国外特钢简讯

贝氏体对双相钢力学性能的影响在热轧双相钢中,常常会生成贝氏体。调节加工热处理制度就能得到不同的贝氏体量。在实验室研究了双相钢中的贝氏体对强度、延性和加工硬化行为的影响。钢的成分(%)为0.057C、1.38Mn、1.51Si、1.12Cr。试验结果指出:马氏体-铁素体双相钢中含少量贝氏体,使延性大大增加,并提高屈服强度,而抗拉强度稍有下降。在室温和77K 之间,双相钢中的贝氏体明显改善延性,而不损害强度贝氏体改善延性的原因在于均匀延伸后大的缩颈应变;双相钢中的贝氏体引起不连续屈服和较高的     

钛对双相耐磨钢力学性能的影响

本文在合理的化学成分设计和热处理的基础上,以35~#圆钢、电工纯铁、硅铁、金属锰、硼铁、稀土硅、钛为炉料进行熔炼制备试样钢,结合硬度试验、冲击试验、拉伸试验和磨损试验以及XRD、SEM等分析手段,研究了钛含量对以马氏体/贝氏体双相组织为基体的低合金耐磨钢组织和力学性能的影响.实验结果表明:碳含量(质量分数)为0.35%、钛含量(质量分数)为0.07%的试验钢,经过900℃淬火和280℃回火后,其晶粒平均直径15.3μm明显小于未含钛的试验钢,硬度可达536.8 HV,缺口冲击韧性为7.7 J/cm~2,且含钛试验钢耐磨性能优于不含钛试验钢.     

热处理工艺对冷轧热镀锌双相钢组织与性能的影响

在实验室试制了热镀锌冷轧DP590双相钢,分析了临界区退火温度对双相钢组织性能的影响,并将同种成分的实验室试制双相钢与工业生产双相钢的组织性能作对比,结果表明:热镀锌双相钢在镀锌段易出现贝氏体组织,且随临界区温度的上升,贝氏体组织含量增多,双相钢的强度上升,而塑性下降;工业试制双相钢,贝氏体和马氏体交互附着在铁素体晶界上,它们的体积分数约占29%,抗拉强度为610MPa,伸长率为31.5%,各项性能符合要求。研究得出,通过控制第二相(马氏体+贝氏体)体积分数和分布形态,能够充分改善热镀锌双相钢的力学性能。     

热轧贝氏体双相钢中组织对性能的影响

通过超快冷工艺试验,得到了强韧性较好的热轧贝氏体双相钢,研究了双相钢中组织对性能的影响。研究结果表明,试验钢由贝氏体与铁素体组成,其抗拉强度可达到501 MPa,伸长率在34%左右。试验钢良好的机械性能与贝氏体组织有关,硬相贝氏体含量过多和珠光体均会恶化扩孔性能,大量的多边形铁素体和准多边形铁素体有效地提高了双相钢抗延迟断裂的能力,有利于试验钢伸长率和扩孔率的提高。     

加热温度对热成形中锰钢氢脆敏感性的影响

对0.1C–5Mn中锰钢在不同温度(850、950和1000℃)加热后进行热成形处理,利用电化学预充氢、慢应变速率拉伸及氢渗透实验等研究了加热温度对其氢脆敏感性的影响.结果表明,试验钢在不同温度加热后进行热成形处理,其组织全部为马氏体,同时因自回火而生成一定量的ε-碳化物,且随着加热温度的升高,原奥氏体晶粒尺寸增加,而试验钢的强度和塑性逐渐降低.当加热温度为850℃时获得了较好的强度与塑性配合,强塑积为22 GPa·%.随着加热温度升高,充氢样中的可扩散氢含量明显降低而非可扩散氢含量有所增加,而以相对缺口抗拉强度损失表征的氢脆敏感性指数及有效氢扩散系数呈现先升高后显著降低的变化趋势,当加热温度为1000℃时,氢脆敏感性最低.进一步断口分析表明,试验钢充氢断口起裂区均为沿着原奥氏晶界的沿晶断裂.试验钢的这种氢脆断裂行为主要与热成形中锰钢的强度水平及自回火析出的ε-碳化物有关.与常用的传统热成形钢22MnB5相比,试验钢的氢脆敏感性较高,这主要与其M_s点(马氏体转变开始温度)较低而使得自回火程度较低等有关.     

化学成分对耐磨铸钢组织与性能的影响

为了克服高锰钢作为履带板材料具有的耐磨性能较差、力学性能较低的缺点,设计了能够作为高锰钢替代材料的一种新型双相(马氏体+贝氏体)耐磨铸钢.研究结果表明:试验钢在淬火回火态下为马氏体+贝氏体双相组织,另外还残存着极少量的残余奥氏体组织.含碳量的增加使试验钢的冲击韧性和延伸率趋向降低.随着铬含量的升高,冲击韧性在淬火回火态下升高.含质量分数为0.30%C,0.6%Cr合金的综合力学性能最优,组织为马氏体+贝氏体双相组织.经由400 h磨损试验后,在干态磨损条件下,其耐磨性能比高锰钢提高了56%,而在有腐蚀介质的湿态磨损条件下,耐磨性能比高锰钢提高了22.5%.     

热处理工艺对塑料模具钢P20腐蚀行为的影响

采用电化学试验、交流阻抗谱测试、失重试验、中性盐雾试验及SEM、EDS、XRD分析,研究了不同热处理工艺下塑料模具钢P20的耐腐蚀性能,并对腐蚀机制进行了研究。研究结果表明,860℃空冷得到的贝氏体/马氏体双相组织和860℃油冷得到的单相马氏体组织的耐蚀性优于785℃油冷得到的铁素体/马氏体双相组织。组织为贝氏体/马氏体及马氏体的试样分别经过450和620℃回火后,马氏体及贝氏体发生分解,碳化物大量析出,耐蚀性下降。经电化学试验后,试样表面腐蚀产物分为两层,外层为疏松的FeOOH,内层为致密的Fe3O4;阳极反应为铁的溶解,阴极反应为析氢反应。钢在0.5mol/L的NaCl溶液中的点蚀主要发生在夹杂物周围。     

热基镀锌双相钢的组织性能与表面质量

 为了解决汽车用热轧和酸洗双相钢存在的耐蚀性不足问题,开发了一种热基镀锌铁素体贝氏体双相钢。利用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机和成形试验机等设备,研究了工艺参数对铁素体贝氏体双相钢组织性能的影响,并评价了最优退火工艺下双相钢的表面质量。结果表明,热轧钢板的显微组织主要由铁素体和贝氏体组成,贝氏体体积分数为13.3%。当在620~700 ℃之间均热时,贝氏体分解形成渗碳体,随均热温度由620升高至700 ℃,贝氏体体积分数由10.1%下降至6.6%;均热温度在740 ℃及以上时,渗碳体消失,随均热温度由740 ℃升高至820 ℃,贝氏体体积分数由17.2%下降至10.7%。在冷却及镀锌过程中,试验钢中析出纳米级NbC或(Nb,Ti)C复合粒子。随均热温度升高,试验钢屈服和抗拉强度先升高后降低,断后伸长率和扩孔率先降低后升高。均热温度对力学性能和扩孔率的影响,主要是基于对渗碳体形成、贝氏体体积分数及组织硬度差的影响。在780 ℃均热时,可获得屈服强度520 MPa、抗拉强度606 MPa、断后伸长率22%的优异力学性能。此外,试验钢的局部成形性能同样优异,扩孔率达到107%,180°横纵向折弯的最小相对弯曲半径为0。采用预氧化和炉内加湿相结合工艺,提高了钢板可镀性。进行热轧小凸度、酸洗及镀锌光整大轧制力控制,有助于获得较高镀层厚度均匀性。     

铁素体／贝氏体和铁素体／马氏体双相钢加工硬化特性的比较

通过拉伸试验获得了两种双相钢（即0．16％C、1．2％Mn的铁素体／贝氏体和铁素体-马氏体钢）的应力-应变曲线。这两种钢均以不同的条件实施临界退火,其中铁素体／贝氏体铜退火后进行盐淬,而铁素体／马氏体钢进行水淬。用Hollomon公式检查了试样的应力-应变数据。试验结果显示两种双相钢的加工硬化过程均分为二个阶段,每个阶段有不同的加工硬化指数。还研究了硬相（贝氏体和马氏体）的体积分数对极限抗拉强度、总延伸量和加工硬化指数的影响。结果表明,当硬相的体积分数增加时,UTS随之增加,而加工硬化指数和总延伸量则随之减小。     

钛对高强度钢耐延迟断裂性能的影响

在42CrMo钢中加入不同含量的微合金元素钛，研究了钛对高强度钢耐延迟断裂性能的影响。试验结果表明，钢中添加适量的钛能够改变高强度钢的耐延迟断裂性能，这种影响主要来自于析出物TiC的氢陷阱作用和晶粒细化作用。     

淬火温度对马氏体/铁素体双相钢组织性能的影响

双相钢具有优异的力学性能,而马氏体/铁素体的含量对其性能具有重要影响。通过实验调节淬火温度制备了不同马氏体体积分数的双相钢,采用金相显微镜对马氏体/铁素体组织形貌及分布进行了定性观察;其次利用电子背散射衍射技术(EBSD)并结合高斯拟合,发现马氏体/铁素体衍射花样衬度呈双峰分布,据此对钢中马氏体体积分数进行了定量统计。结果表明:淬火温度为730℃时,马氏体体积分数仅为19.09%。随淬火温度增加,双相钢中马氏体含量提高;于790℃淬火时,马氏体体积分数达到30.96%,提高了62%。此外,对试验双相钢力学性能进行对比分析发现:随淬火温度升高,双相钢的抗拉强度明显提高,屈服强度也呈上升趋势,这主要与马氏体含量增加有关;而双相钢延伸率显著降低,这主要是由于铁素体含量减少,且形貌由利于变形的针状转变为多边形所致。     

FB双相钢延伸凸缘性能与组织的关系

通过对比观察不同扩孔率双相钢的显微组织,研究了铁素体贝氏体双相钢的延伸凸缘性能与组织之间的关系。试验结果表明,当显微组织由多边形铁素体和粒状贝氏体组成时,FB双相钢能达到优异的延伸凸缘性。多边形铁素体有利于扩孔率的提高而下贝氏体和板条马氏体则有害;M-A的尺寸对延伸凸缘性影响很大,随着M-A岛尺寸的减小,扩孔率逐渐增大,当M-A岛的宽度为0.7μm时,FB双相钢的扩孔率能达到120%。     

高强海工钢EH36中氢扩散行为研究

通过显微组织表征明确了高强海工钢EH36厚板心部和表面组织的差异,进而通过氢渗透测试、内耗、氢脆敏感性指数测定等实验研究了EH36厚板心部和表面位置的氢扩散行为。结果表明,EH36厚板的表面和心部组织分别为贝氏体组织和铁素体+珠光体组织。心部组织的氢陷阱数量较少,组织溶氢能力较弱,氢扩散系数较高,氢扩散穿透时间较短。钢中间隙氢原子的扩散导致了充氢后实验钢的内耗峰在低温区出现了H-Snoek峰,同时氢的存在使得SKK峰发生偏移。相比于心部位置,由于实验钢表面的组织中所含界面较多,导致其内耗谱在高温区出现较弱的晶界峰。实验钢心部粗大的铁素体+珠光体组织导致其氢脆敏感性指数较高,抗氢脆失效能力较弱。此外,钢中氢原子的大量存在会显著弱化柯氏气团对可动位错的钉扎作用,降低实验钢的屈服点延伸率。     

Cu对1470MPa级薄钢板在HCI溶液中氢吸收和扩散的影响

在高强度钢中氢的含量达到临界值时会导致氢脆,阐明了钢中加入Cu对抑制在HCl溶液中氢脆的作用,对TS1470MPa级低碳马氏体钢进行了渗氢试验和动态极化检测,钢的成分为0．19％C,0．2％Si,1．3％Mn,0．16％Cu和少量的Cr、Ti、Nb和B,为便于比较,对铁素体钢和珠光体钢也做了同样检测。渗氢试验结果表明,含0．16％cu的钢在0．1N HCl溶液中稳定状态下的渗氢电流（JH）低于参考钢,再者,加入cu后抑制了马氏体钢的JH,减小了阴极电流（ic）和JH／ic比。本研究得出的结果证实了这个假设,即在HCl溶液中钢表面析出1或2μm厚的金属Cu粒子可抑制阴极反应和氢的渗入,在电位梯度渗氢试验中获得氢的扩散常数（Deff）,加入cu对Deff影响很小并且与显微组织无关,根据Cu含量和显微组织估计阱位（nx）占有率大于99％。     

连续退火工艺参数对1180 MPa级含Nb增强成形性双相钢组织性能的影响

为实现节能减排的目的,汽车车身正朝着轻量化、高质量的方向发展,DH钢因其优良的强塑性能而具有广泛的应用前景。基于实验室模拟连续退火与组织性能表征分析,研究开发了一种综合性能良好的1 180 MPa级含Nb增强成形性双相钢。连续退火试验结果表明,随着退火温度的升高,钢中马氏体、贝氏体含量升高,试验钢的抗拉强度在870℃升高至1 200 MPa;退火温度进一步上升时,马氏体回火程度增大且贝氏体含量增加导致钢的强度略微降低。随着过时效温度的升高,试验钢抗拉强度逐渐降低,伸长率在370℃升高至16.2%。基于连续退火试验结果与工业生产线特点,实现了DH1180钢的工业试制。所得样品显微组织由铁素体、马氏体、贝氏体、残余奥氏体(φ(γ)=6.62%)组成,组织中弥散分布着纳米级的(Nb, Ti)C析出相,呈现出优良的强塑性匹配,试验钢的抗拉强度为1 257 MPa,伸长率达到15.6%。DH1180钢的开发与应用为汽车用高强钢提供了更多的可能性。     

C Si Mn Cr Nb钢双相组织性能的柔性控制

 根据C Si Mn Cr Nb试验钢的双道次变形和分段冷却热模拟试验结果,进行了试验钢控轧控冷试验,分析了工艺参数对试验钢组织和性能的影响,获得了具有不同力学性能的铁素体+马氏体或铁素体+贝氏体双相组织。结果表明,试验钢两段轧制分段冷却后550 ℃卷取获得铁素体+马氏体双相组织,屈服强度415 MPa,抗拉强度710 MPa,伸长率23.0％,屈强比0.59。500 ℃卷取得到铁素体加粒状贝氏体双相组织,与550 ℃卷取相比,屈服强度升高35 MPa,抗拉强度降低45 MPa,伸长率略微降低。     

退火工艺对Nb-V微合金化双相钢组织性能的影响

为了进一步提升双相钢性能、探究Nb-V元素复合添加对双相钢组织性能的影响,在实验室研发了Nb-V微合金化的冷轧双相钢。利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统地研究了退火温度和过时效温度对双相钢组织性能的影响。结果表明,抗拉强度和伸长率随着退火温度的升高变化不大,屈服强度在组织中铁素体含量明显减少后有显著提升;Nb、V元素的添加细化了组织,可以提高综合性能。随着过时效温度的升高,试验钢主要组织由起初低温时的淬火马氏体+回火马氏体变为高温时的粒状贝氏体,残余奥氏体比例也逐渐增大。高温过时效时,试验钢强度的降低主要由回火马氏体的软化造成;低温过时效时,V析出量的增加也对试验钢的强化起到了重要作用。     

980MPa级复相钢热处理工艺优化及组织性能研究

利用Gleeble-3500热模拟试验机、光学显微镜研究了热处理工艺对980MPa级复相钢显微组织和力学性能的影响。结果显示:钢的显微组织为贝氏体、铁素体及马氏体三相,且加热温度越高,贝氏体及马氏体硬相组织越多,铁素体含量越少,组织均匀性显著提高。钢的屈服强度也随加热温度的提高而逐渐增高,但抗拉强度保持不变。随着缓冷温度的降低,钢中贝氏体及马氏体组织减少,铁素体含量增加,同时力学性能降低。相变-位移曲线显示加热过程中试验钢在730°C左右开始发生奥氏体相变,在860°C左右完成全奥氏体化。在降温过程中试验钢在456°C左右进行贝氏体相变,在244°C至165°C较宽的温度范围内进行马氏体相变,且均热温度越高,贝氏体相变量越大,马氏体量越少。     

轧后冷却对DP590热轧双相钢组织及性能的影响

针对DP590热轧双相钢,通过实验室热轧试验,研究了卷取温度、快冷温度对热轧双相钢显微组织和力学性能的影响,对比分析了显微组织中马氏体的数量及形貌。结果显示,快冷温度提高,马氏体含量显著增加,同时抗拉强度升高,延伸率下降;试验钢在550℃、600℃卷取时,随着卷取温度的升高,热轧双相钢中马氏体含量下降,抗拉强度下降明显,伸长率提高。在600℃时得到的铁素体和马氏体比例合适,热轧双相钢抗拉强度600 MPa,屈强比0.5左右,伸长率22%以上,综合性能满足要求。     

退火工艺对Nb-V微合金化双相钢组织性能的影响

为了进一步提升双相钢性能、探究Nb-V元素复合添加对双相钢组织性能的影响,在实验室研发了Nb-V微合金化的冷轧双相钢。利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统地研究了退火温度和过时效温度对双相钢组织性能的影响。结果表明,抗拉强度和伸长率随着退火温度的升高变化不大,屈服强度在组织中铁素体含量明显减少后有显著提升;Nb、V元素的添加细化了组织,可以提高综合性能。随着过时效温度的升高,试验钢主要组织由起初低温时的淬火马氏体+回火马氏体变为高温时的粒状贝氏体,残余奥氏体比例也逐渐增大。高温过时效时,试验钢强度的降低主要由回火马氏体的软化造成;低温过时效时,V析出量的增加也对试验钢的强化起到了重要作用。