不同状态下冷却速度对NM400耐磨钢组织的影响

以NM400耐磨钢为研究对象,应用Gleeble-1500热模拟机分别研究了静态下和动态下冷却速度对NM400耐磨钢组织的影响。结果表明:在静态下冷速为5℃/s时得到的组织为铁素体+贝氏体,随着冷速的增加贝氏体转变范围增加,当冷速为30～50℃/s时得到的组织为贝氏体+马氏体组织;而动态下冷却速度为0.5～1.0℃/s时组织为多边形铁素体+粒状贝氏体;冷速为5～15℃/s时粒状贝氏体组织转变为板条贝氏体组织,冷却速度在20℃/s以上,组织主要是贝氏体+马氏体。通过动态连续冷却组织的分析,建议直接淬火工艺为:冷却速度应该大于15℃/s以便得到贝氏体组织或者贝氏体和马氏体的混合组织,冷却开始温度应该在800～850℃,而冷却结束温度在400～450℃。     

EQ70海洋平台用钢动态连续冷却转变

针对EQ70海洋平台用钢实际生产条件及存在问题,采用Gleeble-1500热模拟试验机测定了EQ70海洋平台用钢动态连续冷却转变膨胀曲线,再结合金相组织观察和显微硬度测定,获得EQ70海洋平台用钢动态连续冷却转变曲线。结果表明：冷速为0.05 ℃/s时,试验用钢的组织为粒状贝氏体以及少量的铁素体;冷速在0.1 ℃/s到1 ℃/s之间组织主要为粒状贝氏体和板条贝氏体;冷速为2 ℃/s时,组织为板条贝氏体和少量马氏体;随着冷速增加,马氏体的含量逐渐增多,冷速在8 ℃/s以上时,组织全部为马氏体。     

高强度舰船用钢的连续冷却转变规律研究

采用高温淬火相变仪、Gleeble 3500热模拟试验机和SEM等手段,研究了试验用高强度舰船用钢连续冷却过程中的组织转变规律。结果表明,试验钢的静态CCT曲线和动态CCT曲线均由铁素体加贝氏体、贝氏体、贝氏体+马氏体和马氏体四个区域组成。静态热模拟组织中冷却速度达到5℃/s时奥氏体才全部转变成贝氏体,而动态热模拟组织中冷却速度为3℃/s时奥氏体就已全部转变成贝氏体组织,且贝氏体组织相对细小。当冷却速度达到20℃/s时,静态和动态热模拟组织中都是完全马氏体组织,形貌均呈板条状,动态热模拟试样的马氏体板条更细小、密集。无论是静态热模拟组织还是动态热模拟组织,硬度都随冷却速度的提高,逐渐升高,但动态热模拟试样的硬度比静态高3~6 HRC。     

不同冷却速度下X100管线钢HAZ组织性能分析

利用热模拟技术模拟X100管线钢的焊接热过程,通过用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及显微硬度计对其显微组织观察及硬度测试,分析了其不同冷却速度下焊接热影响区(HAZ)的组织特征.结果表明,当冷却速度在0.05～5℃/s范围内时,HAZ显微组织主要以粒状贝氏体及块状铁素体为主,M/A岛主要以粒状或薄膜状存在;5℃/s时板条状贝氏体开始形成,M-A组元块状变大;冷速在15℃/s时,板条马氏体开始产生,板条贝氏体仍存在,边界处还有上贝氏体和下贝氏体存在;冷速在30～50℃/s时,显微组织主要以板条马氏体为主,M/A组元变大.     

含Cu低碳钢CCT曲线及马氏体相变原位观察

利用Linseie L78 RITA淬火/相变热膨胀仪,测定了一种含Cu低碳钢的相变点,绘制了连续冷却转变曲线,结合光学显微镜和显微硬度法分析了冷却速率对相变组织演变规律的影响,利用高温激光共聚焦显微镜对马氏体相变过程进行了原位观察。结果表明:冷却速率为0.5~8℃/s时,随冷却速率的增加,铁素体含量减少,粒状贝氏体(GB)逐渐演变为板条贝氏体(LB),硬度逐渐升高;冷却速率大于15℃/s时,组织全部为板条马氏体。原位观察表明马氏体优先在晶界或晶内位错塞积处形核,新生马氏体在先形核马氏体板条间以一定取向形核长大。     

S500Q水电用钢的静态连续冷却转变

利用DIL805L热膨胀仪测定了S500Q水电用钢在不同冷速下连续冷却转变的热膨胀曲线,结合组织观察和显微硬度测定,获得了该钢种的静态连续冷却转变曲线。结果表明,冷速在0.5℃/s以下,组织为铁素体、珠光体和粒状贝氏体,冷速在0.5~5℃/s之间,组织为粒状贝氏体和板条贝氏体,冷速在20℃/s以上,组织完全为马氏体。     

热模拟Q890高强钢焊接过程中组织转变的原位观察

采用高温激光共聚焦显微镜对6 mm厚Q890高强钢板进行了焊接热模拟试验。通过原位观察研究了不同焊接热输入条件下钢板显微组织的形核和核长大过程。结果表明:焊接后在t_8/5为300 s的条件下冷却的钢板奥氏体晶界析出块状铁素体,室温组织为先共析铁素体、粒状贝氏体和少量板条贝氏体;在t_8/5为60 s的条件下冷却的钢板,贝氏体转变从奥氏体晶界开始,室温组织主要为针状铁素体、板条贝氏体和粒状贝氏体;在t_8/5为30 s的条件下冷却的钢板,板条贝氏体呈缠结互锁状,室温组织主要为板条贝氏体和板条马氏体;在t_8/5为15 s的条件下冷却的钢板室温组织为板条马氏体及少量板条贝氏体。通过采用高温激光共聚焦显微镜进行焊接热模拟试验并结合组织转变的原位观察来判定高强钢钢焊接性能是可行的。     

0.19C-1.53Si-2.54Mn贝氏体钢连续冷却过程中的组织演变

通过Gleeble-3500热模拟试验机,结合热膨胀法、金相法及硬度法,研究了低碳硅锰钢连续冷却过程中组织形貌特征及形成机理。结果表明:在连续冷却过程中,冷速在0.5~10℃/s,出现呈块状或条状的铁素体;在0.5~30℃/s冷速,粒状组织、粒状贝氏体逐渐演变为板条贝氏体铁素体;在30~40℃/s,显微组织主要是板条马氏体及少量贝氏体,板条贝氏体铁素体显深褐色,板条马氏体显浅棕色。随连续冷却速度升高,试验用钢的显微硬度也随之升高。     

海洋平台用EQ70钢的连续冷却转变

采用DIL 805A热膨胀仪测定了EQ70海洋平台用钢在不同冷速下连续冷却转变的膨胀曲线,结合组织观察和微观硬度测定,获得了该钢的连续冷却转变曲线。结果表明,冷速在0.5℃/s以下,实验用钢的组织为粒状贝氏体,冷速在0.5℃/s到2℃/s之间组织主要为粒状贝氏体和板条贝氏体,冷速为2℃/时,开始有马氏体生成,冷速在5℃/s以上,组织全部转变为马氏体。     

600MPa级低碳微合金高强钢的相变规律研究

利用Gleeble-1500热/力模拟实验机,研究了新开发的屈服强度600 MPa级高强钢的相变规律,分析了不同冷却速率对钢组织的影响。结果表明:相变开始温度为488～610℃,终止温度为330～472℃;随冷速的提高,相变组织中多边形铁素体和准多边形铁素体的量逐渐减少,而粒状贝氏体的量逐渐增多,直到以粒状贝氏体为主的组织;当冷速达到10℃/s后,粒状贝氏体向板条贝氏体过渡,直到全部生成板条贝氏体,且在10～20℃/s,组织基本全为板条贝氏体。冷速高于20℃/s后则产生较多的马氏体。     

非调质NM400复相耐磨钢的相变行为

为进一步优化非调质NM400复相耐磨钢不同组织配比,利用Gleeble-3800热模拟试验机探究了试验钢在连续冷却条件下的组织转变规律,并结合金相法和硬度法,绘制出试验钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,当冷速低于1 ℃/s时,试验钢组织为铁素体+粒状贝氏体+珠光体,部分粗大的原奥氏体晶粒转变为粒状贝氏体和珠光体。在冷却速率为5~40 ℃/s时,试验钢不再发生珠光体转变,显微组织均为铁素体+贝氏体+马氏体。并随着冷速的增加,马氏体含量不断增加,硬度升高;此外,不同分段冷却方案下,较低的中冷温度以及较长的空冷时间均有利于铁素体和贝氏体的转变。同时,残留奥氏体含量则随铁素体含量的增大而增大;由于试验钢的Ms点较高,马氏体板条较宽,并且有自回火现象发生。     

低成本900 MPa级工程机械用钢连续冷却转变行为的研究

针对当前不含Mo 低成本900 MPa级工程机械用钢的生产,采用Formastor-FⅡ相变仪,研究了900 MPa级工程机械用钢的连续冷却相变行为,分析了试验钢在连续冷却条件下的显微组织、显微硬度变化规律和贝氏体相变过程;结合热膨胀法和金相-硬度法绘制了试验钢的连续冷却转变曲线。结果表明:当冷却速率为0.25~0.5 ℃/s时,试验钢组织主要为铁素体和粒状贝氏体;冷却速率为1~2 ℃/s时,试验钢组织由粒状贝氏体和板条贝氏体组成;冷却速率为5~20 ℃/s时,试验钢组织为板条贝氏体和互锁状贝氏体,随着冷却速率的提高,板条贝氏体相变温度区间变窄,互锁状贝氏体相变温度区间变宽。冷却速率为5 ℃/s时,以板条贝氏体相变为主导,晶界形核速率高于晶内形核速率;冷却速率为10~20 ℃/s时,以互锁状贝氏体相变为主导,晶内形核速率高于晶界形核速率。冷却速率为0.25~2 ℃/s时,试验钢显微硬度随着冷却速率的增加而增加,硬度值从188HV升高到239HV;冷却速率为2~5 ℃/s时,出现硬度平台;冷却速率为5~20 ℃/s时,试验钢显微硬度随冷却速率的增加而增加,硬度值从240HV升高到270HV。     

HSLA钢连续冷却过程的相变与组织研究

在Gleeble—1500热模拟试验机上研究了20SiMn3NiA钢在不同连续冷却条件下相和组织变化,用热膨胀法测定了该钢的连续冷却转变曲线（动态CCT曲线）。研究结果表明,20SiMn3NiA钢中的Mn、Ni、Si等合金元素能有效地阻止铁素体和珠光体的形成,故20SiMn3NiA钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线只有马氏体和贝氏体相变区。当临界冷却速度大于1℃／s时,20SiMn3NiA钢就可以获得板条状马氏体组织,且随着冷却速度的增大,马氏体组织变得越来越细。与静态CCT曲线相比,形变使动态CCT曲线的Ms点升高,奥氏体稳定性降低,形变细化了马氏体和贝氏体组织,使20SiMn3NiA钢在1℃／s的冷却速率下产生较高的强度。     

一种矿山机械用贝氏体耐磨铸钢的连续冷却转变曲线

运用膨胀法同时结合显微组织观察及硬度测试确定了一种矿山机械用贝氏体耐磨铸钢的连续冷却转变曲线。结果表明:该矿山机械用贝氏体耐磨铸钢的Ac₁、Ac₃、Ms分别约为790、845和303 ℃;当冷却速度低于0.05 ℃/s时,组织为铁素体和珠光体;当冷却速度介于0.05 ~0.1 ℃/s之间时,组织为铁素体+珠光体+贝氏体;当冷却速度在0.25~15 ℃/s之间,为贝氏体+马氏体复相组织;当冷却速度大于30 ℃/s时,奥氏体几乎全转变为马氏体组织;马氏体临界转变速度在15~30 ℃/s之间。随着冷却速度的增加,显微硬度先快速增加后趋于585 HV0.01。     

不同冷速对700 MPa级汽车大梁钢过冷奥氏体转变的影响

在DIL805L型淬火膨胀仪上测定了一种700 MPa级汽车大梁钢(700L)的连续冷却转变曲线(CCT曲线),结合金相-硬度法分析其相变规律、相变组织及影响因素。结果表明:试验钢的临界点Ac₃=898 ℃,Ac₁=772 ℃;当冷速小于0.5 ℃/s时,过冷奥氏体的转变产物为铁素体、珠光体和少量贝氏体;当冷速大于0.5 ℃/s时,珠光体消失;当冷速为5 ℃/s时,铁素体消失,转变产物全部为贝氏体;当冷速为10 ℃/s时,转变产物中出现少量马氏体组织,随着冷速增大,马氏体逐渐增多,贝氏体逐渐减少直至完全消失;随着冷速的提高,试验钢的硬度逐渐增大,当冷速为10 ℃/s时,硬度值有明显大幅度的增加。     

Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢的连续冷却相变及其组织和硬度

为了掌握Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢在连续冷却过程中组织及硬度的变化及其原因,借助JMatPro软件模拟计算了连续冷却转变(CCT)曲线和等温转变(TTT)曲线,采用Gleeble-3800热模拟试验机、金相显微镜、扫描电镜和硬度计等试验手段研究了Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢在不同冷却速度下的微观组织和硬度的变化,探讨了冷却速度对组织、硬度及相变行为的影响。结果表明,对Cr-Ni-Cu桥梁耐候钢进行1050℃和860℃两阶段高温变形后,随着冷却速度由0.1℃/s增加至30℃/s,组织依次为多边形铁素体+珠光体→多边形铁素体+贝氏体→粒状贝氏体→粒状贝氏体+马氏体,硬度由155 HV0.2增加至373 HV0.2。当冷却速度由0.1℃/s增加至3℃/s,硬度的增加主要是由于多边形铁素体晶粒的细化。当冷却速度由5℃/s增加至30℃/s,硬度的增大主要来自于贝氏体组织的不断细化和马氏体含量的不断增加。     

不同形变条件下非调质钢45MnSiVSQ的连续冷却转变

在Gleeble-3500热模拟机及热膨胀试验仪上测定了45MnSiVSQ钢动态及静态膨胀曲线,并采用切线法结合组织及硬度,测定了试验钢的静态和动态连续冷却转变(CCT)曲线,研究分析了形变温度和冷却速度对非调质钢45MnSiVSQ相变及珠光体片层间距的影响。结果表明:在0.1~3 ℃/s冷却速度范围内,珠光体片层间距随着冷却速度的增大而减小;对比950 ℃的动、静态CCT曲线可知,形变使试验钢相变起始温度有所升高,即相变孕育期缩短,其中对铁素体和珠光体相变区间影响尤为明显,而对贝氏体和马氏体相变区间孕育期的影响较小,表现为动态CCT曲线相比静态CCT曲线向左上方移动;对比不同形变温度下的动态CCT曲线可知,形变温度950 ℃时,贝氏体相变冷速区间为0.5~20 ℃/s,850 ℃形变时的贝氏体相变冷速区间为0.8~10 ℃/s。低温形变更利于铁素体和珠光体相变发生,减少了贝氏体、马氏体等非理想组织出现的机率。     

系泊链用R4(22MnCrNiMo)钢CCT曲线测定及分析

利用DIL805A型热膨胀仪测定R4(22MnCrNiMo)钢膨胀曲线,并结合金相、硬度检验绘制出试验钢的CCT曲线,研究不同冷却速度对该钢的组织转变影响。结果表明,R4(22MnCrNiMo)钢的临界转变点为:Ar₃=819.5 ℃,Ar₁=778.5 ℃;当冷速为0.1~0.5 ℃/s时,冷却得到的组织主要为下贝氏体+残留奥氏体+极少量马氏体;当冷速达到3 ℃/s时,显微组织中只有极少量下贝氏体组织存在;继续增大冷速,显微组织均为板条状、针状马氏体+残留奥氏体。     

厚规格Q690D高强钢板的连续冷却转变行为

通过Gleeble-1500热模拟试验机,结合微观组织观察和硬度测试,绘制了Q690D厚规格钢板以不同速度连续冷却至室温的CCT曲线。结果表明,当冷速较低时,组织中存在先共析铁素体和珠光体区域,但其范围较小;冷却速度为3 ℃/s时,组织中出现板条贝氏体。试验钢在较宽的冷速范围内能够获得粒状贝氏体、粒状贝氏体+板条贝氏体组织。冷速达到15 ℃/s时,组织中即出现马氏体,试验钢淬透性较好,硬度值变化不明显。从试验钢板的调质组织观察发现,厚度截面不同位置的硬度值差异很小,组织特征相同,说明热模拟试验的结果同实际生产的厚规格钢板的组织及硬度具有高度的一致性。     

Ni含量对EQ70海洋工程用钢CCT曲线的影响

采用DIL805A热膨胀仪测定了Ni含量分别为1.53%、1.72%、1.81%、2.06%的EQ70海洋工程用钢在不同冷速下的热膨胀曲线,结合组织观察和维氏硬度测定绘制其连续冷却转变曲线。结果表明,冷速在0.5 ℃/s以下,试验钢的组织为贝氏体,冷速超过2 ℃/s时,组织全部转变为马氏体。随着Ni含量增加,试验钢的Ac₃几乎不变,Ac₁和Ms降低,贝氏体转变的温度区间缩小,贝氏体转变的冷速范围扩大,贝氏体的形貌也发生变化,马氏体形貌没有发生明显变化。