变质对中锰钢组织与性能的影响

系统地研究了变质对中锰钢组织与性能的影响。结果表明，变质能细化晶粒，改变碳化物的形态和分布；碳含量小于１．２％时，能提高中锰钢的冲击韧度、加工硬化能力和耐磨性。     

碳含量对冷轧中锰钢双相区退火组织和力学性能的影响

研究了含碳量为0.1%～0.4%的冷轧态中锰钢经650℃退火后微观组织和单轴拉伸性能的变化规律。利用SEM进行了组织形貌表征,采用XRD法测量了残余奥氏体量,通过拉伸试验机测试了钢的单轴拉伸性能。结果表明,冷轧态实验钢在退火过程中都发生奥氏体逆相变,获得具有一定量亚稳奥氏体的超细晶组织;随实验钢碳含量从0.1%增加到0.2%时,钢的抗拉强度(Rm)变化不大(约1000 MPa),而断后伸长率(A)从27%升高到43%时,强塑积(Rm×A)从28 GPa%提高到45 GPa%,而碳含量为0.4%时,钢的强度明显提高(约1200 MPa),但塑性却下降。分析认为,冷轧中锰钢中的碳有利于逆转变奥氏体的形成及稳定,但碳含量过高会形成大量碳锰化合物,不利于奥氏体的形成,从而降低塑性。亚稳奥氏体相的TRIP效应以及超细的晶粒尺寸是获得超高强度、高塑性及高强塑积的主要原因。     

不同轧制工艺中锰钢I&Q&P处理后的组织和力学性能

对0.1C-7.2Mn中锰钢热轧板,分别进行压下率40％的热轧、双相区温轧和冷轧加工,得到室温组织不同的热轧、温轧及冷轧原始试样,然后对不同轧制原始试样进行相同的I&Q&P热处理.采用扫描电镜(SEM)对观察了原始试样和热处理试样的室温组织,采用室温拉伸实验对热处理试样的力学性能进行了对比.结果显示,温轧I&Q&P试样...     

调质中碳硅锰钢中硼的控制及其作用

采用加铝定氮的方法,稳定地控制了钢中酸溶硼的含量。分析了中碳硅锰钢调质处理前的轧制状态、不同的热处理或热加工对调质处理后钢中硼的分布及冲击性能的影响。结果表明,不同的热加工历程,对调质处理后钢中硼碳化物在晶界的偏聚析出和钢的冲击性能都有不同程度的影响。说明为提高硼在钢中的均匀化程度,一方面要在工艺许可的范围内选择较高的热加工温度,另一方面油冷等淬火快冷方式能够避免硼碳化物的沿晶偏聚析出。     

淬火工艺对含Ni中锰钢组织和性能的影响

通过扫描电镜观察、拉伸及低温冲击试验,研究了不同淬火工艺对含1%(质量分数)Ni的中锰钢组织和性能的影响。结果表明,随着淬火温度升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度先增大后减小,随后再逐渐增大,低温冲击吸收能量具有相同变化趋势;中锰钢的最优调质工艺为900 ℃淬火后于600 ℃回火,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别能达到560 MPa、640 MPa及21.8%,-50 ℃ 冲击吸收能量达到270 J,获得了良好的综合力学性能。调质态试验钢在不同淬火温度下均获得了铁素体和回火马氏体组织,随着淬火温度升高,马氏体比例增加,晶粒尺寸逐渐减小。     

双相区退火工艺对中锰钢组织与性能的影响

采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)和单轴拉伸实验等研究了自主设计的"预淬火+双相区退火"热处理工艺对成分为0.15C-5Mn的中锰钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,实验钢抗拉强度逐渐升高,屈服强度逐渐降低,伸长率和强塑积先升后降,此结果与相变诱导塑性(TRIP)效应有关;随着退火时间的延长,实验钢抗拉强度先增后降,屈服强度逐渐降低,伸长率和强塑积先增后降;当热处理工艺为"800℃保温30 min水淬+655℃退火4 h空冷"时,实验钢可以获得最佳组织和力学性能,此时其残留奥氏体的体积分数为25%,抗拉强度为1250 MPa,伸长率为37%,强塑积达到46 GPa·%。实验钢的高强度和高塑性是由超细晶组织和TRIP效应共同决定的。     

TiC强化中锰钢的组织与性能研究

中锰钢是一种新发展的耐磨钢,而TiC的加入可以显著提高钢的耐磨性能.通过原位合成的方法,在中锰钢中引入TiC颗粒,探索了进一步提高该钢种耐磨性能的途径.研究表明,通过原位合成方法引入TiC颗粒后,中锰钢基体组织未发生明显变化,水韧处理后中锰钢呈奥氏体组织;TiC的引入提高了中锰钢的硬度和强度,表明其具有一定的强化效果;对TiC强化中锰钢磨损试验研究表明,不论是在油润滑,还是水润滑条件下,引入一定量TiC都会使基体耐磨性大幅提高,所能承受的极限载荷也有很大提高.     

退火和退火-时效工艺对热轧中锰钢组织及性能的影响

分别采用退火和退火-时效工艺来调控热轧态Fe-10.2Mn-0.41C-2.2Al-0.6V中锰钢中的奥氏体体积分数、奥氏体稳定性及VC析出来优化中锰钢的力学性能组合。结果表明,经退火-时效热处理后试验钢的屈服强度、抗拉强度和伸长率均获得提升。大量的纳米级VC颗粒是促进中锰钢屈服强度增加的主要因素。     

卷取温度和退火工艺对热轧中锰钢组织和力学性能的影响

冶炼了含1.0%～1.5%C、5.0%Mn(质量分数)的中锰钢,热轧后水冷至600、630和660℃保温1 h炉冷以模拟卷取工序,并进行了在600、640、680和730℃保温1～16 h后炉冷的退火处理。通过金相分析、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和拉伸试验研究了模拟的卷取温度和退火工艺对钢的微观组织和力学性能的影响。结果表明:模拟不同温度卷取的中锰钢组织均由马氏体、少量贝氏体和4.5%(体积分数)左右的残留奥氏体组成,力学性能变化不明显;退火后钢中残留奥氏体含量显著增加,且随着退火温度的升高和保温时间的延长,残留奥氏体由片条状转变为块状,钢的屈服强度降低,抗拉强度先升高后降低,断后伸长率升高。经680℃保温10 h炉冷退火的钢中残留奥氏体最稳定,力学性能最佳,抗拉强度为890MPa,断后伸长率达29%。提高退火温度和缩短保温时间使钢中残留奥氏体稳定性降低,TRIP效应减弱,力学性能降低。     

奥氏体中锰钢多元合金化对耐磨性的影响

通过在奥氏体中锰钢基础上分别或复合加入合金元素Nb、w、Ti、B、N、Cr、Cu,以便在奥氏体中形成适量弥散分布的第二相,从而提高在非强烈冲击工况下的耐磨性。当冲击功为1J时,把合金化的奥氏体中锰钢的耐磨性同Mn13钢及普通中锰钢相比较,得出相对耐磨性的大小。由实验可知多元合金化中锰钢的耐磨性相对Mn13钢的耐磨性提高了68~118%。从微观分析结果,对耐磨性的提高进行了探讨。     

形变温度对中碳钢组织转变的影响

热模拟单向压缩下中碳钢形变温度低于Ad3(786℃)点时，析出形变诱导铁素体(DIF)，DIF量随形变温度降低而提高；在低于750℃形变时，DIF量远高于平衡态铁索体含量54％．DIF析出时碳原子高度富集在铁索体晶界和铁索体／奥氏体界面．在低于A1(719℃)等温处理时，高于Ad3点形变试样中，奥氏体转变为铁素体 片层状珠光体；低于Ad3点但高于Ar3(645℃)点形变时，未转变奥氏体转变为铁素体 片层状珠光体 晶界渗碳体；稍高于Ar3点形变时，将获得铁素体 弥散渗碳体的球化组织．     

C含量和热处理对中锰耐磨钢组织与性能的影响

对不同C含量和热处理工艺处理的中锰耐磨钢的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,C含量增加,中锰耐磨钢的硬度增大,冲击韧度减小。经850℃淬火+400℃回火的中锰耐磨钢冲击韧度很差,冲击功最高仅为8.3 J;采用850℃淬火+600℃回火的钢冲击功达到19.8 J,洛氏硬度偏低,最高为35.42 HRC;经850℃淬火+200℃回火的钢冲击功为14.3 J,洛氏硬度达到49.78 HRC,综合力学性能最好。     

不同碳含量对中碳低合金钢分级等温淬火组织与性能的影响

以Si、Mn合金钢为对象,研究了不同含碳量对中碳低合金钢分级等温淬火组织和性能的影响,分析贝氏体、马氏体含量与实验钢性能的关系。结果表明,增加含碳量,实验钢中下贝氏体含量下降,马氏体含量增加,实验钢硬度增加,冲击韧度降低;在中碳低合金钢中降低下贝氏体含量或增加马氏体含量可以提高材料硬度,但会引起其冲击韧度的下降。当碳含量在0.48%~0.50%时(下贝氏体含量为30%~40%、马氏体含量为40%~50%),贝/马复相组织强韧性匹配较好,材料具有优异的综合力学性能。     

轧后冷制度对低碳贝氏体钢组织及屈强比的影响

在热模拟及轧制实验的基础上,利用扫描电镜和多功能材料试验机研究了轧后冷却制度对低碳贝氏体钢组织及屈强比的影响.结果表明,所研究钢种在1～25℃/s的冷却速度范围内均可得到贝氏体组织,其贝氏体开始转变温度为557～651℃.轧后以不同冷却制度冷却至室温的试样微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体等的混合组织,冷却制度不同,各种组织所占的比例有很大不同.冷却制度对屈强比也有明显影响:轧后直接空冷至室温的试样的屈强比为0.68,但强度较低;油淬试样的屈强比约0.77,且强度较高;水冷至531℃而后空冷的试样的屈服强度较高,但抗拉强度相对较低,屈强比高达0.90.     

控轧控冷工艺对20MnSi钢组织和性能的影响

通过对加热温度、终轧温度、各种冷却条件、冷却方式的控制,结合对实验样品进行组织、金相分析,研究控轧控冷工艺对20MnSi钢在轧制过程中性能、组织的影响.实验结果确定了最佳的工艺制度:加热温度为(1150±20)℃;终轧温度为(850±20)℃;精轧总变形量为60%;冷却速度控制在0.5～2.0℃/s;终冷温度控制在(620±20)℃     

形变参数对中碳钢组织演变的影响

通过热模拟实验研究了不同形变温度及在700℃下不同形变量时中碳钢35K的组织演变过程。结果表明，中碳钢通过形变可获得形变诱导铁素体（DIF）；形变提高奥氏体向铁素体转变温度，随着形变温度的降低，DIF含量呈反“S”形增加，即先缓慢增加，随后快速增加。当DIF量超过平衡态铁素体量时，其增加趋势趋缓。随700℃形变量的增加，DIF含量呈“S”形增加，在形变量为0．7时可获得良好的球化组织。在中碳钢形变后的控冷过程中，根据形变量和形变温度所影响的未转变的奥氏体尺寸、形变储能、富碳程度和能量与成分起伏等，未转变的奥氏体将发生不同于传统未变形奥氏体的转变。因此，控制轧制和控制冷却后可获得离异珠光体、球粒状或短棒状渗碳体的微观组织。     

Multiphase Microstructure in a Metastability-Assisted Medium Carbon Alloy Steel

A medium carbon alloy steel is processed by austenizing at 900 °C for 30 min, then rapid quenching into a patented quenching liquid and holding at 170 °C for 5 min, finally isothermally holding at 250 °C for different times. The morphology and mechanical properties are performed by using optical microscopy and scanning electron microscopy. A multiphase microstructure characterized by a mixture of lenticular prior martensite (PM), fine needle bainitic ferrite and filmy retained austenite (RA) is obtained. It is found that the PM formed firstly upon quenching can accelerate the subsequent bainitic transformation and promote refinement of multiphase colonies. The results show that an optimum mechanical property of a 4000.9 MPa bending strength and a 2030 MPa tensile strength is achieved at 250 °C for 120 min, which is attributed to the multiphase microstructural characteristics and a high product of the volume fraction of RA and the carbon content of austenite.     

中碳钢无缝钢管退火工艺改进

我厂是内蒙古自治区唯一的一家生产小直径 ((8～ 76 )mm×壁厚 (1～ 2 )mm )无缝钢管的厂家 ,数年前引进了江苏的一家无缝钢管厂的生产工艺及设备 ,其中热处理设备为 1 2m× 18m辊式连续退火炉 ,加热燃料为发生炉煤气 ,采用顶喷 ,节能环保 ,性能较好。但投产后数年来只能生产工艺简单、低附加值的低碳钢无缝钢管 ,而像 4 5钢管这类市场紧俏 ,附加值高的产品却不能生产。而按原先的工艺 (加热温度为 82 0～ 85 0℃ ,加热时间为 2 0min)处理后的 4 5钢管的强度总比标准值低 (30～ 5 0 )MPa ,按照该产品标准GB/T816 2— 1987力学性能规定 ,…