奥氏体化保温时间均会导致钢中片状碳化物增多,球化效果变差,硬度增高;经750℃×10 min奥氏体化后,随等温球化温度升高,SKS51钢中的球状碳化物含量增加,尺寸增大,硬度降低;经750℃×10 min+700℃×2 h快速球化退火后,SKS51钢中的球状碳化物最多,硬度最低.     

SAE9310钢奥氏体的冷却转变行为

采用热力学计算软件和X射线衍射分析方法对高纯净SAE9310钢奥氏体化后平衡组织的转变规律进行了研究;采用膨胀法和金相法在Formastor-FⅡ型膨胀仪上测定了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)。结果表明:SAE9310钢的平衡转变组织为α-Fe、γ-Fe以及M_(23)C_6和M_7C_3碳化物;在连续冷却转变过程中,当冷却速率小于0.056℃·s~(-1)时,转变产物为粒状贝氏体和铁素体组织;当冷却速率介于0.056～1.9℃·s~(-1)时,转变产物为粒状贝氏体和少量马氏体组织;当冷却速率大于1.9℃·s~(-1)后,粒状贝氏体逐渐消失,转变产物主要为板条马氏体和少量残余奥氏体组织;钢的硬度随着冷却速率的增加而逐渐提高。     

不同冷速下Q1100高强钢焊接热影响区粗晶区的组织转变特征

利用Gleeble-3500型热模拟试验机对Q1100高强钢的焊接过程进行模拟,采用热膨胀法结合显微组织与硬度测试,绘制了该钢的模拟热影响区连续冷却转变曲线(SHCCT曲线),研究了不同冷却速率下焊接热影响区粗晶区的组织转变特征和硬度变化规律。结果表明:在模拟焊接条件下,该钢的奥氏体化温度明显高于平衡状态下的奥氏体化温度;当冷却速率低于2℃·s~(-1)时,热影响区粗晶区为全贝氏体组织;当冷却速率为2~12℃·s~(-1)时,热影响区粗晶区为贝氏体和马氏体的混合组织;当冷却速率超过12℃·s~(-1)时,热影响区粗晶区得到全马氏体组织;随着冷却速率增加,焊接热影响区粗晶区的硬度逐渐增大。     

配分温度对淬火-配分处理碳-硅-锰钢显微组织和性能的影响

采用扫描电镜和X射线衍射仪研究了淬火-配分(QP)工艺处理碳-硅-锰钢的显微组织,分析了配分温度对其力学性能和拉伸断口形貌的影响。结果表明:随着配分温度的升高,试验钢中的马氏体组织逐渐从淬火马氏体向回火马氏体转变,抗拉强度降低,伸长率增大,当配分温度为420℃时其强塑积达到最大,为23 366.64 MPa·%;试验钢伸长率随配分温度的变化趋势与其残余奥氏体含量的变化趋势基本一致,当配分温度为420℃时残余奥氏体体积分数最大,为14.4%,此时伸长率也达到最大,为23%;随着配分温度的升高,试验钢拉伸断口纤维区不断变大而放射区不断变小,且纤维区韧窝数量不断增多。     

抑制锻热淬火马氏体粗化的工艺

钢件在锻热淬火加热时通常处于奥氏体化高温区(1100～1300℃),因而导致奥氏体晶粒粗化,淬火后得到的马氏体也较粗大。尽管一般认为,锻热淬火前粗大的奥氏体晶粒有利于提高奥氏体的稳定性,延缓过冷奥氏体的分解,因而可提高钢的淬透性。然而在材料本身具备足够淬透性的条件下,仍然希望获得细小奥氏体组织,以改善淬火回火钢的强韧性配合。 1.试验方法试验用钢:45Cr钢、直径50mm;化学成分(wt％):0.46C、0.30Si、0.64Mn、0.96Cr、0.25Ni、0.02S、P。切割下料后,分别按以下两种工艺处理样品(截面尺寸:15×15mm)。工艺(1):将坯料加热到1150℃出炉始锻,一次成型至900℃终锻,停留3～5秒后入油淬火。淬火态试样的工艺为:下料→一次锻造成型并油淬;     

临界区热处理奥氏体化温度对含钒双相钢组织与性能的影响

分析了含钒双相钢中钒的存在状态,测定了其静态CCT曲线,并研究了临界区热处理奥氏体化温度对该钢组织与性能的影响。结果表明:在其他工艺条件相同的情况下,随临界区奥氏体化温度的升高,其马氏体转变的临界冷速增加,热处理后该钢的强度降低;奥氏体化温度从780℃提升到800℃时,马氏体转变的临界冷速增加了5℃·s~(-1),奥氏体化温度780℃热处理后该钢的抗拉强度比820℃的高95MPa;该钢中的钒主要以析出物和在马氏体中以固溶态两种状态存在,钒在钢中起到析出强化、细化晶粒和提高淬进性的作用。     

部分奥氏体化和完全奥氏体化铁索体/马氏体双相钢的CCT曲线

采用Formaster热膨胀仪分别测定了部分奥氏体化与完全奥氏体化冷轧热镀锌Fe-C-Mn-Cr-Nb-Ti系双相钢的CCT曲线,分析了连续冷却过程中的相变规律,从动力学角度分析了部分奥氏体化与完全奥氏体化试验钢CCT曲线的区别.结果表明:在冷速分别为1,3,5℃·S-1时,部分奥氏体化试验钢的铁素体开始转变温度比完全奥氏体化试验钢的分别高36,25,44℃;与完全奥氏体化试验钢相比,部分奥氏体化试验钢的贝氏体转变在向低冷速区推移的同时,也向高冷速区推移,贝氏体转变冷速范围变宽,为1～40℃·S--1;当冷速为1～10℃·S--1时,部分奥氏体化试验钢的贝氏体开始转变温度要低于完全奥氏体化试验钢的,而当冷速为15～20℃·S--1时,情况则相反;为了保证冷轧热镀锌钢的最终淬火组织为铁素体/马氏体双相组织,冷速需大于40℃·S-1.     

部分奥氏体化和完全奥氏体化铁素体/马氏体双相钢的CCT曲线

采用Formaster热膨胀仪分别测定了部分奥氏体化与完全奥氏体化冷轧热镀锌Fe-CMn-Cr-Nb-Ti系双相钢的CCT曲线,分析了连续冷却过程中的相变规律,从动力学角度分析了部分奥氏体化与完全奥氏体化试验钢CCT曲线的区别。结果表明:在冷速分别为1,3,5℃·s-1时,部分奥氏体化试验钢的铁素体开始转变温度比完全奥氏体化试验钢的分别高36,25,44℃;与完全奥氏体化试验钢相比,部分奥氏体化试验钢的贝氏体转变在向低冷速区推移的同时,也向高冷速区推移,贝氏体转变冷速范围变宽,为1~40℃·s-1;当冷速为1~10℃·s-1时,部分奥氏体化试验钢的贝氏体开始转变温度要低于完全奥氏体化试验钢的,而当冷速为15~20℃·s-1时,情况则相反;为了保证冷轧热镀锌钢的最终淬火组织为铁素体/马氏体双相组织,冷速需大于40℃·s-1。     

奥氏体化温度对C-Si-Mn钢淬火-配分后显微组织与拉伸性能的影响

将初始组织为马氏体的0.2C-1.6Si-1.8Mn钢在不同温度(840,870,910℃)奥氏体化后进行淬火-配分(Q&P)处理,研究了奥氏体化温度对该钢显微组织与拉伸性能的影响。结果表明：当奥氏体化温度在两相区时,Q&P处理后试验钢中的铁素体主要呈带状,残余奥氏体呈块状和薄带状;随着奥氏体化温度升高,铁素体和残余奥氏体含量减少,马氏体含量增加,对应的屈服强度和抗拉强度增大,断后伸长率和强塑积下降;840℃奥氏体化+Q&P处理后试验钢更高的断后伸长率与其更高含量的残余奥氏体且残余奥氏体呈块状和薄带状2种形态有关,这能有效扩展相变诱导塑性效应区间。     

铁-锰-铝-碳系低密度钢的热变形行为

利用Gleeble-3500型热模拟试验机,对铝质量分数分别为8%,10%,12%的三种铁-锰-铝-碳系低密度钢进行了不同变形温度(950~1 150℃)及应变速率(0.01~1.0s~(-1))下的压缩试验,研究了该低密度钢在高温下的塑性变形行为并观察了压缩变形前后的显微组织。结果表明:在950~1 150℃,应变速率0.01~1.0s~(-1)下变形时,三种试验钢的流变应力对温度和应变速率均较敏感,流变应力随着应变速率的增加及变形温度的降低而提高;变形后,铝质量分数为12%的试验钢组织中铁素体呈带状,不连续地分布于奥氏体基体中;在相同应变速率下,其奥氏体与铁素体晶粒随着变形温度的升高逐渐长大,相同温度较高应变速率下的奥氏体与铁素体晶粒较细小;铝质量分数为12%试验钢的动态再结晶热变形激活能为592.437kJ·mol~(-1),其Zener-Hollomon参数方程为Z=ε·exp(592.437/RT)。     

淬火加热速率对980MPa冷轧双相钢显微组织和力学性能的影响

用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机等研究了淬火加热速率对980 MPa双相钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：在5～150℃·s-1加热速率范围内加热后淬火时，随加热速率的增大，铁素体晶粒有细化的趋势，马氏体尺寸更加均匀，抗拉强度增加到1 300MPa后基本保持不变，其屈服强度和伸长率先增加后减小，当加热速率为100℃...     

低碳含铌微合金钢的连续冷却相变行为及显微组织

利用Gleeble-1500D型热/力模拟试验机,采用热膨胀法测定了不同铌含量低碳含铌微合金钢在不同冷速下的相变点,研究了奥氏体连续冷却时的相变行为及铌含量和冷却速率对该钢相变组织与硬度的影响。结果表明:随着铌含量和冷速的提高,γ→α相变温度降低,相变组织变得复杂,显微硬度升高;铌含量较低(小于0.024%,质量分数)的钢在冷速较低(3℃·s~(-1))时,显微组织为较粗大的铁素体和少量珠光体,冷速提高后主要是由尖角形、多边形铁素体和贝氏体组成的混合组织;铌含量较高(0.06%)的钢在高冷速(50℃·s~(-1))下出现了针状铁素体组织。     

钼含量对3Cr2MnNiMoV钢奥氏体连续冷却转变行为的影响

采用FORMASTOR-FII型相变仪测不同钼含量3Cr2MnNiMoV钢的临界相变点和热膨胀曲线,结合显微组织和硬度结果,绘制奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,研究了钼含量对该钢奥氏体连续冷却转变行为的影响。结果表明:在0.03~16.2℃·s~(-1)冷却速率范围内,试验钢的CCT曲线都可以划分为中温转变区和低温转变区,相变产物分别为贝氏体和马氏体,均未发现珠光体;随着钼含量的增加,试验钢马氏体转变的临界冷却速率降低,CCT曲线右移,淬透性提高;随着冷却速率的增加,试验钢的显微硬度先快速增加后缓慢增加,当冷却速率大于0.14℃·s~(-1)时,在相同的冷却速率下,含有较多钼元素的试验钢具有更高的硬度。     

不同成分690MPa级中锰钢中的氢扩散行为及其影响因素

对两种成分的淬火态、回火态690 MPa级中锰钢进行双电解池电化学氢渗透试验,分析了试验钢的化学成分、热处理状态以及充氢电流等对氢扩散行为的影响。结果表明:两种淬火态试验钢的显微组织均主要由板条马氏体组成,650℃回火后,试验钢中均有逆转变奥氏体形成,且添加合金元素铜、镍、铬的试验钢中的逆转变奥氏体含量较高,板条马氏体更细小;两种淬火态试验钢中氢的扩散行为差别不大,但在添加合金元素的回火态试验钢中,氢的渗透速率和表观扩散系数均较小,渗透时间较长;充氢电流对淬火态试验钢中氢的扩散速率影响较小,但对在回火态试验钢中氢的影响较大,随充氢电流的增加,试验钢中氢的渗透速率和表观扩散系数均增大,渗透时间变短。     

汽车用超高强QP钢的工艺与组织性能研究

介绍以简单成分C-Si-Mn及其Nb,Ti微合金化为特点的第三代汽车用钢淬火配分(Quenchingpartioning,QP)钢的研究结果,包括:不同配分温度和配分时间等配分条件对QP钢组织性能的影响,淬火和在贝氏体区配分QP-B条件对QP钢组织性能的影响,以及配分条件对QP钢的加工硬化行为和烘烤硬化性能的影响规律等。结果表明,微合金化可有效减小原始奥氏体晶粒尺寸;采用淬火并在贝氏体区配分(Quenching and partitioning in bainite zone,QP-B)的热处理工艺可得到M+B+γ三相组织及7.81%的较高奥氏体体积分数,强塑积可达到31.6 GPa·%;QP钢具有的优异加工硬化性能与组织中的残余奥氏体含量密切相关,残余奥氏体含量可以通过优化配分工艺调整;简单成分QP钢(0.24C-1.5Si-2.1Mn-0.05Nb)的烘烤硬化值随配分温度及配分时间的增加从80 MPa降低到30 MPa左右。     

球墨铸铁亚温淬火的初步研究

对球铁连续加热奥氏体化亚温淬火进行了研究。结果表明,当铸态原始组织加到760℃,有相当数量的珠光体先分解为铁素体,随即奥氏体在共晶团晶界形成,并向着石墨依次扩展生长。在奥氏体化过程中,奥氏体的平均含碳量有最低点,钨阻碍碳在铁素体和奥氏体中的扩散,并使这一最低点移向高温。分析表明,当奥氏体化达90—95%时,奥氏体的含碳量小于0.3%,所以可通过5℃/min 的连续加热奥氏体化进行亚温淬火,来获得低碳马氏体—铁素体基(?)组织。     

淬火温度对40Cr13塑料模具钢耐腐蚀性能的影响

对40Cr13塑料模具钢进行不同温度(960,1020,1080,1140℃)淬火处理,研究了淬火温度对该钢组织与硬度的影响,然后进行200℃的低温回火处理,通过浸泡试验与电化学测试研究了其耐腐蚀性能。结果表明:不同温度淬火后,试验钢组织均为淬火马氏体、碳化物与少量残余奥氏体;随着淬火温度的升高,组织变得粗大,碳化物减少,当淬火温度为1140℃时,组织中存在沿奥氏体晶界析出的网状碳化物;随着淬火温度的升高,试验钢的硬度先增加后减小。当淬火温度由960℃升高到1080℃,经回火后试验钢在FeCl₃溶液中的腐蚀速率减小,试验钢表面点蚀孔直径变小,数量增多,但深度变浅;试验钢在NaCl溶液中的自腐蚀电位增大,自腐蚀电流密度降低,腐蚀速率减小,腐蚀倾向降低;最佳淬火温度为1020℃,此时淬火马氏体组织较细小,硬度最大,回火后试验钢的耐腐蚀性能较好。