管线钢X80的CCT曲线研究

采用膨胀仪研究管线钢X80连续冷却过程中的相变规律。采用热膨胀法和金相法相结合测绘管线钢X80的CCT曲线,并研究冷却速率对组织和硬度的影响规律。实验结果表明:不同的冷却速率下实验钢的组织不同。低冷速下,管线钢X80的组织均为多边形铁素体外加少量的珠光体;随着冷速的增加(3℃/s时),多边形铁素体逐渐转变为针状铁素体;当冷速达到50℃/s以上时,还会出现贝氏体组织。随冷速的提高,实验钢的硬度呈逐渐上升趋势。     

X80管线钢的过冷奥氏体转变规律和相变模型

利用L78RITA淬火热膨胀仪研究了X80管线钢过冷奥氏体转变的相变规律,结合金相-硬度法绘制了试验钢的连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,随着冷却速率的增加,X80管线钢过冷奥氏体分别发生了铁素体、贝氏体、马氏体转变;冷速小于3℃/s时,组织为铁素体和贝氏体;冷速在3～20℃/s时,组织只有贝氏体;冷速大于40℃/s时,组织中开始出现马氏体,且随着冷速的进一步增大,马氏体的含量逐渐增多,贝氏体逐渐减少直至消失。试验钢硬度随着冷却速率的增加呈逐步升高的趋势。在CCT曲线基础上,建立了相变点温度-冷却速率关系模型,并通过回归计算得到拟合度较高的相变模型,且模型计算值与试验值之间能够很好的地吻合,证明了该相变模型的可行性。     

DH36高强船板钢CCT曲线及针状铁素体形成研究

采用Linseie L78 RITA淬火/相变热膨胀仪测定了DH36高强度船板钢的相变点,绘制了连续冷却转变曲线。通过光学显微镜和显微硬度法分析了冷却速率对相变组织演变规律及对针状铁素体形成的影响。结果表明:冷却速率0.5~3℃/s时,转变产物为多边形铁素体和珠光体;冷却速率5~10℃/s时,转变产物为大量针状铁素体和少量贝氏体,珠光体消失;冷却速率15~100℃/s时,转变产物主要由粒状贝氏体和铁素体组成,并开始形成板条马氏体,随冷速的增加其显微硬度呈增大趋势。5~7℃/s的冷却速率范围是获得针状铁素体的最佳冷速区间,在7℃/s冷速下,观察到了Al-Si-Ti-O-S-Mn系复合夹杂物所诱发的呈发散状多维形核的晶内针状铁素体。     

抗H_2S腐蚀X70管线钢的奥氏体连续冷却相变行为的研究

利用全自动相变仪研究耐腐蚀管线钢X70连续冷却过程中的相变规律。采用热膨胀法和金相法相结合测定未变形条件下耐腐蚀管线钢X70的奥氏体连续冷却转变曲线,并研究冷却速率对组织的影响规律。结果表明:不同冷却速率下实验钢的组织不同。随冷却速度增加,组织逐渐由多边形铁素体和少量珠光体过渡到针状铁素体和粒状贝氏体。冷却速度为10~25℃/s时能获得以针状铁素体为主的金相组织。     

高V、N微合金钢动态CCT曲线及纳米碳氮化物析出冷速敏感性

为实现对高V、N微合金钢轧制-冷却工艺过程中组织、析出相的精准控制,利用Gleeble-1500D热模拟实验机研究了轧后不同冷速下实验钢的热膨胀曲线、相变规律、过冷奥氏体动态连续冷却转变曲线(动态CCT曲线),并着重研究了微观组织演变行为、显微硬度和纳米碳氮化物析出行为对冷却速率的敏感性。结果表明：冷却速率低于3 ℃/s时,实验钢显微组织由铁素体和珠光体组成;当冷却速率位于3 ℃/s时,发生贝氏体相变,基体组织由铁素体、珠光体和贝氏体组成;冷却速率为8 ℃/s时,珠光体组织消失,马氏体组织开始出现,基体组织由沿晶铁素体、贝氏体和马氏体组成;当冷却速率达到20 ℃/s时,基体组织中马氏体占主,并由少量先共析铁素体和贝氏体组成。此外,冷却速率对纳米碳氮化物的析出行为也具有显著影响,冷速处于1 ℃/s以内时,多边形铁素体中纳米析出相直径和数密度具有较强的冷却速率敏感性,纳米析出相直径随冷速提升显著降低,数密度随冷速提升而提高;冷速由1 ℃/s增加至3 ℃/s时,纳米析出相直径进一步降低,而数密度趋于稳定;当冷速继续增至5 ℃/s时,纳米析出相直径保持稳定,数密度呈现下降趋势。研究还发现,贝氏体组织中纳米析出相较少,贝氏体不利于纳米相析出。基于上述组织演变与析出规律的研究,工业化试制出了屈服强度700MPa以上、满足抗震要求的高V、N微合金钢。     

X80管线钢连续冷却相变研究

在Gleeble-3800热模拟机上研究了X80管线钢经两阶段轧制后连续冷却过程中的相变行为,用热膨胀法和金相法建立了连续冷却转变(CCT)曲线.结果表明,在低冷速下,X80管线钢组织主要由铁素体+贝氏体组成,当冷速大于1 ℃/s时,组织全部转变为不同形貌的贝氏体,随冷速增加,组织明显变细,同时材料的硬度逐步增高.根据CCT曲线,在实际生产中,终轧温度控制在750 ℃以上且轧后冷却速率控制在20~30 ℃/s最好,此时可获得含高密度位错和弥散MA组元的贝氏体组织,使X80管线钢同时达到高强度高韧性.     

高级别 X100管线钢的相变规律

用Gleeble-3500热力模拟试验机对X100级别管线钢在不同冷速下的相变规律及组织状态进行了研究。结果表明,奥氏体向铁素体转变温度大概在600℃,铁素体向贝氏体转变温度在400～500℃,贝氏体转变终了温度在300～400℃;随着冷却速度升高,组织中粒状贝氏体和板条贝氏体比例增大,晶粒更细小,硬度增加。实验室轧制显示,当冷速大于10℃/s能得到力学性能合格的X100管线钢。     

高温变形对X100级管线钢相变规律影响

采用热模拟技术对X100管线钢在连续冷却转变下的显微组织的变化规律进行了研究。深入讨论了X100管线钢的CCT曲线及其在不同冷却条件下的相变规律。结果表明,X100管线钢的组织为GB(Granular Bainite)、QF(Polygonal Ferrite)、M/A构成的复相组织,且各相比例和形态对性能影响较大。发现随着冷却速度的提高,在连续冷却转变组织中依次出现多边形铁素体(QF)、粒状贝氏体(GB)、贝氏体铁素体(BF)、板条马氏体(LM)。静态CCT在5~20℃/s冷速区间可得到GB、BF、M/A构成的复相组织,动态CCT的冷却速度大于20℃/s才能得到相应的组织。研究结果表明:高温变形能够扩大相变温度区间,细化相变后晶粒尺寸。高温变形对铁素体相变影响较大,而对贝氏体相变影响较小。     

冷速及变形对X70级管线钢相变及组织的影响

通过一种微合金高强管线钢未变形及热变形条件下连续冷却相变行为的研究,建立了相应的奥氏体连续冷却相变曲线,结合光学显微镜及扫描电镜的微观组织观察,研究了冷却速度及热变形对该钢相变及组织的影响;试验结果表明,试验钢在试验冷速范围内组织由多边形铁素体＋珠光体,针状铁素体,贝氏体铁素体构成;变形将针状铁素体的相变温度提高100℃以上,形成针状铁素体的冷速范围由未变形的0.5-15℃/s扩大到变形后的3-50℃/s以上,促进了针状铁素体转变;随变形后冷却速度及变形量的增加,基体组织变细,基体中M/A小岛变得更加细小、弥散。     

热处理工艺对Mn-Mo-Nb-B低碳微合金钢组织和力学性能的影响

利用SEM、电子探针、纳米压痕及高温变形热模拟机,研究低碳合金钢在不同热处理工艺下组织及力学性能的变化规律。结果表明,冷却速度不同时,合金钢中贝氏体的显微组织不同。当冷却速率为0.50~1.00℃/s时,钢中组织为准多边形铁素体和粒状贝氏体;冷却速度为3.00~10.00℃/s时,组织变为针状铁素体和板条贝氏体。针状铁素体组织的相变温度为620~600℃之间;试验钢中准多边形铁素体硬度最低,板条贝氏体硬度最高,贝氏体组织的本征硬度与维氏硬度均随冷却速度的增加而增大,且基体本征硬度对合金钢维氏硬度的变化起主要作用。     

Q500qENH桥梁耐候钢CCT曲线的测定及其组织、硬度

为了深入了解Q500qENH钢在连续冷却相变过程中组织及硬度的变化及原因,通过热膨胀法和金相-硬度法绘制了Q500qENH钢的动态连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究了冷却速度对其组织、硬度及相变行为的影响。结果表明：冷速在0.1～0.3℃/s时,试验钢的组织为多边形铁素体和少量珠光体与贝氏体;冷速在0.5～10℃/s时,组织主要为粒状贝氏体,冷速在15～30℃/s时,组织主要为板条贝氏体和粒状贝氏体,随着冷速的增大,粒状贝氏体的含量逐渐降低,板条贝氏体的含量不断增加,在25～30℃/s较大冷速时,有极少量的马氏体产生。随着冷速由0.1℃/s增加至30℃/s,试验钢的硬度基本呈线性增大,由154 HV0.2增加至352 HV0.2,基体组织的细化是硬度不断增大的主要因素。     

含铜超低碳钢CCT曲线及组织

采用Formastor-F热模拟试验机测定了一种含铜超低碳钢900℃未变形奥氏体0.2～100℃/s冷速下连续冷却转变曲线,观察分析不同冷速下的相变组织,并测定对应的维氏硬度。结果表明,不同冷速下,这种超低碳钢奥氏体稳定转变成贝氏体铁素体组织,冷却速度对实际晶粒度无显著影响,冷速在3℃/s以下,组织主要为准多边形贝氏体铁素体,且在基体上析出细小ε-Cu颗粒;冷速在5℃/s以上,组织主要为贝氏体型铁素体,硬度不发生显著变化。     

X80管线钢连续冷却相变及组织研究

用L78淬火热膨胀仪测定X80管线钢的连续冷却过程的热膨胀曲线,结合金相法绘制了X80管线钢的连续冷却转变曲线。采用ZEISS Supra 55型热场发射扫描电子显微镜(SEM)分析了连续冷却过程相变组织的精细结构及析出物。结果表明,试验钢在较低冷速的组织为块状铁素体、贝氏体及少量珠光体,随着冷却速率的增加,铁素体和珠光体减少,条片状贝氏体逐渐增多,直到组织完全转变为贝氏体;40℃/s冷速开始出现马氏体;随冷速的增加,组织明显得到了细化;试验钢在不同冷速下的析出相弥散分布,形状为颗粒状或短棒状。     

600MPa级低碳微合金高强钢的相变规律研究

利用Gleeble-1500热/力模拟实验机,研究了新开发的屈服强度600 MPa级高强钢的相变规律,分析了不同冷却速率对钢组织的影响。结果表明:相变开始温度为488～610℃,终止温度为330～472℃;随冷速的提高,相变组织中多边形铁素体和准多边形铁素体的量逐渐减少,而粒状贝氏体的量逐渐增多,直到以粒状贝氏体为主的组织;当冷速达到10℃/s后,粒状贝氏体向板条贝氏体过渡,直到全部生成板条贝氏体,且在10～20℃/s,组织基本全为板条贝氏体。冷速高于20℃/s后则产生较多的马氏体。     

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。     

X120管线钢的连续冷却相变及显微组织

采用Gleeble 1500热模拟试验机,模拟在1100 ℃变形30%和在850 ℃变形35%变形之后在0.5～50 ℃/s冷却速率下的X120管线钢的连续冷却过程,通过光学显微镜、透射电镜、维氏硬度计及显微力学探针分析,研究了X120管线钢的相变温度、显微组织及维氏硬度的变化规律.结果表明:当冷却速率在20～50 ℃/s时,试验钢的组织主要为下贝氏体和板条马氏体.下贝氏体的相变开始温度在470℃左右,终止温度在320～330℃.钢的硬度随冷却速率提高而逐渐增加,最高硬度达320 HV.     

含钛微合金钢的动态CCT曲线

研究了不同冷却速率下一种含钛微合金钢的相变过程与相变温度的变化,结合金相-硬度法获得该含钛微合金钢的动态CCT曲线。结果表明:含钛微合金钢的Ac_1=702℃、Ac_3=826℃;随着冷速增加,奥氏体转变开始和结束温度逐步下降;冷速小于1.5℃/s时,组织为铁素体与珠光体;1.5~2.5℃/s冷速为贝氏体产生的临界冷速;冷速为5~10.0℃/s时,组织主要是贝氏体;冷速为15~20℃/s时组织为下贝氏体与少量马氏体;随冷速增加,硬度整体呈升高趋势。     

500 MPa级高建钢形变奥氏体连续冷却转变行为研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机模拟了屈服强度500 MPa级高建钢热变形奥氏体的动态连续冷却转变过程,结合金相法绘制试验钢的CCT曲线,并对相变组织进行维氏硬度测试。试验结果表明,当冷速低于2.5℃/s时,形成多边形铁素体、针状铁素体和珠光体的混合组织;在5~30℃/s的冷速范围内,形成针状铁素体和粒状贝氏体的混合组织;在冷速50℃/s时,开始出现少量板条贝氏体组织。随着冷速的增大,组织细化,连续冷却转变组织硬度增加。试验钢两阶段变形后的控冷工艺窗口为5~25℃/s。     

低成本900 MPa级工程机械用钢连续冷却转变行为的研究

针对当前不含Mo 低成本900 MPa级工程机械用钢的生产,采用Formastor-FⅡ相变仪,研究了900 MPa级工程机械用钢的连续冷却相变行为,分析了试验钢在连续冷却条件下的显微组织、显微硬度变化规律和贝氏体相变过程;结合热膨胀法和金相-硬度法绘制了试验钢的连续冷却转变曲线。结果表明:当冷却速率为0.25~0.5 ℃/s时,试验钢组织主要为铁素体和粒状贝氏体;冷却速率为1~2 ℃/s时,试验钢组织由粒状贝氏体和板条贝氏体组成;冷却速率为5~20 ℃/s时,试验钢组织为板条贝氏体和互锁状贝氏体,随着冷却速率的提高,板条贝氏体相变温度区间变窄,互锁状贝氏体相变温度区间变宽。冷却速率为5 ℃/s时,以板条贝氏体相变为主导,晶界形核速率高于晶内形核速率;冷却速率为10~20 ℃/s时,以互锁状贝氏体相变为主导,晶内形核速率高于晶界形核速率。冷却速率为0.25~2 ℃/s时,试验钢显微硬度随着冷却速率的增加而增加,硬度值从188HV升高到239HV;冷却速率为2~5 ℃/s时,出现硬度平台;冷却速率为5~20 ℃/s时,试验钢显微硬度随冷却速率的增加而增加,硬度值从240HV升高到270HV。     

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。