冷镦钢ML40Cr盘条奥氏体连续冷却转变曲线

在Gleeble-3800热模拟试验机上采用热膨胀法-金相法测定了ML40Cr钢的临界点Ac1、Ar1、Ac3、Ar3,同时测定了在不同冷却速度下过冷奥氏体连续冷却时的膨胀曲线,获得了该钢的连续冷却转变曲线;研究了ML40Cr连续转变冷却过程中奥氏体转变过程和转变产物的组织和性能,初步确定了ML40Cr盘条的控制冷却范围,为冷镦钢ML40Cr盘条的开发提供了参考依据。     

T23钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线

利用膨胀法和差热分析法结合金相-硬度法测定T23钢过冷奥氏体的连续冷却曲线(CCT图).由差热分析仪测得了临界点Ac1、Ac3、Ar1和Ar3,由Gleeble-1500热模拟机测定T23钢以不同冷却速度连续冷却时的膨胀曲线和M(*),获得了该钢的连续冷却转变曲线.研究了T23钢连续冷却过程中奥氏体转变过程及转变产物的组织.通过对CCT图的分析,确定铁素体、贝氏体、贝氏体/马氏体复合相冷却速度.     

20MnSi钢奥氏体连续冷却转变曲线

利用膨胀法结合金相-硬度法,在Gleeble-1500热模拟试验机上测定了20MnSi钢的临界点Ar1、Ar3、Ac1、Ac3及Ms;同时测定了该钢在不同冷却速度下过冷奥氏体连续冷却时的膨胀曲线,获得了该钢的连续冷却转变曲线(动态CCT曲线);研究了20MnSi钢连续冷却过程中奥氏体转变过程及转变产物的组织和性能.大致找出了避免贝氏体和马氏体产生的冷却速度,初步确定了生产20MnSi钢的控冷速度范围,为生产实践和新工艺的制定提供了参考依据.     

65MnCr耐磨钢的连续冷却曲线和相变规律

利用DIL805A热膨胀仪结合金相—硬度法,测得了低合金耐磨钢65Mn Cr的临界点温度Ac1,Ac3以及Ms;并绘制了该材料的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线);研究了65Mn Cr过冷奥氏体连续冷却过程中组织转变规律;最后对65Mn Cr和65Mn的CCT曲线做了比较。结果表明:相比65Mn,65Mn Cr钢CCT曲线大大右移,淬透性大大增加;该钢的临界冷却速度为1~3℃/s;得到淬火最佳参数:淬火速度为3℃/s,堆冷温度为200~400℃。     

27SiMn钢奥氏体连续冷却转变曲线

用Formast-F全自动相变仪测定了27SiMn钢的临界点Ac1、Ac3和在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线,结合金相-硬度法获得了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线);研究了27SiMn钢连续冷却过程中过冷奥氏体转变过程及转变产物的组织形态.结果表明:随着冷却速度的提高,显微硬度逐渐提高.     

45Si2Cr钢的连续冷却转变曲线

测定了45Si2Cr钢分别在950℃和900℃奥氏体化后的连续冷却转变曲线。45Si2Cr钢的Ac1和Ac3点分别是790℃和822℃。钢在950℃奥氏体化时获得全马氏体的临界冷却速度为15℃／s,900℃奥氏体化时是20℃/s。钢的Ms点随奥氏体化加热温度的提高而上升,950℃、900℃和850℃加热时Ms分别是320℃、306℃和280℃。45Si2Cr钢在连续冷却时不形成贝氏体。     

合金元素对高强汽车钢板相变规律的影响

利用热膨胀仪研究了DP600双相钢、Q&P钢和22MnB5热冲压成形钢的奥氏体临界转变温度和CCT曲线,分析了合金元素对高强汽车钢板相变规律的影响。结果表明,随着加热速率的增加,DP600双相钢、22MnB5钢的Ac1和Ac3温度增加。相同加热速率条件下,高强汽车钢板改变成分对Ac1影响小,但DP600钢添加Cr后,Ac3降低约20 ℃;Q&P钢降低1.0%Si、增加0.47%Al时,Ac3增加50 ℃;22MnB5钢改变Si、Mn含量时,Ac3变化约为10 ℃。DP600钢添加Cr元素后,奥氏体化曲线呈直线增加,相同温度时的奥氏体转变量明显增加。22MnB5钢中奥氏体化曲线呈直线增加,添加Cr元素后奥氏体化曲线右移,Si元素减少后,奥氏体转变量<40%阶段,奥氏体转变速率增加。Q&P钢奥氏体转变曲线呈直线增加,温度接近Ac3时增速减缓,加入Al元素后奥氏体转变速率降低。C元素推迟了铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体转变;Cr元素推迟了珠光体、贝氏体转变,降低了马氏体临界冷却转变速率,提高了高强汽车钢板的淬透性。     

大型支承辊Cr4材料连续冷却转变曲线的测定

采用膨胀法并结合金相-硬度法,在Gleeble-1500D热模拟机上测定了Cr4钢的临界转变点Ac1,Ac3以及M3点;测定了不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线,得到了该材料的连续冷却转变曲线(CCT曲线);结合金相组织观察方法,研究了连续冷却过程中奥氏体转变过程及转变产物的组织形貌;测定了不同冷却速度下相转变后的硬度值.结果表明,随着冷却速度的增加,材料的硬度也越来越大.为大型支承辊热加工工艺过程微观组织模拟提供了重要的基础参数,同时也为大型支承辊的锻造及热加工工艺路线的制定提供了理论依据.     

船板钢E36轧后控冷工艺的制定

采用Formaster-Digital全自动相变仪测定了船板钢E36加热时的实际相变温度Ac1和Ac3,以及冷却时的实际相变温度Ar1和Ar3,同时测定了试样在不同冷却速度下的相变点,根据相变点绘制出了E36钢的奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线).通过分析不同冷却速度对E36钢的显微组织、晶粒度和硬度的影响,制定出了较合理的E36钢轧后控冷工艺:冷却速度5～10℃·s-1,终冷温度550℃左右,然后空冷.该控冷工艺,保证了室温主要组织为F P,细化了铁素体(F)晶粒,同时保证了E36钢的硬度要求.     

42CrMoA钢过冷奥氏体连续冷却相转变曲线

结合膨胀法和金相-硬度法,利用Gleeble-1500D热模拟机测定了42CrMoA钢的临界点Ac1、Ac3和Ms点,测定了该钢在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线,相转变点;分析了连续冷却过程中过冷奥氏体转变过程及转变产物的组织形貌;测定了不同冷却速度下相转变后的硬度,获得了该钢过冷奥氏体连续冷却相转变曲线.结果表明,当冷却速度小于0.1℃/s时,转变产物为铁素体和珠光体组织;当冷却速度0.2～0.6℃/s时转变产物是铁素体、珠光体、贝氏体的混合组织;当冷却速度为0.7～17℃/s时,转变产物是贝氏体和马氏体的混合组织;当冷却速度大于20℃/s时,转变产物为完全马氏体,此次实验并没有获得完全贝氏体.     

10. 9级高强度螺栓ML20MnTiB热轧盘条的开发

通过控制钢中Ti、B的有效成分以保证钢的淬透性,以及采用合理的控轧控冷工艺以确保钢的高塑性和表面低硬度性能,山西新泰钢铁公司成功开发了高强度冷镦用钢ML20MnTiB的Φ20mm热轧盘条,其直接冷镦的冷镦合格率达到了98%以上,制成高强度六角螺栓后也完全满足10. 9级高强度螺栓的技术要求。     

铆螺钢不变形和变形条件下连续冷却的相变行为

在Gleeble-1500热模拟试验机上进行铆螺钢的热模拟实验,通过研究其不变形条件下和与实验室轧机轧制变形量相一致的变形条件下的连续冷却相变行为,建立了相应的静态和动态CCT图,通过扫描电镜(SEM)对其组织进行观测。结果表明,由于形变增加了形核位置和能量,加速了相变,在热变形的CCT图中,变形使铁素体、珠光体和贝氏体转变线向高温区的左移。最快的冷却速度获得了全部的马氏体组织;随冷却速度降低,粒状贝氏体、多边形铁素体和珠光体组织形成;快冷抑制了铁素体和珠光体形成,使硬度增高;硅、锰和铬合金元素使CCT图中的珠光体和贝氏体转变线右移;在变形条件下以3.3℃/s~16.7℃/s的冷速冷却时,能够得到多边形铁素体、粒状贝氏体和残余奥氏体组织。由于组织中残余奥氏体的存在,有助于产生相变诱发塑性(TRIP)效应,铆螺钢实际轧制时可能能够获得满意的冷镦性能。     

Cr3型压铸模具钢4Cr3Mo2V的CCT和TTT曲线

利用DIL805A淬火变形膨胀仪对新型Cr3型热作模具钢4Cr3Mo2V进行过冷奥氏体连续冷却转变和过冷奥氏体等温转变试验,研究了冷却速度对相变组织和硬度的影响,绘制了Cr3钢的CCT曲线和TTT曲线,并与Cr5型4Cr5Mo2V钢的CCT曲线和TTT曲线进行对比。结果表明,Cr3钢的Ms=320℃,Ac₁=795℃,Ac_cm=895℃。当Cr3钢以不同速度连续冷却时,分别出现了珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。与Cr5钢相比,Cr3钢的CCT曲线左移,淬透性降低。Cr3钢的TTT曲线呈“双C型”,贝氏体转变区的温度范围在320～410℃,珠光体转变区的温度范围在650～750℃,“鼻尖”温度出现在715℃左右,珠光体转变结束所需时间为17 882 s。     

免退火冷镦钢10B21热轧盘条的研制

冷镦用盘条加工紧固件时,通常在拉拔前会对其进行球化退火或软化退火以降低强度及提高塑性,改善其冷加工性能。但退火工序耗能、耗时,不但增加成本还污染环境。为此,研制开发了具有优异冷加工性能的免退火冷镦钢10B21盘条。对10B21盘条化学成分进行了优化设计,在保证淬透性的前提下适当提高B含量,降低C、Mn含量,并控制w(Ti)/w(N)=4.0~4.5以保证有效B的收得率。采用控轧控冷工艺,在缓冷相变过程中在α/γ的界面产生适量的B相M₃(C,B)+M₂₃(C,B)₆,加速C的沉积,形成利于冷镦性能的最佳组织。由于C、Mn元素的减少,可显著降低钢的硬度,最终得到具有优异冷加工性能的高塑性盘条。经试验,热轧盘条无需退火即可直接拉拔冷镦成形,用于制作法兰螺栓等变形量较大的8.8级高强紧固件。     

42CrMoVNb高强度螺栓钢的球化退火

根据热模拟试验测得42CrMoVNb高强度螺栓钢的Ac₁、Ac₃分别为773 ℃、811 ℃,并由此设计试验钢的球化退火工艺,通过改变保温温度、保温时间对其球化退火工艺进行了研究。通过光学显微镜、扫描电镜、显微维氏硬度以及冷镦试验,对不同球化退火工艺过程中碳化物的球化演变和硬度变化进行了分析。结果表明:试验钢经Ac₁以上780 ℃短暂保温0.5 h,缓冷至710 ℃保温6 h球化退火及Ac₁以下750 ℃保温3 h,缓冷至710 ℃保温6 h球化退火后,均能得到良好的球化组织与较低的硬度,碳化物形态均趋于球状且分布均匀,具有良好的塑性和冷镦性能。Ac₁以下750 ℃球化时,保温时间越长碳化物球化越明显。     

冷却速度对高Cr铁素体耐热钢马氏体相变和微观组织的影响

利用差分膨胀仪测定的热膨胀曲线,对高Cr铁素体耐热钢不同冷却速度下的马氏体相变进行了研究。测定马氏体相变的动力学行为并对其微观组织进行分析。结果表明,冷却速度越高,马氏体转变的起始温度和终止温度越低。当马氏体体积分数小于40%时,转变速率达到峰值。室温组织为板条马氏体+δ-铁素体,硬度值随冷速升高而升高。     

高速线材轧机生产冷镦钢盘条实践

介绍了以ML35为代表的冷镦钢高速线材的技术特点，以及闭环冷却控温生产ML35的技术要点，并分析了此种产品生产过程中的质量情况，并对存在问题提出了改进措施。     

ML08Al线材混晶组织原因分析与改进措施

针对柳钢高线生产的φ6.5 mm ML08Al低碳冷镦钢盘条近表面出现混晶组织的问题，分析了加热工艺、变形工艺及吐丝温度对产生混晶组织的影响，并对相应的温度制度进行了优化。一加热段迅速将钢坯加热至880～920 ℃，二加热段控制在1 080～1 120℃，均热段控制在1 050～1 090 ℃，各段温度控制精度±12 ℃，加热时间不小于95 min，有利于奥氏体晶粒均匀化，大幅度降低钢坯表面与芯部、头部与尾部温差；结合水箱冷却能力及轧机设备能力，预精轧结束后对轧件快速冷却，将入精轧温度由970 ℃降至860 ℃，将轧件冷却至奥氏体未再结晶区轧制，同时利用精轧机组机架间水冷系统，控制终轧温度为990～1 020 ℃，以避免轧件变形过程温度过高导致奥氏体晶粒异常长大；吐丝温度由原先的950 ℃降至830 ℃。采用优化工艺后，获得了晶粒尺寸均匀的F+P组织，改善了ML08Al盘条冷镦性能。     

ML08Al线材混晶组织原因分析与改进措施

针对柳钢高线生产的φ6.5 mm ML08Al低碳冷镦钢盘条近表面出现混晶组织的问题，分析了加热工艺、变形工艺及吐丝温度对产生混晶组织的影响，并对相应的温度制度进行了优化。一加热段迅速将钢坯加热至880～920 ℃，二加热段控制在1 080～1 120℃，均热段控制在1 050～1 090 ℃，各段温度控制精度±12 ℃，加热时间不小于95 min，有利于奥氏体晶粒均匀化，大幅度降低钢坯表面与芯部、头部与尾部温差；结合水箱冷却能力及轧机设备能力，预精轧结束后对轧件快速冷却，将入精轧温度由970 ℃降至860 ℃，将轧件冷却至奥氏体未再结晶区轧制，同时利用精轧机组机架间水冷系统，控制终轧温度为990～1 020 ℃，以避免轧件变形过程温度过高导致奥氏体晶粒异常长大；吐丝温度由原先的950 ℃降至830 ℃。采用优化工艺后，获得了晶粒尺寸均匀的F+P组织，改善了ML08Al盘条冷镦性能。     

典型冷作模具钢经强化奥氏体化后的过冷奥氏体中温转变研究

研究了典型冷作模具钢65Cr4W3Mo2VNb、Cr7Mo3V2Si和Cr12MoV经强韧化奧氏体化后的过冷奥氏体中温转变。测定了其中温转变TTT曲线,求出了强韧化奥氏体化后钢中基体含碳量,得出了奥氏体化温度和中温转变等温温度对下贝氏体组织的影响以及中温转变等温时间对下贝氏体量的影响规律,还得出了部分低温转变对随后中温转变下贝氏体形成孕育期和下贝氏体组织的影响特点,包括连续冷却和等温马氏体转变的影响规律。