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。     

淬火&碳分配工艺对27SiMn钢的力学性能和显微组织影响

热冲压工艺能够使材料获得高达1 500MPa的抗拉强度,但是得到的制件塑性较差。将传统热冲压技术与淬火碳分配工艺(QP热冲压工艺)相结合,可有效提高热冲压零件的强塑积。将QP热冲压工艺应用于无硼富硅钢27SiMn,进行全马氏体转变和QP热模拟试验,通过拉伸试验、显微组织观察等方法,研究了淬火温度和碳分配时间对27SiMn钢力学性能和显微组织的影响。研究表明,QP热冲压工艺对于27SiMn钢,在保证制件具有超高强度的同时,可显著提高其延伸率,从而获得优异的综合力学性能。     

热轧马氏体/贝氏体区直接淬火-配分钢组织性能研究

以低碳硅锰钢为研究对象,采用直接淬火-配分工艺研究了马氏体区淬火-配分(QP)、贝氏体区淬火-配分(BP)和直接淬火工艺对组织性能演变的影响。结果表明,经QP工艺处理后得到马氏体和残余奥氏体的组织,残余奥氏体体积分数大于10.0%,并且呈现薄膜状分布于马氏体板条间,试样屈服强度大于1 100 MPa,抗拉强度大于1 200 MPa,伸长率在14.75%~16.00%之间,强塑积可高达21.12GPa·%。经BP处理后的试样获得贝氏体基体和17.3%的残余奥氏体组织,试样伸长率高达21.00%,强塑积为22.26GPa·%。经直接淬火工艺处理后的试样,抗拉强度高达1 540 MPa,但残余奥氏体体积分数为3.6%,导致伸长率仅为8.00%,强塑积为12.32GPa·%。此外,还发现少量软相铁素体组织,可以降低试验钢的屈服强度。     

热冲压高强钢B1500HS的淬火-碳分配试验研究

为克服现行热冲压制件塑性较差的缺点,研究将淬火-碳分配(Quenching-Partitioning)工艺与热冲压工艺结合的可行性。通过热冲压高强钢B1500HS的全马氏体转变、QP一步法和QP两步法的热模拟试验、拉伸试验、显微组织观察等方法,研究了不同QP热处理工艺参数对材料性能的影响。结果表明,在合适的工艺参数下,QP一步法能获得恰当的马氏体和残留奥氏体组织,在基本保证热冲压制件超高强度的同时有效提高其伸长率,从而提升制件的综合力学性能。试验结果显示,与代表现行热冲压工艺的全马氏体转变相比,QP一步法提高强塑积约24%。     

亚稳奥氏体和微合金元素对冷轧高强汽车钢性能的影响

介绍了亚稳奥氏体和微合金元素（Nb、V）对TRIP钢、TWIP钢和Q＆P钢等冷轧高强汽车钢性能的影响。主要包括调控冷轧高强汽车钢亚稳奥氏体组织的成分体系和连续退火工艺、亚稳奥氏体组织特征及测量方法,及其对高强汽车钢强塑积、拉伸曲线形状等性能的影响等。同时介绍了微合金元素（V、Nb）对冷轧高强汽车钢成形性、强度等级、延迟断裂等个性化性能的影响。     

加热速率和配分时间对低碳Q&P钢组织及性能的影响

第三代高强度Q&P(淬火配分)钢作为一种新型的热处理钢,其显微组织以马氏体和残余奥氏体为主,因而具有高强度和高延伸率.本工作利用Gleeble热模拟试验机改变加热速率(5℃/s、50℃/s、300℃/s)和配分时间(10 s、60 s)对Q&P钢的组织和性能进行研究.通过扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和X射线衍射(XRD)分别研究了Fe-0.23C-1.55Si-1.92Mn-0.04Al钢的晶粒形貌、尺寸和物相;然后通过Gleeble热模拟试验机对其进行拉伸测试.研究结果表明,提高加热速率可以细化原奥氏体晶粒,进而在二次淬火时获得的二次马氏体尺寸也随之减少;当配分时间为10 s和60 s时,加热速率的提高有利于提高残余奥氏体的含量;当加热速率为300℃/s、配分时间为60 s时,试样的强塑积可达37.9 GPa·％.     

固溶温度对Fe-22.8Mn-8.48Al-0.86C低密度钢组织及性能的影响北大核心CSCD

采用OM、SEM、XRD等实验方法,对不同固溶温度下Fe-22.8Mn-8.48Al-0.86C低密度钢的组织演变规律和力学性能进行了研究。结果表明,固溶处理对实验钢的组织与性能影响较大,实验钢晶粒尺寸随固溶温度的升高而增大,抗拉强度随着固溶温度的升高而降低。在1100℃固溶处理1 h后,实验钢具有最佳的强塑性配合,抗拉强度为757.4 MPa,断后伸长率为68.0%,强塑积可达51.5 GPa·%,计算得出Fe-22.8Mn-8.48Al-0.86C钢的密度为6.9 g/cm^3。     

新型Q-P-T和传统Q-T工艺对不同C含量马氏体钢组织和力学性能的影响

对比新型淬火-分配-回火(Q-P-T)和传统淬火-回火(Q-T)处理对中、低碳钢力学性能的影响发现,在提高材料的强塑积方面Q-P-T处理远胜于Q-T处理,特别是对中碳钢的效果更为显著.在所研究的试样中,Fe-0.42C-1.46Mn-1.58Si-0.028Nb合金的强塑积经Q-P-T处理后高达31627MPa.%,且延伸率达20.3%,不仅远高于传统Q T处理的试样,而且已满足新一代先进高强度钢预测的性能.显微组织分析表明,Q-T和Q-P-T处理的差异在于残留奥氏体的量和尺寸分布以及马氏体板条的均匀程度.前者含少量(<3%)较薄的薄膜状残留奥氏体,且马氏体板条尺寸范围较宽;而后者含较多较厚的薄片状残留奥氏体,且马氏体板条尺寸分布较窄.因此Q-P-T处理的先进高强度钢具有承受较强的塑性变形和阻止微裂纹扩展的能力.     

轧制工艺对铬钼系螺纹钢组织和性能的影响

为解决铬钼系螺纹钢轧制工艺参数设定问题,借助高温共聚焦显微镜、Gleeble热模拟试验机、金相显微镜、拉伸试验机及维氏硬度计等设备,结合小尺寸样品拉伸试验,研究了加热温度、变形温度、上冷床温度和冷速等轧制工艺参数对铬钼系螺纹钢组织和力学性能的影响。分析了试验钢过冷奥氏体连续冷却相变行为,测定了试验钢连续冷却转变(CCT)曲线,并在工业生产线上完成了直径20 mm的铬钼系螺纹钢试制。结果表明,试验钢过冷奥氏体连续冷却过程中,主要发生铁素体和贝氏体相变,随着冷速的增大,铁素体含量减少,贝氏体含量增大,硬度值增大;轧制工艺参数影响螺纹钢组织类型、晶粒大小及所占比例,进而影响螺纹钢的强度和塑性;当加热温度为1 150～1 200℃、变形温度为(1 020±10)℃、上冷床温度为850～900℃、冷速为1℃/s时,试制钢筋的组织为铁素体+贝氏体,其中铁素体所占比例为48.56%,平均粒径为18.34μm,屈服强度大于430 MPa,抗拉强度大于630 MPa,断后伸长率大于20%,强塑积大于12 GPa·%。试验结果为铬钼系耐蚀钢筋的产业化提供了数据支撑。     

热冲压过程中冷速对高强塑积硼钢性能的影响

通过对比通有保护气、无保护气、仿工业化热冲压的热冲压件的性能,研究了热冲压过程中冷速对硼钢22MnB5组织性能的影响规律。结果表明,在三种工艺条件下实验件的冷却速度均大于马氏转变的临界冷却速度,组织均为板条状马氏体,抗拉强度在1500 MPa以上。冲压模具的温度升高,板料表面存在氧化皮,都会使板料的冷却速度减小,马氏体片层变粗,性能下降。通过降低模具温度,增加板料加热时的起保护,可使得板料冷速增加,马氏体组织细小,获得强度为1600 MPa以上,强塑积接近20,000 MPa·%的热冲压硼钢件。