两相区退火时间对冷轧中锰钢组织和力学性能的影响

研究了650℃下退火时间对冷轧Fe-0.14C-5Mn钢的组织结构和力学性能的影响规律,利用SEM进行了组织结构表征,采用XRD法测量了残留奥氏体量,通过拉伸试验机测试了钢的单轴拉伸性能。结果表明,退火过程中发生奥氏体逆转变,退火1min以后即形成20%以上的亚稳奥氏体;随退火时间的延长,抗拉强度（Rm）逐渐升高,屈服强度逐渐降低;断后伸长率（A）和强塑积（Rm×A）先升高而后降低,在650℃退火10 min时塑性（46%）和强塑积（46 GPa%）获得最大值。分析认为高含量亚稳奥氏体相的TRIP效应以及超细的晶粒尺寸是获得超高强度、超高塑性及高的强塑积的主要原因。     

临界退火工艺对冷轧中锰钢微观组织和力学性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜和拉伸试验等研究了临界退火工艺对Fe-10.2Mn-0.48C-2.2Al-0.7Si-0.75V的冷轧中锰钢微观组织和力学性能的影响.通过热力学计算确定最佳的退火温度,以便获得最佳的力学性能.结果表明:临界退火后实验钢获得了板条状和等轴状奥氏体晶粒,同时铁素体中存在高密度位错.奥氏体的体积分数受...     

临界区退火时间对冷轧中锰钢组织和力学性能的影响

利用拉伸试验机、扫描电镜和X射线衍射仪研究了临界区退火时间对0.21C-4.1Mn-1.85Si-0.05Nb-Fe冷轧中锰钢组织性能的影响。结果表明,随退火时间增加,铁素体比例降低,残留奥氏体含量先增加后降低,马氏体尺寸不断增加,试验钢的屈服强度先升高后逐渐降低,抗拉强度先降低后升高,伸长率和强塑积先增加后逐渐降低。退火10 min,工程应力-工程应变曲线表现为连续屈服,但加工硬化能力不足导致塑性最差。增加退火时间,工程应力-工程应变曲线出现屈服平台,但较大应变范围内不断出现的TRIP效应使得试验钢保持了持续的加工硬化能力,塑性提升。690℃退火60 min,试验钢的综合力学性能最佳,抗拉强度为1036.9 MPa,伸长率25.6%,强塑积可达26.5 GPa·%。     

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。     

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。     

冷轧中锰钢的再结晶调控及其对力学性能的影响

为探究铁素体再结晶对冷轧中锰钢微观组织与力学性能的影响规律,以0.15C-5Mn (质量分数,%)冷轧中锰钢为研究对象,采用两步临界区退火的热处理方法,利用SEM、TEM和EBSD等表征手段和力学性能测试方法,研究了铁素体再结晶调控对冷轧中锰钢多样化残余奥氏体形成及其力学性能的影响。结果表明,通过在不同温度预先调控冷轧中锰钢中的铁素体再结晶,可获得由不同比例的等轴状再结晶铁素体和马氏体组成的双相细晶组织。经常规退火处理后,在终态组织中形成了不同体积分数的超细晶再结晶铁素体和呈等轴状/板条状形貌的多样化细晶残余奥氏体,使中锰钢在拉伸变形过程中表现出多样化的TRIP效应,在提升冷轧中锰钢强塑性能的同时,其Lüders变形也获得改善。     

Fe-8Mn-xAl-0.2C冷轧中锰钢的组织与性能

利用场发射扫描电镜、电子背散射衍射技术、X射线衍射仪及电子万能试验机等对Fe-8Mn-xAl-0.2C(x=0, 3)冷轧中锰钢的微观组织与性能进行了研究。结果表明,Al的添加使奥氏体化温度明显升高。经高温临界区退火后得到了等轴的奥氏体与铁素体双相组织。添加Al提高了奥氏体的稳定性,影响了试验钢变形过程中的应变硬化行为,材料塑性得到改善。Fe-8Mn-0.2C冷轧试验钢在625℃退火获得了最优综合力学性能,抗拉强度为1220 MPa,伸长率为44%,强塑积为54 GPa·%;Fe-8Mn-3Al-0.2C冷轧试验钢在710℃退火获得了最优综合力学性能,抗拉强度为970 MPa,伸长率为58%,强塑积为56 GPa·%。此外,Al的添加扩大了试验钢获得优异力学性能的退火温度范围。     

两相区退火对中锰钢热轧板组织和性能的影响

利用SEM、TEM以及EBSD技术对经过不同温度、不同时间退火低碳高硅中锰钢(锰含量7.6％)的组织和性能进行研究.结果表明:退火温度及退火时间对于中锰钢强度和塑性有重要影响.当退火温度为680℃时塑性最好,且随着退火时间的延长塑性逐渐增加,强塑积最高可达到30 GPa％.不同温度退火后的组织均为铁素体和残留奥氏体两相,使用EBSD技术可以发现在晶界处呈现薄膜状的大量残留奥氏体,薄膜状残奥产生的TRIP效应能够有效增加中锰钢的伸长率.     

C含量对冷轧Fe-6Mn-1Al中锰钢组织与性能的影响

研究了C含量(质量分数)分别为0.06%、0.15%和0.30%的冷轧中锰钢Fe-6Mn-1Al退火后的组织及室温拉伸后的力学性能变化规律。结果表明,不同C含量的试验钢经660 ℃退火后的组织均为铁素体+奥氏体的双相组织。随着C含量的增加,试验钢中奥氏体的体积分数由19.34%增加到38.70%,且C含量的增加引起了配分到奥氏体中的C、Mn含量的增加,使奥氏体的稳定性得到了提升。C含量较高的试验钢变形过程中的TRIP效应更显著,使试验钢的加工硬化能力得到了提高,获得更好的综合力学性能。C含量从0.06%增加至0.30%,试验钢的强塑积由28.0 GPa·%增加到51.4 GPa·%。     

一种新型高强度高塑性冷轧中锰钢的组织和力学性能

研究了两相区退火温度对一种新型冷轧中锰钢(0.2C-5Mn-0.6Si-3Al,质量分数,%)显微组织及拉伸性能的影响。结果表明,在退火温度为730℃时,冷轧中锰钢可获得优异的强度与塑性配合,即抗拉强度为1062 MPa,总伸长率为58.2%,强塑积为61.8 GPa·%。随着退火温度升高,逆转变奥氏体逐渐粗化,且由片层状组织形态逐渐向等轴状组织形态转变,在一定退火温度下可获得奥氏体晶粒尺寸分布较为宽泛的多尺度的组织形态。这种多尺度组织形态的残余奥氏体具有适当的机械稳定性,能够产生连续不断的相变诱发塑性(TRIP)效应。连续不断的TRIP效应与铁素体在变形过程中的良好配合,是冷轧中锰钢获得高强度、高塑性的主要原因。冷轧中锰钢拉伸断裂的裂纹主要萌生于软相的铁素体(δ-铁素体)及超细晶铁素体与形变诱导马氏体(残余奥氏体)的界面处。     

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。     

Nb含量对高碳钢组织和性能的影响

通过在高碳钢中加入不同含量Nb,研究了正火空冷条件下Nb对高碳钢组织和性能的变化。通过对比发现加入Nb后钢中边界铁素体含量明显增加,强度降低,韧性得到提高;Nb的加入改变了珠光体形态,对温度变化敏感;Nb还使高碳钢的CCT曲线向右下方移动,细化了珠光体片层间距;Nb含量的改变对CCT珠光体区宽度影响不明显。     

中碳低硅TRIP钢组织与力学性能的研究

采用Gieeble3500对中碳低硅TRIP钢进行了连续退火模拟,研究了不同两相区及贝氏体区等温温度对组织、力学性能及应变硬化规律的影响.结果表明,在780℃+ 400℃处理时获得最大的残余奥氏体量、伸长率及强塑积.450℃贝氏体等温时残余奥氏体转变量最大,由于残余奥氏体稳定较差,大量转变发生在变形早期阶段,其对伸长率的贡献不大.与之相反,400℃时残余奥氏体的力学稳定性较好,能较均匀且缓慢地发生转变,从而获得最好的塑性.     

时效处理对超高锰钢组织及力学性能的影响

研究了时效处理工艺对超高锰钢的组织及小变形轴向压缩情况下的形变硬化能力的影响.结果表明,适当的时效处理可以提高超高锰钢的形变硬化能力,硬化速率与起始硬度无关.经时效处理的超高锰钢,真应力一真应变分段符合Hollomon方程,具有双n力学行为,小变形即可获得较高形变硬化.     

轧制工艺对中碳锰钢的组织影响

采用热模拟单道次压缩试验研究了形变温度、形变量及冷却速率对中碳锰钢的组织影响.结果表明:在高于A<,3>点(779℃)的形变过程中,珠光体体积分数随形变温度的降低先增后减,且在860℃附近出现极大值.试样在860℃形变后,随形变量的增加,珠光体体积分数逐渐减小;而随冷却速率的提高(≤20℃/s),奥氏体会发生伪珠光体转变,珠光体体积分数呈递增的趋势,同时铁索体晶粒得到细化且主要沿晶界分布,因此通过合理控制形变参数及冷速可获得较理想的铁素体+珠光体组织,提高材料的性能.     

低碳Mn-Cr冷轧热镀锌双相钢的组织性能研究

以低碳Mn-Cr冷轧热镀锌双相钢为对象,研究了两相区不同加热温度下钢的组织特征和力学性能。结果表明,钢的组织由铁素体和马氏体岛组成,马氏体岛在铁素体基体上均匀弥散分布,马氏体岛中有微孪晶存在,且在靠近马氏体岛相界的铁素体中存在非连续的(Fe,Cr,Mn)xCy析出物。随加热温度的升高,钢的屈服强度和伸长率明显升高,抗拉强度下降。     

中心偏析对高锰钢中厚板力学性能的影响

以国内某钢厂中厚板力学性能检验和拉伸试验断口情况判定数据为样本,找出了两者之间的对应关系,指出断口分层将引起钢材延伸性能的明显下降.通过对分层试样金相组织和断口形貌的研究,认为心部异常组织以及硫化物夹杂的存在使得试样拉伸时易在中心部位发生脆断,形成断口分层.试样厚度中心区域在较小的形变条件下产生了裂纹,使材料的变形集中在局部,这种通过裂纹扩展使材料断裂的方式,降低了材料断裂前的变形量,从而导致拉伸试样延伸率不合.     

碳含量对新型耐磨铸钢组织和力学性能的影响

研究了碳含量对新型耐磨铸钢组织和力学性能的影响。结果表明:当合金钢碳含量在0.28%⁰.48%范围变化时,随着碳含量的增加,合金钢的组织由条状马氏体逐渐向片状马氏体过渡,并且其冲击韧度降低,硬度提高。     

微量元素硼对碳钢、不锈钢组织与性能的影响

综述了近年来国内外有关硼在钢中作用的研究进展,重点总结了微量硼在钢中的存在形式,硼在碳钢和不锈钢中的作用机理以及对其组织和性能的影响,以期对硼合金化钢的研究、生产和应用提供帮助.