热处理对TRIP590钢微观组织及力学性能的影响

采用Gleeble3800热模拟机对TRIP钢拉伸试样进行不同工艺条件的快速热处理模拟实验,并采用金相分析、显微硬度测试等方法对试样进行组织观察和性能测试,目的是通过适宜的热处理工艺促使材料微观组织中出现适量的残余奥氏体组织,增强该材料在变形过程的相变诱导塑性（TRIP）效应,强化材料.结果表明：在两相区内,TRIP钢中的残余奥氏体含量随着退火温度和退火时间的增加而增大,以25℃/s缓慢加热到700℃,再以150℃/s的速率快速加热到820℃保温120 s后淬火处理,处理后的试样,残余奥氏体体积分数达到13%,显微硬度最高,达到262 HV.     

热机械控制工艺对高铝低硅相变诱发塑性钢组织性能的影响

通过热轧后等温保温实验,研究了热机械控制工艺(TMCP)对高铝低硅相变诱发塑性钢组织性能的影响。结果表明,二种实验钢显微组织均由铁素体,贝氏体和残余奥氏体组成,变形时,残余奥氏体因应变诱导马氏体相变,相变诱发塑性,获得了良好的力学性能。B钢中添加A1增加了奥氏体的堆垛层错能,降低了扩展位错的宽度,不易形成层错。由于γ→ε转变被抑制而造成B钢中更多奥氏体的残留,最终导致贝氏体量更多。由于残余奥氏体的TRIP效应,B钢力学性能优于A钢。     

7．9Mn－1．4Si－0．07C钢高强韧机理研究

通过热轧、温轧、奥氏体化、两相区退火处理得到7．9Mn－1．4Si－0．07C钢板,该材料的拉伸强度及塑性随奥氏体化温度不同而具有显著差异．奥氏体化温度降低,室温下奥氏体含量升高,综合力学性能提高．当奥氏体化温度由900℃降低为800℃时,所得到钢板的奥氏体体积分数由15％增加到28％,拉伸强度由1150MPa提高到1340MPa,塑性由21％提高至27％．实验钢优异的力学性能源于其中大量的超细铁素体及奥氏体,细晶强化使其具有超高强度,铁素体基体及变形过程中奥氏体向马氏体相变提供了良好的塑性．基体组织中的位错强化,形变诱导马氏体转变的TRIP效应等是增强该钢板加工硬化能力的主要因素．     

微合金化热轧低硅多相钢的组织与性能

为了开发微合金化热轧低硅多相钢,在不含替代硅的合金元素的化学成分设计基础上,通过热轧实验研究了终冷温度对显微组织和力学性能的影响。结果表明,终冷温度从420℃升高到500℃,均可得到多相组织,其中残余奥氏体量增加了6.5%,马氏体消失,组织中出现大量的贝氏体。当实验钢的轧制工艺参数和开冷温度相近时,组织中的铁素体量、铁素体平均晶粒尺寸大致相同,终冷温度对其硬相特性以及残余奥氏体的分布有很大影响。终冷温度为470℃时,硬相特性及残余奥氏体的分布匹配良好,其屈服强度、延伸率、强塑积分别达到460 MPa、31.3%和21 754 MPa·%。     

淬火配分工艺对高强Q&P钢织构和性能的影响

对试验用淬火配分（Quenching and Partitioning,Q&P）钢在一步淬火配分工艺中不同淬火温度（220 、260 、300 ℃）和淬火时间（60 、120 、180 s）下组织、织构、力学性能及拉伸断口特征进行研究. 结果表明:试验用Q&P钢在一步淬火配分中获得的最大残余奥氏体体积分数为7.12%;随着淬火温度升高,板条马氏体的宽度增大;随着淬火温度和配分时间升高,织构的最大强度逐渐降低,抗拉强度逐渐减少;屈服强度和延伸率呈相反的变化趋势.     

热轧TRIP钢的组织与力学性能研究

采用热轧后控制冷却的工艺制备了TRIP钢，拉伸试验表明，试验钢的性能为：σb=605 MPa，σs=440 MPa，δ=28．4％；对试验钢的组织进行了研究，定量金相检测结果表明，试验钢中残余奥氏体含量为5．6％．     

X70管线钢热轧钢卷冷却过程中的相变与应力变化

为了分析钢卷冷却对带钢板形的影响,运用有限元方法研究了层流冷却后的X70管线钢热轧钢卷冷却过程,建立了热轧钢卷热力耦合模型,计算了卷取温度分别为500℃和550℃时冷却过程中的钢卷温度、相变体积分数、残余应力.模型考虑了钢卷径向层间接触对传热的影响,以及钢卷内径壁、外径壁和2个端面的换热系数的差异.结果表明:冷却过程中,钢卷的温度和相变不均匀使得钢卷的切向上边部受拉应力,而中部受压应力;钢卷在550℃卷取后,带钢边部20 mm以内的拉应力超过基体的屈服应力,板形有边浪趋势;降低带钢的卷取温度至500℃促进相变充分进行,有利于钢卷冷却后残余应力的降低.开卷后X70管线钢的边浪和横向C型弯曲板形是不均匀的层流冷却和不均匀钢卷冷却共同作用的结果.     

钢的热处理综合分析

金属材料与热处理是材料专业的必修课程,钢的热处理是教材中的重点。主要利用原子的扩散理论、纯金属的结晶、同素异构转变、金属的强化理论来解释钢在热处理过程中为什么会得到相应的不同组织及该组织应具有的性能。研究了抗拉强度超过1000MPa的冷轧TRIP钢的热处理工艺对组织和力学性能的影响,并对其工艺进行了优化。结果表明,超高强TRIP钢在两相区的加热温度升高到820～840℃时,钢的抗拉强度下降而伸长率增加;贝氏体等温温度偏低（380℃）或者偏高（440℃）时,钢的伸长率较低。两相区加热温度对铁素体量的影响不大,降低贝氏体等温温度和延长等温时间都能增加贝氏体量。当贝氏体量高于38%时再增加贝氏体量来提高TRIP钢的强度效果不明显,可通过提高残留奥氏体量及其碳含量来提高力学性能。试验钢优化的：820℃×90s+420℃×240s;优化的组织含量配比：53%铁素体+36%贝氏体+11%奥氏体;优化的力学性能组合：抗拉强度1140MPa和伸长率22%。     

回火温度对25SiMnNi2CrMo钢组织和性能的影响

为提高钎具产品的性能和使用寿命,采用OM、TEM、冲击和拉伸试验,研究了正火后不同回火温度对25SiMnNi2CrMo钢组织与力学性能的影响．结果表明,25SiMnNi2CrMo钢920℃正火后不同温度回火,随着回火温度的提高,材料的硬度和抗拉强度呈逐渐下降的趋势,冲击韧度值呈先升高后降低、复又升高的变化趋势,300℃回火后冲击韧度出现峰值,450℃回火出现回火脆性．试验材料在300℃回火后,具有最佳的强韧性配合,具体性能为：抗拉强度σb1391MPa、硬度HRC40、冲击韧性AKV72．5 J．300℃以下回火的组织为回火马氏体＋贝氏体＋残余奥氏体;超过350℃回火,残余奥氏体开始发生分解,组织中有碳化物析出,随回火温度提高,碳化物有聚集和球化趋势．提出了25SiMnNi2CrMo钢最佳回火热处理工艺．     

热处理对65Mn锯片用钢组织及性能的影响

对轧制态65Mn锯片用钢在740℃球化退火保温120 min后,分别在800~880℃范围内进行油淬并在370~450℃温度范围内进行回火处理.采用光学显微镜、万能力学性能试验机、冲击试验机及洛氏硬度计分别分析其金相显微组织、力学性能变化规律.结果表明:淬火组织为淬火马氏体+残余奥氏体;随着淬火温度的升高,淬火马氏体组织不断长大;硬度随淬火温度的升高由800℃的58 HRC逐渐提高到880℃的66 HRC.随着回火温度的升高,试样的组织由淬火马氏体逐渐转化为回火马氏体、回火马氏体+回火屈氏体组织,强度、硬度逐步降低,而塑性、韧性相应提高;在410℃附近出现了回火脆性.最佳热处理工艺为840℃(保温20 min)淬火+430℃(保温120 min)回火.     

等温热处理温度对超级贝氏体组织与性能的影响

研究了70Si2Mn2CrMo钢经不同温度等温热处理后,产生超级贝氏体组织转变的同时,碳化物析出的情况以及对其力学性能的影响。通过对试样的显微组织和力学性能的检测分析,确定了碳化物析出的温度及类型;同时表明,由于碳化物析出减少了过冷奥氏体中C含量,致使其稳定性下降,超级贝氏体中残余奥氏体质量分数减少。与220℃等温热处理没有碳化物析出的样品相比较,245℃等温热处理样品的抗拉强度降低11%,强塑积降低16%,疲劳循环断裂次数降低55%。     

超级贝氏体组织中的应力诱发相变研究

为了研究钢中超级贝氏体产生应力诱发相变对其组织和力学性能的影响,将60Mn2SiCr钢经完全奥氏体化后,在250℃～270℃盐浴炉中等温处理获得超级贝氏体,并通过在疲劳试验机上施加不同的拉-拉交变载荷来探讨其对实验钢力学性能的影响。使用SEM、TEM和XRD对样品分别进行组织形貌观察和相组成的确定。显微组织中部分残余奥氏体发生应力诱发相变,转变为孪晶马氏体,致使钢的强塑积提高近32.4%。结果表明:超级贝氏体中的部分残余奥氏体能够通过产生应力诱发相变改善钢的强韧性。     

热处理工艺对CrWMn冷作模具钢残余奥氏体的影响

本文采用不同热处理工艺控制CrWMn钢中残余奥氏体的含量,并用X射线物相定量分析方法测定了在不同热处理工艺下残余奥氏体的含量,发现CrWMn钢中残余奥氏体的含量随淬火温度的升高而增加,在820℃达到最大含量。在分级热处理时,残余奥氏体含量随等温温度的升高而下降,在260℃至270℃之间基本消除残余奥氏体。     

热处理工艺对低合金耐磨钢组织和性能的影响

利用热膨胀仪测量试验钢Ac1、Ac3等相变温度,借助显微分析方法和力学性能测试方法研究热处理工艺对试验钢组织和性能的影响.结果表明:当910℃/25 min油淬+200℃/h回火处理后得到的组织为回火马氏体+残余奥氏体,试验钢洛氏硬度值为HRC 52,冲击韧度aKU值为45 J.cm-2,综合力学性能良好.     

回火工艺参数对DP600热轧双相钢组织和性能的影响

采用低温回火实验模拟热轧双相钢实际生产过程中卷取后的冷却过程,分析回火温度与保温时间对0．09C-0．1Si-1．3Mn-0．5Cr-0．05P热轧双相钢组织及力学性能的影响。结果表明,回火过程中主要是碳原子通过扩散影响铁素体与马氏体中的微结构,从而对其组织和力学性能产生影响;200℃回火后双相钢基本保持原有的组织与性能,230℃以上随回火温度升高和保温时间延长,马氏体分解逐渐明显,铁素体中碳原子钉扎可动位错造成屈服现象的发生;在230～250℃温度范围回火时,保温时间的延长较温升对回火程度的影响更加明显。     

热轧温度对Zr-4合金力学性能和耐腐蚀性能的影响

热加工工艺对Zr-4合金板材的力学性能及耐腐蚀性能有极其重要的影响,将Zr-4合金板在800℃和960℃两种温度条件下热轧开坯至2.4 mm厚度,经退火后冷轧加工成为1.2 mm和0.6 mm厚的带材,研究了热轧温度对Zr-4合金板材室温力学性能和腐蚀性能的影响.研究表明,800℃热轧后所制备板材的强度低于960℃热轧后的板材,而延伸率大于960℃热轧后的板材;800℃热轧所制备的0.6 mm厚的Zr-4合金板材的腐蚀性能优于960℃热轧所制备的板材.由研究结果可得：Zr-4合金板材在实际生产过程中需合理地控制热加工温度.     

稀土对BNbRE重轨钢组织及临界点的影响

研究了BNbRE钢中残留稀土元素对其相变临界点、退火后珠光体组织及热轧态奥氏体晶粒的影响.结果表明,钢中残留稀土元素使Ar1温度降低,Ms温度升高;奥氏体晶粒细化,铁素体量减少,珠光体量增多.     

空冷高硅中碳低合金钢的组织与性能

研究了高硅中碳低合金钢空冷态和空冷＋回火态的显微组织和力学性能.试验钢在860℃保温0.5 h奥氏体化后空冷处理,随后分别在250℃和400℃保温1 h回火.结果表明：试验钢空冷后组织为贝氏体/马氏体和残余奥氏体的混合组织,硬度约为41 HRC;而250℃回火后组织变化不大,硬度明显升高,约为49 HRC,韧性明显增加,由44 J/cm2增加到66 J/cm2,抗拉强度、屈服强度和延伸率明显下降.回火温度进一步增加对力学性能影响不大.     

热穿-热轧法生产的新型贝氏体中空渗碳钢的组织和性能

用热穿-热轧法制备了新型贝氏体中空钢．研究了热处理对新型贝氏体钢和渗碳处理对中空钢组织和性能的影响．结果表明：新型贝氏体钢正火＋低温回火热处理后的组织为贝氏体铁素体和奥氏体,淬火＋低温回火后的组织由马氏体、贝氏体和奥氏体组成;正火或淬火＋低温回火后,新型贝氏体中空钢具有良好的强韧性．正火＋低温回火后,中空钢的组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织．新型贝氏体中空钢渗碳后空冷,渗层的组织为高碳马氏体和残余奥氏体组织,非渗层为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织,实体中空钢具有较好的强韧性和渗碳效果．     

淬火温度对4Cr4Mo4WV2Co4组织和抗热疲劳性能的影响

研究了淬火温度对4Cr4W4MoV2Co4组织和抗热疲劳性能的影响.实验结果表明,淬火后钢的组织为马氏体、残余奥氏体和碳化物,硬度随着淬火温度的升高呈现先上升后下降的趋势,抗热疲劳性能受到晶粒尺寸、残余奥氏体含量及碳化物尺寸的综合影响,当淬火温度是1000℃时,抗热疲劳性能最好.