变形量对贝氏体型冷作强化非调质钢力学性能的影响

研究了变形量对一种低碳Mn-B-Ti系贝氏体型冷作强化非调质钢力学性能的影响。结果表明,随着变形量的增加,实验材料的强度逐渐增加而塑性逐渐降低,其中屈服强度较抗拉强度增加的幅度大。应变硬化指数n随γ增大为先增加后降低,即约在γ=30%时,n出现一峰值。冷拔变形后1/3冷镦变形时的压缩应力随γ增加基本不变,临界压缩变形量则随γ增大而不断降低。随着γ的增加,实验钢未充氢样的慢拉伸缺口抗拉强度逐渐增加,而充氢后试样的缺口抗拉强度σBN和延迟断裂强度比R则显著降低。实验钢拉拔后再经400℃时效处理能够使其延迟断裂性能得到显著恢复。因此,在满足强度要求的前提下,应选择合适的变形量,以保证材料的冷镦和延迟断裂等性能。     

贝氏体型非调质钢过冷奥氏体的连续冷却转变

研究了一种 Ｍｎ Ｂ系低碳贝氏体型非调质钢过冷奥氏体的连续冷却转变,获得了试验用钢过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。试验结果表明,本试验用钢过冷奥氏体不发生先共析铁素体析出的临界冷却速度为０．７℃／ｓ;冷却速度在１～４．５℃／ｓ 范围内可得到全部贝氏体组织;当冷速大于４．５℃／ｓ 时,不再有贝氏体生成,室温组织为马氏体和残余奥氏体。     

合金元素钼和冷却速度对中碳非调质钢组织和性能的影响

利用膨胀仪研究了含Mo和不含Mo两种中碳非调质钢的连续冷却转变过程,分析了不同冷速下两种钢的组织转变和力学性能,测定了两种钢的室温抗拉强度和冲击功,利用扫描电镜观察了断口形貌.研究结果表明:Mo显著增加中碳非调质钢过冷奥氏体的稳定性,推迟了先共析铁素体和珠光体的转变,有利于转变为较多的针状铁素体.对于含Mo的2号钢,在冷速为1～3℃/s时,可以获得大量的针状铁素体组织.由于添加了0.089%的Mo,使2号钢的空冷组织得到细化,其冲击韧性比1号钢提高了约45%.     

微合金化低碳贝氏体型非调质钢的控轧控冷

在热模拟试验机上研究了控轧控冷工艺对微合金化低碳贝氏体型非调质钢组织性能的影响，并探讨了贝氏体转变机制问题。结果表明．控轧控冷代替常规轧后回火工艺的途径是可行的，同时有力地支持了粒状贝氏体的扩散型长大学说。     

锻造用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能

利用旋转弯曲疲劳试验方法研究了新开发的一种锻造用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能,并与典型的钒微合金化的铁素体-珠光体型非调质钢F38MnVS和调质钢40Cr进行了对比。结果表明,开发的贝氏体型非调质钢具有细小均匀的粒状贝氏体组织,在锻态的疲劳极限比达到了调质钢40Cr水平,但在正火后的疲劳性能有所降低。与同样钒微合金化的铁素体＋珠光体钢F38MnVS相比,具有粒状贝氏体组织的试验钢的疲劳极限比较低。对疲劳断口的分析表明,贝氏体钢的疲劳裂纹均起源于试样的基本表面,疲劳裂纹以准解理机制扩展。进一步裂纹扩展速率试验表明,贝氏体钢的疲劳裂纹扩展速率da/dN明显低于铁素体＋珠光体型非调质钢F38MnVS。     

回火对钒钛微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢组织和性能的影响

为了进一步优化贝氏体非调质钢锻件的组织和性能,采用组织观察、力学性能测试等方法研究了回火温度(200～500℃)对一种钒钛微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢锻后微观组织及力学性能的影响。结果表明,实验用钢锻态时的组织为板条状下贝氏体+粒状贝氏体的混合组织。随着回火温度升高,组织逐渐发生回复,马氏体/奥氏体(M/A)组元逐渐分解,并析出细小的渗碳体;回火温度提高到500℃时,M/A组元完全分解,渗碳体球化。随着回火温度升高,实验用钢的抗拉强度逐渐降低,从锻态的1418 MPa逐渐降低到500℃回火时的1094 MPa;而屈服强度则呈现先缓慢增加后降低的变化趋势,在400℃回火时达到峰值;屈强比由锻态时的0.73逐渐升高至500℃回火时的0.93。与强度变化趋势不同,实验用钢的冲击功随回火温度呈现先增加后降低,最后再增加的变化特征,在400℃回火时冲击吸收功最小,呈现出一定的回火脆性;而500℃回火后冲击功最大,较锻态样品提高约27%。因此,对实验用钢锻后进行适当的回火处理,有利于获得与调质合金钢相当的良好综合力学性能,从而有助于扩大其应用范围。     

冷却速度对微合金化中碳非调质钢组织和性能的影响

通过热处理试验模拟了曲轴用微合金化中碳非调质钢经过小变形量条件的闭式模锻后获得的粗大组织,并进行相应的力学性能测试,研究了冷却速度和微合金元素Ti、Nb对中碳非调质V钢组织和力学性能的影响。结果表明,V-Ti-Nb钢炉冷后的综合力学性能最佳,抗拉强度达到960.6 MPa、屈服强度达到672.1 MPa、断后伸长率达到17.5%、冲击吸收能量达到22.9 J。冷却速度的增加使得V钢的抗拉强度和屈服强度均提高了近120 MPa,由于贝氏体这类硬相的存在,导致塑性下降,但是由于原始奥氏体晶粒尺寸的细化,使得冲击性能没有发生明显变化。Ti和Nb的加入,V-Ti-Nb钢由于珠光体片层间距的细化及(V, Ti, Nb)(C, N)的析出强化,屈服强度提升了76.5 MPa;珠光体片层间距和原始奥氏体晶粒尺寸的细化是V-Ti-Nb钢冲击性能改善的主要原因。     

非调质钢曲轴锻造热模拟试验分析

在Gleeble2000热模拟试验机上模拟曲轴实际锻造过程,采用双因子线性回归方法和单因子二次多项式回归方法,分析加热温度和冷却速度对铁素体晶粒数目、铁素体晶粒平均直径和铁素体百分含量的影响,结果显示,加热温度和冷却速度是锻件组织变化的主要影响因素。在特定加热温度和冷却速度条件下,硫化物成分变化和钒、钛的碳、氮化物析出相大小成为组织变化的主要影响因素。试验结果在工业化生产中得到验证。     

微合金非调质钢36MnVS6轧后控冷对组织性能的影响

研究了冷却速度对微合金非调质钢36MnVS6钢组织、强度以及冲击性能的影响。结果表明：轧后冷却速度直接影响铁素体+珠光体的晶粒度和组织强度。提高冷却速度有助于加速铁素体形核,实现晶粒细化。冷却速度控制在1.5 ℃/s得到细化的铁素体+珠光体组织,铁素体不仅沿奥氏体晶界析出,同时在奥氏体内析出形成晶内铁素体组织,随后析出的珠光体团也得到充分细化。冷却速度继续提高到2.0 ℃/s形成铁素体+珠光体+贝氏体组织,冲击性能降低。最佳的冷却速度控制在1.5~2.0 ℃/s。     

不同截面尺寸贝氏体非调质钢的组织和性能

研究了经920℃空冷,300℃回火后不同直径贝氏体非调质钢棒料的组织和力学性能.结果表明,不同直径贝氏体钢试棒,经空冷+回火后的组织均为贝氏体铁素体和残留奥氏体,属于无碳化物贝氏体组织,?30 mm以下棒料热处理后组织变化较小,直径大于?50 mm棒料,心部组织有所粗化,并伴随粒状贝氏体量的增加.热处理后,随棒料直径的...     

Nb对微合金非调质钢热加工过程中微观组织的影响

用Gleeble3800压缩试验机研究了Nb对微合金非调质钢热加工过程中组织的影响.结果表明,Nb可提高微合金非调质钢再结晶温度(Tnr),扩大奥氏体未再结晶区范围,抑制奥氏体再结晶.较高的应变速率和较低的变形温度容易获得更细小的再结晶晶粒尺寸.Nb的添加,可明显细化微合金钢晶粒及珠光体团尺寸,并可降低珠光体片层间距及尺寸.     

控轧控冷工艺对F40MnV非调质钢组织及性能的影响

研究了不同的控轧工艺参数对非调质钢组织结构的影响规律,并在非调质钢零件不同部位采用强化控冷技术进行锻后冷却,得到了优化的非调质钢控轧控冷技术。结果表明:非调质钢转向节零件局部强化控冷技术能显著提高零件局部的综合力学性能;在1273～1373 K下,随着应变量ε在0.22～1.61内增加,实验钢原奥氏体晶粒从26～12μm逐渐细化,在该条件下峰值应变约为0.3;在1173～1473 K范围内随着变形温度的降低,变形抗力增大,峰值应变也随之增大,材料原奥氏体晶粒尺寸在20～11μm内逐渐减小;在增大锻压比和局部风冷两种工艺配合下,F40MnV钢可获得较好的综合力学性能。     

S含量对中碳非调质钢拉伸性能的影响

利用真空感应炉冶炼不同S含量的中碳非调质钢,锻后进行纵向及横向室温拉伸性能测试,研究了S含量对非调质钢拉伸性能的影响。结果表明,随S含量由0.025%增加到0.065%,钢中MnS的数量增加,且锻后沿锻造方向发生明显伸长,同时晶粒得到一定细化。随S含量的增加,非调质钢的纵向拉伸强度基本不变,而横向性能则逐渐降低且明显低于纵向性能。横向拉伸过程中外加载荷垂直于钢中的长条形MnS,MnS容易与基体分离从而导致裂纹的产生,危害横向性能。     

Nb-V复合非调质钢奥氏体晶粒长大行为

研究了一种新型Nb-V复合微合金非调质钢在不同加热温度和保温时间下的奥氏体晶粒长大规律,并与35MnVN非调质钢进行了对比。讨论了微合金元素Nb、V的存在形式及作用机理,并提出了该钢种较合理的加热工艺。试验结果表明,Nb-V复合微合金非调质钢在1280℃和1140℃下,其奥氏体中的Nb、V主要以NbC、VN相形式析出。利用ASTM晶粒度级别等于5.0的临界判据定义Nb-V复合非调质钢奥氏体晶粒长大温度为1150℃,比35MnVN非调质钢粗化温度提高了50℃,表明该钢种在高温加热时具有较好的抗晶粒长大能力,故其开锻前加热温度应控制在1150～1200℃,保温时间30～60min为宜。     

热变形工艺对含硫非调质钢流变应力及组织的影响

在变形温度950~1150 ℃和应变速率0.01~5 s^-1下,通过Gleeble-3500热模拟试验机进行单道次压缩试验,研究了热变形工艺对含硫非调质钢F45MnVS流变应力及组织的影响。结果表明:随着应变速率的增大,热压缩过程中的峰值应力增加,随着温度的升高,峰值应力降低;动态再结晶平均晶粒尺寸随着应变速率、变形量的增加而减小,随着温度的提高而增大。     

V的析出对中碳锰非调质钢热塑性及组织的影响

通过热模拟试验,对比分析不加V和加V两种中碳锰非调质试验钢的高温力学性能和组织,探讨V的析出对热塑性及组织的影响。结果表明,高温形变诱导析出的V(C、N)可抑制动态再结晶行为、提高变形抗力并促进晶内铁素体转变,使热塑性降低、高塑性温度区变窄、低塑性温度区变宽,而VC主要在奥氏体向铁素体转变时沿γ/α界面的形核析出,并有利于铁素体向晶内长大。不加V和加V的试验钢经1280 ℃固溶处理后,高温变形分别在900~1100 ℃和1000~1130 ℃时,可获得高的热塑性。