临界退火温度对热轧7Mn钢组织和性能的影响

利用扫描电镜、透射电镜、背散射电镜及拉伸试验研究了临界退火温度对热轧7Mn钢(Fe-7%Mn-0.3%C-2%Al,质量分数)组织和力学性能的影响。结果表明:当退火温度低于700℃时,逆转变奥氏体含量随退火温度的升高而增加;退火温度高于700℃后奥氏体含量随之逐渐降低。奥氏体的稳定性随退火温度的升高单调下降。热轧7Mn钢的屈服强度随退火温度的升高逐渐降低,而抗拉强度则不断增加;均匀伸长率和总伸长率在720℃退火时达到最高,此时材料的强塑积达到最优,为61.8 GPa·%。断口显微组织表明,热轧7Mn钢在680~720℃退火后呈现韧性断裂,而在750℃退火后有沿晶断裂的倾向。     

TWIP钢的组织与力学性能研究

采用金相、静态拉伸试验方法研究了5种不同锰含量的TWIP钢的组织和力学性能。结果表明,5种钢的屈服强度随应变率的增大而提高,最大屈服强度可达280MPa;抗拉强度随应变率的增大而略有降低,最高抗拉强度超过1000MPa;1#钢的断裂延伸率和强塑积随应变率的增大而提高,其它4种成分钢的断裂延伸率和强塑积随应变率的增大而减小。1#钢只具形变诱发马氏体相变,不出现孪晶;而2#-5#钢具TWIP效应,其中3#钢的最大延伸率可达75%,强塑积最高可达45000MPa（%）。TWIP钢拉伸前组织中有退火孪晶,变形过程中产生大量的形变孪晶,孪晶诱导塑性,从而推迟了颈缩的产生,导致很高的均匀变形能力。     

连续退火工艺对含钒烘烤硬化钢力学性能的影响

利用盐浴炉对含钒烘烤硬化钢连续退火生产工艺进行了模拟,研究不同退火温度和过时效工艺对含钒烘烤硬化钢力学性能的影响.结果表明,在水淬条件下进行不同温度退火时,随着退火温度升高,试验钢的强度呈下降趋势,n值、延伸率及BH值均随温度升高而升高;而经过时效处理后,抗拉强度有所下降,屈服强度及延伸率有所提高,BH值几乎消失.     

时效时间对Cr20Mn18N0.8高氮奥氏体不锈钢组织与力学性能的影响研究

研究了800℃下时效处理不同时间对固溶态Cr20Mn18N0.8高氮奥氏体不锈钢组织与力学性能的影响。结果表明,固溶态Cr20Mn18N0.8高氮钢具有优异的强韧性能,其屈服强度为640 MPa、抗拉强度970 MPa、伸长率为52.2%、断面收缩率43.1%、冲击吸收功高达311 J;时效处理对高氮钢强度影响不大,但使其塑性与韧性下降,这是由于在时效过程中,Cr_2N相首先沿晶界析出,并随时间延长在晶界与晶内同时析出所导致;固溶态高氮钢拉伸断口具有典型的韧性断裂特征;时效处理4 h后,冲击断口纤维区出现沿晶断裂特点。     

热处理制度对Ti-55531合金组织和力学性能的影响

通过采用不同的热处理制度研究了时效温度和β退火温度对Ti-55531合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:Ti-55531合金固溶加时效处理后可获得初生α相呈长条或等轴状的组织,β基体上大量析出的次生α相使其获得较高的强度,且强度随时效温度升高而显著降低,延伸率变化不明显,断面收缩率在620℃以上随着时效温度升高有所增加,但该组织状态断裂韧度偏低;β退火后可获得均匀的片状组织,具有较高的断裂韧性,抗拉强度在600~650℃之间随退火温度升高呈线性关系降低,可根据需要很方便地调整强度级别,塑性随退火温度升高变化不太明显。     

超细晶Cu-Cr-Zr合金的高温拉伸性能及断裂机制

研究了2种变形处理方式下的超细晶Cu-Cr-Zr合金从室温到600℃的拉伸性能、断口微观组织特征及其断裂机制.结果表明:经4道次等径弯曲通道挤压(ECAP)+时效+4道次ECAP变形处理的合金(No.1试样)的抗拉强度随拉伸温度的升高而降低,室温时,合金抗拉强度为577.17 MPa,延伸率为14.6%;在300℃开始发生动态再结晶软化,抗拉强度迅速减小,到600℃时抗拉强度仅为59.12 MPa.经过8道次ECAP+时效变形处理的合金(No.2试样),室温抗拉强度为636.71 MPa,延伸率为12.1%;从400℃开始析出相对晶界的钉扎作用开始逐渐减弱,抗拉强度大幅降低,600℃时的抗拉强度为65.20 MPa.No.2试样比No.1试样具有更好的室温性能和热稳定性.2种方式处理下合金延伸率随拉伸温度的升高而升高,在高温下都表现出超塑性.高温拉伸断口微观形貌为大量密集、深入的韧窝,其高温断裂机制为微孔聚集的韧性断裂.     

氮含量对18Mn18CrN钢高温性能的影响

通过热模拟试验研究了不同试验温度下,氮质量分数分别为0.07%、0.34%、0.44%和0.72%的18Mn18Cr N钢的断面收缩率和抗拉强度等力学性能。结果表明:(1)18Mn18Cr N钢的断面收缩率随着试验温度的升高而增大,但当温度高于1 200℃时,略有下降;(2)氮含量增加,钢具有高塑性的温度区变窄,氮质量分数为0.72%的钢,其具有最佳力学性能的温度区缩小至1 150~1 200℃;(3)随着试验温度的升高,18Mn18Cr N钢的抗拉强度均呈线性下降的趋势,且氮含量越高,其高温抗拉强度对温度的变化越敏感;(4)氮含量增加,18Mn18Cr N钢的断面收缩率呈"V"形趋势变化。     

退火温度对含稀土TRIP/TWIP钢性能的影响

分析了不同退火温度的TRIP/TWIP试验钢组织和性能。结果表明,在退火均热温度780℃时伸长率相对偏低,在800℃时屈服强度最高,退火均热温度对抗拉强度的影响较小,对伸长率的影响较大,不同退火均热温度下试验钢均没有明显屈服平台。试验钢的组织主要为奥氏体,变形前亚结构有退火孪晶出现,晶粒尺寸随着退火温度的升高而变得粗大,变形后形变孪晶数量随着退火温度的升高而增多。因TWIP效应和TRIP效应,试验钢具有高强度和高塑性。     

退火工艺对0Cr13钢热轧盘条组织及力学性能的影响

使用Leica DM2500光学显微镜和WDW-50万能试验机,研究了0Cr13钢热轧盘条在710~810℃退火2~4 h时,显微组织和力学性能的演变规律。结果表明:退火可以改善热轧盘条的塑性,且随退火温度的升高和退火时间的延长,抗拉强度呈现逐渐降低趋势。当退火时间3 h时,抗拉强度随退火时间延长快速下降;当退火时间由3 h延长至4 h时,抗拉强度变化不大。当退火温度升高到810℃时,出现退火粗晶。     

退火及配分温度对Si-Mn系Q&P钢组织和性能的影响

研究了两相区不同退火温度及不同配分温度的淬火和碳再分配热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织、精细结构、力学性能及残留奥氏体含量的影响。结果表明,采用两相区退火的Q&P工艺室温组织为板条马氏体、铁素体、薄膜状和块状残留奥氏体;随退火温度的升高,实验钢抗拉强度和屈服强度呈上升趋势,伸长率呈下降趋势,残留奥氏体含量先上升后下降;随配分温度的升高,实验钢抗拉强度呈下降趋势,屈服强度、伸长率和残留奥氏体含量呈上升趋势;经Q&P工艺处理后的实验钢强塑积可达28215 MPa·%。     

Temperature Dependence of Tensile Behaviors of Nitrogen-Alloyed Austenitic Stainless Steels

The temperature dependence of tensile behaviors of two nitrogen-alloyed austenitic stainless steels, an annealed 316LN steel and a high-nitrogen austenitic stainless steel (Fe-Cr-Mn-0.66% N), was investigated by tensile test at different temperatures from 293 K down to 77 K. It was found that strength of the two steels increased with decrease of temperature. With a decrease in temperature, the uniform elongation increased for the 316LN steel, whereas it increased followed by a decrease for the high-nitrogen steel. A three-stage hardening behavior occurred in the 316LN steel, but not in the high-nitrogen steel, with decrease of temperature. The strain-induced martensite transformation in the 316LN steel could retard void nucleation and increase the strain-hardening rate, resulting in much higher tensile stress and higher uniform elongation of 316LN steel. It was analyzed that stacking fault energy of the high-nitrogen steel decreased with decrease of temperature, which promoted the twinning and planar slipping in the steel, and resulted in brittle fracture at cryogenic temperatures.     

退火温度对冷轧8Mn钢低温热成形后组织和性能的影响

采用冷轧8Mn钢为试验材料,利用光学显微镜、扫描电镜、电子拉力万能试验机等,结合EBSD和XRD分析技术研究了不同退火温度对低温热成形前后试验钢组织和性能的影响。结果表明,热成形前,试验钢中的奥氏体含量随着退火温度的升高而降低。低温热成形后试验钢的显微组织为马氏体、铁素体和残留奥氏体。不同温度退火并热成形后试验钢的抗拉强度均为1400 MPa左右,屈服强度为900 MPa左右,伸长率为10%左右。退火温度对8Mn钢低温热成形后力学性能影响较小。     

临界退火冷却方式对含铌中锰钢奥氏体稳定性和力学性能的影响

针对含铌中锰钢进行了不同退火温度(700、750和800 ℃)和不同冷却方式(空冷、水冷)下的临界退火试验。结果表明,随着临界退火温度的升高,强塑积和残留奥氏体含量呈现先升高再降低的趋势。在750 ℃临界退火水冷后,试验钢的力学性能最佳,屈服强度达到750 MPa,抗拉强度为1820 MPa,断后伸长率为13.9%。随着临界退火温度升高,试验钢中渗碳体逐渐溶解,基体中C和Mn含量增多,在保温过程中配分进入奥氏体的C和Mn含量增多,导致奥氏体更稳定,残留奥氏体含量增多。当临界退火温度进一步升高,保温时奥氏体含量的增多导致配分进入奥氏体的C和Mn浓度降低,导致奥氏体稳定性降低,在冷却过程中形成大量马氏体。马氏体的增多和大尺寸团簇状(Nb,Mo)C的析出导致800 ℃临界退火后试验钢的高强度和低塑性。在相同临界退火温度下,水冷和空冷后试验钢的相组成相同。在800 ℃临界退火时,两种冷却方式对残留奥氏体含量和力学性能引起的差异最为明显,这与空冷过程中C和Mn向奥氏体配分更充分有关。     

退火温度对冷轧Fe-0.4C-10Mn-6Al高强钢组织与力学性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、电子万能拉伸试验机、X射线衍射以及背散射电子衍射等技术方法研究了退火温度对冷轧态Fe-0.4C-10Mn-6Al高强钢的组织与力学性能的影响。结果表明,试验钢冷轧后的微观组织主要为δ-铁素体、α-铁素体、奥氏体、马氏体与碳化物,退火后的组织主要由δ-铁素体、α-铁素体、奥氏体与碳化物组成,其中奥氏体含量因马氏体逆转变而随着退火温度升高而增加。随着退火温度的升高,屈服强度、抗拉强度均逐渐降低,伸长率逐渐提高。当退火温度达到800 ℃时,试验钢的强塑积达到27.84 GPa·%,有较好的综合力学性能。     

Effect of Annealing on Microstructure and Mechanical Properties of Ultrafine-Grained Low-Carbon Medium-Manganese Steel Produced by Heavy Warm Rolling

An ultrafine-grained(UFG) low-carbon medium-manganese steel was fabricated by the heavily warm rolling(HWR) and subsequent quenching, and the effects of annealing temperatures on microstructure and mechanical properties of the UFG HWRed steel were investigated. The results show that the HWRed steel exhibits simultaneous improvements in strength,uniform elongation and work hardening, which is mainly attributed to the refinement of martensitic microstructures. The HWRed steels comprise only a-phase when annealing at lower temperatures below to 550 °C and at higher temperatures above to 700 °C. Whereas, UFG c-austenite is formed by reverse transformation when the HWRed steel was annealed at intermediate temperatures from 550 to 700 °C and the volume fraction increases with increasing annealing temperatures,consequently resulting in a dramatic increase in ductility of the annealed HWRed steels. It was found that the transformed UFG austenite and ferrite remained ～500 nm and ～800 nm in size when the HWRed steel was annealed at 650 and700 °C for 1 h, respectively, showing an excellent thermal stability. Moreover, the HWRed steel annealed at 650 °C exhibits high strength-ductility combinations with a yield strength of 906 MPa, ultimate tensile strength(UTS) of1011 MPa, total elongation(TEL) of 51% and product of strength and elongation(PSE: UTS 9 TEL) of 52 GPa%. It is believed that these excellent comprehensive mechanical properties are closely associated with the UFG austenite formation by reverse transformation and principally attributed to the transformation-induced plasticity(TRIP) effect.     

退火温度对冷轧DP980钢力学性能的影响

利用连续退火模拟机对DP980试验钢进行了连续退火试验,并通过扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜等研究了不同退火温度下(775、800、825和850 ℃),试验钢显微组织的演变规律和力学性能的变化趋势。结果表明:试验钢的屈服强度随着退火温度的升高而不断增大(从705 MPa增大到850 MPa),抗拉强度和断后伸长率则随着退火温度的升高而不断减小(抗拉强度从1150 MPa减小到1030 MPa;伸长率从8.9%减小到5.3%),这与试验钢的显微组织构成和形态分布密切相关。此外,不同退火温度下,试验钢的加工硬化率曲线均呈现单调下降的趋势。     

退火工艺对低碳贝氏体钢组织与力学性能的影响

以双辊铸轧工艺生产的低碳贝氏体钢为研究对象,研究了退火工艺对其组织与力学性能的影响。结果表明,试验钢的组织为粒状贝氏体,退火后该组织会逐渐发生分解。在500 ℃进行长时间保温退火时,随着保温时间的增加,屈服强度和抗拉强度逐渐上升,伸长率变化不大。退火后试验钢强度的增加是由Nb析出强化引起的。当保温时间为3 min、退火温度650 ℃时,试样的屈服强度和抗拉强度达到最大值。     

280VK冷轧高强钢退火过程的组织演变及析出机理

对热轧态280VK微合金高强钢经冷轧后取样,在不同温度下进行退火处理。对退火试样组织进行SEM、TEM、EBSD观察,以及析出物含量测定和力学性能测试分析,揭示退火工艺对冷轧高强钢组织结构、织构演变和力学性能的影响。结果表明,试验钢经退火处理后,基体中产生大量TiC析出粒子;随着退火温度升高,基体晶粒度减小,析出粒子尺寸增大但数量减少,屈服强度、抗拉强度降低,伸长率升高。热力学计算表明,试验钢中析出相的优先级顺序为TiN＞AlN＞TiC,析出相以TiC为主。     

退火温度对高轧制延展率Al/IF钢多层复合材料力学性能的影响

采用叠轧焊接方法制备Al/IF钢多层复合材料,随后进行300~450 ℃退火处理,并对叠轧态和退火态的微观结构及力学性能进行分析。结果表明:叠轧态Al/IF钢多层复合材料的抗拉强度介于纯Al和IF钢之间,断裂总延伸率相对较低,退火后Al和IF钢层的硬变均高于其原材料;随着退火温度的增加,抗拉强度逐渐降低,断裂总延伸率呈先增加后减小的趋势,在350 ℃退火时,复合材料的综合力学性能最优。退火温度对Al/IF钢多层复合材料力学性能的影响主要体现在对Al层的影响上。     

Cu-Te合金的退火工艺

研究了退火工艺对Te含量分别为0.02%、0.07%、0.10%的3种Cu-Te合金的力学与导电性能及组织的影响,测试了不同退火温度和不同退火时间下合金的力学性能和导电性能,使用扫描电镜(SEM)研究了Cu-Te合金在不同退火温度下拉伸断口的形貌变化。结果表明:Cu-Te合金断裂属于韧性断裂,断裂形成的韧窝随着退火温度的上升,尺寸变得越大、越深,形状变得更加圆整;随着退火温度与退火时间的增加,Cu-Te合金的导电率持续增加,抗拉强度在350～390 ℃退火1 h时变化不大,合金处于回复阶段,400 ℃退火1 h后,抗拉强度大幅度下降,合金处于再结晶阶段;Cu-Te合金经过冷变形 (ε=96.5%)后,在400 ℃退火1 h,获得最佳的综合性能。