1000MPa级微合金化冷轧双相钢退火工艺及强韧化机制

摘要：通过热处理试验结合物理化学相分析实验,对含铌与不含铌的2种试验钢在不同均热温度下的奥氏体晶粒长大情况及含铌钢中铌的固溶规律进行研究。结果表明,均热温度低于1200℃时,含铌钢奥氏体晶粒尺寸均小于无铌钢奥氏体晶粒尺寸;随着均热温度的升高,含铌钢奥氏体中固溶的Nb逐渐增多;均热温度升至1200℃时,含铌钢奥氏体晶粒较无铌钢无明显细化。通过相分析试验研究实际Nb的固溶量与均热温度的关系,发现实际测量得到Nb未溶量随均热温度的升高而减小,对比Nb在奥氏体中的实际固溶与理论固溶的关系,寻找适合的含铌试验钢的理论模型。     

基于蠕变理论的钒和铌微合金化中碳钢的物理本构方程

采用Gleeble-1500热模拟试验机对V和Nb两种微合金化中碳钢进行了温度范围为900～1100℃,应变速率范围为0.01～10 s^-1的热压缩实验。采用基于蠕变理论的物理方法研究了两种实验钢的本构方程,该方程考虑了杨氏模量E和奥氏体的自扩散系数D对温度的依赖关系。通过使用相关系数r和平均绝对相对误差e_AARE等统计参数对方程的准确性和可靠性进行了量化。结果表明,该基于蠕变理论的物理本构方程不仅能准确地描述钒微合金化和铌微合金化中碳钢的峰值应力,而且可以准确地描述所有应变范围内的应力。     

退火工艺及w(Cr)对DP500钢组织和性能的影响

基于冷轧双相钢的生产工艺,采用ULAVC-CCT-AY-II连续退火模拟器对其进行退火,通过拉伸试验测试退火后的力学性能,并利用OLYMPUS-BX51金相显微镜和扫描电镜对热处理后的显微组织进行观察。结果显示:在760～780℃之间进行保温,缓冷温度设定为670℃,可获得铁素体加马氏体组织;添加Cr可以提高奥氏体的淬透性;预先再结晶处理改变了双相钢淬火后马氏体的形态和分布,得到较为均匀的F+M双相组织。     

原始组织形态和冷却速度对T91钢组织的影响

采用箱式电阻炉对T91钢进行冷却实验,研究T91钢连铸坯和轧制坯冷却过程中原始组织形态和冷却速度对其相变组织和临界冷却速度的影响。结果显示:T91钢坯冷却过程中只有铁素体和马氏体转变,并且原始组织状态对临界冷却速度的影响不同,细小均匀的组织将增大临界冷却速度;T91钢连铸坯连续冷却过程中,当冷却速度在8℃/min以上时全部为马氏体组织,冷却速度为3~7℃/min时为铁素体和马氏体混合组织,冷却速度在2℃/min以下时几乎是铁素体组织;T91钢轧制坯连续冷却过程中,冷却速度在10℃/min以上时组织全部为马氏体,冷却速度为4~9℃/min时为铁素体和马氏体混合组织,冷却速度在3℃/min以下时组织几乎为铁素体。     

冷轧双相钢两相区奥氏体形成动力学研究

采用金相法对临界区740,780,820℃下的奥氏体形成动力学曲线进行测定,建立奥氏体形成动力学模型,将模型拟合结果与实验结果进行对比,二者基本吻合。结果表明：退火温度为740℃时,2 min左右奥氏体体积分数可达到9%;780℃时,0.5 min奥氏体体积分数可达到17%。确定退火温度740℃保温2 min,780℃保温0.5 min,均可达到产品奥氏体体积分数的要求范围。     

热处理工艺对TRIP钢组织与力学性能的影响

在实验室利用Multipas多功能连续退火模拟器,对低碳冷轧TRIP钢进行了研究,探讨了退火温度与贝氏体等温温度对600 MPa冷轧TRIP钢组织与力学性能的影响规律。结果显示：当贝氏体等温温度相同时,随着退火温度的升高,组织中铁素体与贝氏体块尺寸减小,且贝氏体转变的鼻尖温度向较高温度移动。780 ℃退火时,随着等温温度的升高,屈服强度、伸长率与屈强比呈现下降趋势,而抗拉强度呈上升趋势;800 ℃与820 ℃退火时,随着等温温度的升高,屈服强度、伸长率与屈强比先上升后下降,而抗拉强度先下降后上升。在相同贝氏体区等温温度下,780 ℃退火时的屈服强度与屈强比最小,而抗拉强度最高;800 ℃退火时的强塑积与综合力学性能最好。     

北极海洋平台用Q355E热轧H型钢连续冷却转变规律

在实验室利用Gleeble-3500热模拟试验机对3种Nb、V微合金化Q355E热轧H型钢进行了连续冷却转变规律测试,研究了冷却速度对试验钢组织与硬度的影响。结果表明:在冷速为0.5℃/s时,组织中开始出现贝氏体;冷速大于7℃/s时,珠光体转变即终止。在中等冷速下,Nb的加入促进了贝氏体的形成,抑制了铁素体与珠光体的形核;并且Nb的加入使铁素体转变区右移。Cr的加入降低了较高冷速下铁素体与珠光体相变点,并促进了高冷速下马氏体的形成。由于受V析出的影响,含V试验钢在冷速为1℃/s时其硬度曲线有一个"波谷"。3种试验钢的冷速在0.5~3℃/s之间时,试验钢可获得强韧性较好的细小准多边形铁素体、少量珠光体与贝氏体的复合组织。     

铁道车辆用高强高耐候钢焊接连续冷却转变规律

以Cr质量分数为3.7%,4.5%的铁道车辆用高强高耐候钢为研究对象,在DIL805A热膨胀仪上进行焊接热影响区连续冷却转变实验,研究不同条件下实验钢组织转变与硬度变化的规律。结果表明:Cr质量分数为3.7%的1#实验钢发生了铁素体、珠光体、贝氏体与马氏体转变,而Cr质量分数为4.5%的2#实验钢只发生了贝氏体与马氏体转变;Cr质量分数从3.7%增加至4.5%时,实验钢相变点明显右移,铁素体和珠光体转变消失,且马氏体开始转变温度降低;同一条件下,2#实验钢硬度值较大,且在为10℃/s时由于V析出的影响出现波谷;1#实验钢在冷却速度≤0.5℃/s时可获得综合性能较好的组织,而2#实验钢需通过焊后热处理才能获得理想的组织。     

1000MPa级微合金化冷轧双相钢退火工艺及强韧化机制

采用连续退火模拟试验机研究连续退火工艺中两相区退火温度对高强冷轧DP1000钢的组织性能的影响规律,并利用扫描电镜、透射电镜及拉伸试验机进行了显微组织及力学性能检测。结果表明,试验钢的A_(c1)为708℃,A_(c3)为854℃。760℃时铁素体、马氏体呈条带状交替分布,恶化了其伸长率;在830℃马氏体沿铁素体晶界分布,并伴随少量的新生铁素体生成。铁素体体积分数由760℃的43.2%减少到830℃的25.2%,从而塑韧性显著下降。试验钢屈服强度与抗拉强度均随退火温度的升高而提升,而伸长率呈现先升高后降低的趋势。在790℃退火时强韧化效果最好,此时组织为细小均匀的铁素体和马氏体,马氏体均匀分布于铁素体基体中,其抗拉强度为1 097.3 MPa,屈服强度为592.7 MPa,断后伸长率为12.6%,屈强比为0.54,强塑积达13.826 GPa·%。     

合金元素对热轧中锰钢组织及力学性能的影响

为研究碳、硅、锰等合金元素对热轧态中锰钢组织及力学性能的影响,设计了4种不同合金成分的热轧态中锰钢,并对其进行620℃退火10h的热处理.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验等研究了实验钢的显微组织、残留奥氏体体积分数和单轴拉伸性能.结果 表明:4种热轧态实验钢在退火过程中都发生奥氏体逆相变,获得了一...