一种连杆用非调质钢的连续冷却转变

通过Gleeble-3800热模拟机研究了一种连杆用中碳非调质钢的连续冷却转变组织变化规律,分析了冷却速度对转变组织和显微硬度的影响。结果表明,当冷却速度小于0.1℃/s时,组织为铁素体-珠光体;当冷却速度大于0.5℃/s时,开始发生贝氏体转变,在0.5～0.8℃/s冷速范围内,组织为铁素体-珠光体+贝氏体;当冷却速度大于1℃/s时开始发生马氏体转变,随着冷却速度的增加,贝氏体、马氏体含量逐渐增加,当冷却速度大于8℃/s时,组织全部为马氏体。实验钢的显微硬度随着冷却速度的提高而增加。     

SDPM钢高硬度均匀性热处理工艺研究

利用热膨胀仪对塑料模具钢SDPM在不同冷速下的过冷奥氏体连续冷却转变行为进行了研究,并探讨了不同淬火方式获得的两种组织经不同温度回火后的组织和硬度的变化规律。结果表明:SDPM钢过冷奥氏体连续冷却过程只包括贝氏体和马氏体转变,而无珠光体或铁素体转变;当冷速在0.02~0.5℃/s时,转变产物以贝氏体和M/A岛混合组织为主;当冷速大于0.5℃/s时,转变产物以马氏体转变为主。SDPM钢的回火温度从510℃升高到570℃,马氏体淬火组织的硬度从40.3 HRC下降到37.7 HRC,等温贝氏体淬火组织硬度从39.5 HRC下降到38.2 HRC;继续升高回火温度到610℃时,马氏体淬火组织硬度下降到32.8 HRC,等温贝氏体组织硬度下降到33.6 HRC。获得最佳硬度均匀性的回火温度为550℃。     

0.6Ni中碳合金钢的奥氏体连续冷却转变行为

通过热模拟试验、光学和扫描电镜(SEM)观察以及维氏硬度测试,研究了0.6Ni中碳合金钢的动态和静态奥氏体连续冷却转变规律,分析了变形以及合金元素Ni对中碳合金钢奥氏体转变行为的影响。结果表明:奥氏体变形有效抑制了0.6Ni中碳合金钢连续冷却后铁素体和珠光体的形成,大幅促进了贝氏体和马氏体相变,将全马氏体临界冷速由5 ℃/s降低到3 ℃/s。试验钢在动态连续冷却条件下,冷速为3 ℃/s时,全马氏体组织显微硬度为810 HV0.1;而静态连续冷却条件下,冷速为5 ℃/s时,全马氏体组织显微硬度为689 HV0.1。奥氏体变形的再结晶细化作用可以明显细化冷却后的马氏体组织,进而提高马氏体的硬度。在奥氏体静态连续冷却条件下,中碳合金钢中0.6Ni元素的加入,抑制了铁素体和珠光体相变,大幅促进贝氏体和马氏体相变,提高了奥氏体的稳定性,将Ms点从329 ℃降低到304 ℃,马氏体临界冷速从0.5 ℃/s降低到0.3 ℃/s;相对于约0.4Mn元素的加入,0.6Ni元素的加入可以大幅抑制铁素体和珠光体相变,可以将Ms点从320 ℃降低到304 ℃,同时可以有效细化奥氏体冷却后的显微组织。     

60mm厚Q690D钢连续冷却转变静态CCT曲线及组织

利用膨胀法结合金相-硬度法,在Formast-F全自动相变仪上测定了60mm厚Q690D钢连续冷却转变静态CCT曲线,研究了冷却速度对显微组织、硬度的影响。结果表明:当冷速小于1℃/s时,转变产物为铁素体、珠光体和贝氏体;当冷速为1~3℃/s,转变产物为铁素体、贝氏体;当冷速为5~40℃/s,转变产物为贝氏体、马氏体;当冷速大于40℃/s时,转变产物为完全马氏体;当冷速小于20℃/s时,显微硬度逐渐升高;当冷速在20~100℃/s时,显微硬度在390 HV左右。     

奥氏体形变对铁道车辆用高耐候钢组织及性能的影响

基于Gleeble-3500热力模拟试验机、光学显微镜与显微硬度计,研究了高Cr耐候钢不同冷却速率下的连续冷却转变行为与形变对奥氏体组织转变的影响规律。结果表明:未变形奥氏体在冷却速率≤0. 2℃/s时,其组织为准多边形铁素体与少量珠光体;当冷却速率为0. 5～1℃/s时,其组织由准多边形铁素体与贝氏体组成;当冷速大于2℃/s时,其组织为贝氏体。当奥氏体经30%变形后,对试验钢组织类型未发生改变;当形变温度较高时,其组织相对粗大,组织中贝氏体以粒状贝氏体为主。在低冷速条件下,形变对试验钢硬度有一定影响,800℃形变时硬度稍低于未形变时硬度,850℃形变时硬度稍高于未变形时硬度,900℃形变时硬度与未形变时相当。     

Mn-Si-V系贝氏体辙叉钢的连续冷却转变特性

在Gleeble-1500热模拟机上采用热膨胀法,测定了一种Mn-Si-V系贝氏体辙叉钢的连续冷却转变曲线。利用DMI 5000M型光学显微镜、Hitachi H-800透射电镜和显微维氏硬度计对不同冷速下试验钢的显微组织和硬度进行分析,并就合金元素对贝氏体相变和显微组织的作用进行讨论。结果表明,试验贝氏体钢的相变点为:Ac_1=730℃、Ac_3=873℃、Ms=320℃。以0.05℃/s的冷速冷却时,试验贝氏体钢获得以上贝氏体为主的组织;在0.05~1.0℃/s的冷速范围内,试验贝氏体钢可以获得以无碳化物贝氏体为主的组织;当冷速大于1.0℃/s,试验贝氏体钢得到无碳化物贝氏体/马氏体复相组织,并且随冷速增加马氏体含量增大;当冷速达到8.0℃/s,试验贝氏体钢获得以低碳马氏体为主的组织。     

1.0 GPa级冷轧增强成形性双相钢的组织性能

采用热膨胀-显微组织-显微硬度相结合的方法,绘制了1.0 GPa级冷轧增强成形性双相钢的静态连续冷却转变曲线(CCT曲线),并研究了退火工艺对实验钢显微组织与力学性能的影响。结果表明：实验钢过冷奥氏体冷却转变过程主要存在铁素体相变区、贝氏体相变区和马氏体相变区的3个相变区;当冷速低于1℃/s时,实验钢主要发生铁素体与贝氏体相变,并存在少量马氏体相变;当冷速在3～20℃/s之间时,发生马氏体与贝氏体相变;当冷速达到30℃/s及以上时,完全发生马氏体转变。随冷却速率的增加实验钢的显微硬度逐渐增大,前期显微硬度提升较快,冷速达到20℃/s后逐渐趋于平稳,与对应冷速下的显微组织一致。实验钢的组织主要为铁素体、马氏体和残留奥氏体,三者匹配有利于变形过程基体强塑性的提升。当均热温度为810℃时,实验钢中残留奥氏体含量最高,为4.9%,变形过程中相变诱导塑性(TRIP)效应显著,力学性能最佳,屈服强度为791.7 MPa、抗拉强度为1041.7 MPa、伸长率为19.37%、强塑积达到20.18 GPa·%。     

低合金耐磨钢的CCT曲线与马氏体相变原位观察

利用Linseis L78 RITA相变仪测定了低合金耐磨钢在不同冷却速率下的膨胀曲线,并结合金相、硬度检验绘制出试验钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究不同冷却速度对该钢组织转变的影响,利用VL2000DX高温激光共聚焦显微镜观察并分析了试验钢的马氏体相变过程。结果表明：试验钢的临界转变点A_c1为766℃,A_c3为825℃;当冷速为0.01～0.1℃/s时,试验钢的显微组织为粒状贝氏体;当冷速达到0.2℃/s时,组织为上贝氏体+少量马氏体。随着冷速增加到0.5℃/s,贝氏体组织几乎全部消失,取而代之的是马氏体组织,并且随着冷速的进一步增加马氏体板条更加明显。原位观察结果表明：马氏体优先在奥氏体晶界处形核,后转变的马氏体在先形成的马氏体界面上形核,两者之间具有一定位向关系。     

冷却速率对含硼冷镦钢10B21组织转变的影响

利用淬火变形膨胀仪(DIL805A),结合金相显微分析和显微硬度测量,研究了冷却速率(0.2～75 ℃/s)对10B21冷镦钢过冷奥氏体连续冷却转变的影响.用光学显微镜和扫描电镜观察试验钢在不同冷却条件下的显微组织,研究了不同冷速对钢的组织和硬度的影响,绘制了其CCT曲线.结果表明,10B21钢连续冷却过程中,冷速为0.2～15 ℃/s时,组织为铁素体、珠光体;当冷速≥20 ℃/s时,开始出现羽毛状贝氏体;冷速为45～60 ℃/s时,主要是羽毛状的上贝氏体;冷速为75 ℃/s时,主要是板条马氏体.     

终轧后G20CrNi2MoA轴承钢连续冷却相变规律

采用Gleeble 3500热模拟实验机研究了G20Cr Ni2Mo A轴承钢在连续冷却过程中的相变规律,结合膨胀曲线绘制出G20Cr Ni2Mo A钢连续冷却转变曲线,并对不同冷速下显微组织和维氏硬度进行分析。结果表明:在低速冷却时,在两相区先发生铁素体相变,随着冷速的增加,铁素体逐渐减少,基体内残留奥氏体增多,珠光体相变温度区间为600~700℃,贝氏体相变区间主要集中在400~600℃,马氏体转变温度为412℃,当冷速在0.5~5℃/s时,室温下获得贝氏体组织,当冷速大于10℃/s时室温下将获得马氏体组织。     

一种碳锰曲轴钢的奥氏体连续冷却转变规律

使用DIL805L型膨胀仪分析了曲轴钢的相变规律,得到了其奥氏体连续冷却转变曲线（CCT）。结果表明,试验钢的临界点为：Ac1＝682 ℃,Ac3＝765 ℃;当冷速为0.2～5 ℃/s时,转变产物为铁素体＋珠光体;当冷速大于5 ℃/s时,转变产物为铁素体、珠光体、贝氏体与马氏体的混合组织;当冷速增大到15 ℃/s时,转变产物为贝氏体和马氏体组织;冷速越大冷却后马氏体含量越多,硬度逐渐增加。     

系泊链用R4(22MnCrNiMo)钢CCT曲线测定及分析

利用DIL805A型热膨胀仪测定R4(22MnCrNiMo)钢膨胀曲线,并结合金相、硬度检验绘制出试验钢的CCT曲线,研究不同冷却速度对该钢的组织转变影响。结果表明,R4(22MnCrNiMo)钢的临界转变点为:Ar₃=819.5 ℃,Ar₁=778.5 ℃;当冷速为0.1~0.5 ℃/s时,冷却得到的组织主要为下贝氏体+残留奥氏体+极少量马氏体;当冷速达到3 ℃/s时,显微组织中只有极少量下贝氏体组织存在;继续增大冷速,显微组织均为板条状、针状马氏体+残留奥氏体。     

S500Q水电用钢的静态连续冷却转变

利用DIL805L热膨胀仪测定了S500Q水电用钢在不同冷速下连续冷却转变的热膨胀曲线,结合组织观察和显微硬度测定,获得了该钢种的静态连续冷却转变曲线。结果表明,冷速在0.5℃/s以下,组织为铁素体、珠光体和粒状贝氏体,冷速在0.5~5℃/s之间,组织为粒状贝氏体和板条贝氏体,冷速在20℃/s以上,组织完全为马氏体。     

C-Mn-Al系TRIP钢连续冷却转变及组织研究

采用热膨胀仪测定了C-Mn-Al系TRIP钢在不同冷速下连续冷却转变的膨胀曲线;并运用Thermo-Calc软件,进行了C-Mn-Al系TRIP钢相变的理论计算。结合金相组织观察,研究了其连续冷却转变产物的组织形态。结果表明,当冷速0.5℃/s时,组织由许多多边形先共析铁素体、少量珠光体和无碳化物贝氏体组成;冷速5℃/s时,组织为铁素体和贝氏体;冷速10℃/s时,开始出现马氏体和贝氏体的混合组织。     

冷却速度对E690海洋平台用钢组织与性能的影响

采用热膨胀法在Gleeble-3800热模拟机上测定了E690海洋平台用钢的相变临界点。同时测定了过冷奥氏体在不同冷却速度下连续转变时的膨胀曲线,绘制了其静态CCT曲线。结合金相-显微硬度法,分析了不同冷却速度对E690海洋平台用钢组织性能的影响。结果表明：冷却速度为0.05到0.5 ℃/s时,冷却转变的产物为粒状贝氏体;当冷速增加,达到0.1~3 ℃/s后,板条状贝氏体明显增多;冷却速度超过5 ℃/s后,冷却产物为板条贝氏体和板条马氏体。     

压铸用模具钢4Cr5Mo2V的过冷奥氏体连续冷却转变

通过测定不同冷却速度下的相变膨胀曲线、显微组织和硬度,得到了4Cr5Mo2V钢的过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线;结合CCT曲线,研究了不同冷却速度下组织形貌演变及硬度变化的规律;比较分析了4Cr5Mo2V钢与H13钢过冷奥氏体连续冷却转变的异同。结果表明:经过不同冷却速度冷却后,4Cr5Mo2V钢的相变产物主要为贝氏体(B)和马氏体(M);冷速小于0.06℃/s时,相变产物主要是贝氏体组织;冷却速度在0.06~0.14℃/s之间,相变产物中出现了贝氏体和马氏体的混合组织;当冷速大于0.14℃/s时,相变产物为马氏体组织。4Cr5Mo2V钢与H13钢的CCT曲线相比,位置向右整体偏移,无铁素体+珠光体转变区,且贝氏体生成区变小,相同冷速下硬度明显提高。     

SDP2新型贝氏体模具钢的相变及动力学

对新开发大截面贝氏体塑料模具钢SDP2在极低冷速下的过冷奥氏体连续冷却转变过程和相变动力学进行了研究。采用DIL805A高精度差分热膨胀仪测量SDP2钢线膨胀行为,利用SEM分析冷却转变产物;根据JMA公式计算SDP2钢贝氏体相变激活能和Avrami指数。结果表明,SDP2钢过冷奥氏体连续冷却过程包含珠光体、贝氏体和马氏体转变,而无铁素体转变;当冷速大于0.02℃/s时,转变产物以下贝氏体或马氏体为主;小于0.02℃/s时,以上贝氏体或粒状贝氏体为主,并出现珠光体。SDP2钢贝氏体转变的激活能为117 k J/mol,SDP2钢在不同冷速下贝氏体转变动力学指数Avrami指数n≈2~3,经分析计算所得的Avrami指数值所对应的显微组织形态和实验所观察到的显微组织相符合。     

海洋平台用EQ70钢的连续冷却转变

采用DIL 805A热膨胀仪测定了EQ70海洋平台用钢在不同冷速下连续冷却转变的膨胀曲线,结合组织观察和微观硬度测定,获得了该钢的连续冷却转变曲线。结果表明,冷速在0.5℃/s以下,实验用钢的组织为粒状贝氏体,冷速在0.5℃/s到2℃/s之间组织主要为粒状贝氏体和板条贝氏体,冷速为2℃/时,开始有马氏体生成,冷速在5℃/s以上,组织全部转变为马氏体。     

冷却速率对ES355Al钢相变行为及组织的影响

采用DIL805淬火膨胀仪、金相显微镜及显微硬度计,研究了ES355Al钢连续冷却过程的相变及组织转变规律,分析了冷却速率对ES355Al钢相变及组织演变的影响。结果表明:过冷奥氏体在冷却过程中发生铁素体转变、珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。在冷速为0.2~1℃/s时,发生铁素体析出和珠光体转变;在冷速为2~7℃/s时,发生铁素体析出、珠光体转变和贝氏体转变,其中7℃/s为珠光体转变结束的临界冷速;,2℃/s、15℃/s分别为贝氏体、马氏体开始转变的临界冷速。ES355Al钢的显微硬度随着冷速增加而增加,由冷速0.2℃/s时的170 HV5增加到20℃/s时的350 HV5。     

DP980双相钢CCT曲线的测定与分析

在Gleeble-1500D热模拟试验机上测定DP980双相钢的连续冷却相转变曲线(CCT曲线),结合金相显微组织及维氏硬度,分析了不同冷却速度连续冷却时的组织转变,阐明了冷却速度与组织演变以及硬度变化的关系。结果表明:DP980钢在很大的冷速区间内都仅发生铁素体和贝氏体转变,只有当冷却速度达到50℃/s时,才开始发生马氏体转变。随冷速的提高,尤其在0.5~20℃/s时,硬相的贝氏体含量逐渐增加,硬度随冷速的提高增加的较为明显;冷却速率为20~50℃/s时,硬度提高趋于平缓。