600 MPa级热镀锌双相钢再结晶和相变规律研究

在Gleeble-3800热模拟机上对600MPa级热镀锌双相钢进行了连续退火工艺模拟实验,利用光学显微镜与扫描电镜观察分析了600MPa级热镀锌双相钢在连续退火过程中的再结晶和相变规律。结果表明,600MPa级热镀锌双相钢在连续退火初期。650～700℃加热范围内再结晶剧烈进行。加热速度提高,冷变形组织的再结晶开始与结束温度也相应升高。两相区保温后快速冷却得到不同体积分数的铁素体和马氏体组织,随两相区保温温度升高,马氏体特征更加明显。     

冷轧双相钢连续退火组织的转变

采用光学显微镜与扫描电镜观察分析了实验钢冷轧组织在连续退火过程中的再结晶与相变规律,研究了过时效回火对双相钢显微组织的影响.实验表明,在连续退火初期的加热过程中,在600～720℃大量进行再结晶.加热速度对再结晶行为有较大影响,以10℃/s加热,再结晶将持续到双相区.珠光体在低于720℃的加热过程中变化不明显,而铁素体晶界与晶内出现球状碳化物颗粒.双相区退火过程中,奥氏体首先在珠光体处形成,原铁素体晶界与晶内的碳化物颗粒也形成奥氏体岛.800℃保温后缓慢冷却至630～680℃可以得到合理比例的双相钢组织.当过时效温度大于300℃,马氏体分解,碳化物颗粒析出,将对双相钢性能产生不良影响.     

临界退火温度对中锰TRIP钢组织和性能的影响

采用淬火热膨胀仪、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和拉伸试验机对0.2C-5Mn TRIP钢临界区相变行为、微观组织及力学性能进行了研究,并运用Factsage软件对0.2C-5Mn TRIP钢在临界区的相变热力学进行了计算,在此基础上讨论了临界区相变过程的特点。研究结果表明,临界区逆转奥氏体含量随着临界退火温度的升高而逐渐增加,逆转奥氏体中碳含量先增加后减少,Mn含量逐渐下降,逆转奥氏体热稳定性也逐渐下降。当临界退火温度为700℃时,在冷却过程中发生明显的马氏体相变;随着临界退火温度增加,渗碳体逐渐溶解,但由于相变时间较短,渗碳体无法完全溶解;当临界退火温度为600~675℃时,临界退火后的微观组织由铁素体、渗碳体和残余奥氏体构成。当临界退火温度为700℃时,临界退火后的组织由铁素体、残余奥氏体、马氏体以及少量未溶解的渗碳体构成;随着临界退火温度的升高,实验钢的工程应力-应变曲线变化显著,在675℃退火3min后获得最佳的力学性能,抗拉强度为1 138MPa,断后伸长率为23%。     

临界区加热温度对低碳当量冷轧超高强双相钢组织及性能的影响

利用CCT-AWY型设备进行连续退火模拟试验,研究了不同临界区加热温度对冷轧超高强双相钢显微组织及力学性能的影响。试验结果表明,随着退火温度的升高,马氏体的体积分数不断增长;在适当的退火温度下,可以获得近等轴铁素体和均匀分布马氏体的双相组织。试验用钢的强度、延伸率、显微硬度以及断口形貌与加热温度、显微组织紧密相关。     

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。     

连续退火参数对980 MPa级冷轧双相钢组织和性能的影响

采用带钢连续退火模拟试验机,研究了连续退火过程中加热速率、两相区保温温度和过时效温度对冷轧双相钢DP980组织和性能的影响规律。研究结果表明,适当提高加热速率有利于马氏体晶粒的细化和带状组织的改善,当加热速率达到45℃/s时可获得较高的强度和塑性。退火温度直接决定了硬质第二相的体积分数、分布和形貌,在800℃左右进行退火保温可以获得良好的综合性能,保温温度过低或过高都会导致强塑性匹配较差。随着过时效温度的降低,强度升高,伸长率下降,试验钢退火后加工硬化系数明显增大。     

冷轧热镀锌双相钢退火过程中组织演变实验研究

利用OM、SEM、TEM等技术分析了实验钢冷轧组织在热镀锌退火过程中的再结晶与相变规律,研究了460℃左右保温对双相钢显微组织的影响。实验结果表明:在热镀锌退火初期的加热过程中,在680~780℃大量进行再结晶,加热速度较高(10℃/s)会使再结晶进入双相区,与相变并存。在双相区保温时,奥氏体首先在破碎的碳化物处形成,奥氏体量不断增加。460℃保温时,由于处于贝氏体转变区,产生贝氏体组织,马氏体减少,导致强度的下降,对材料力学性能造成不良影响。     

两相区退火温度对低碳低硅TRIP钢组织和性能的影响

研究了0.11C-0.6Si-1.5Mn冷轧TRIP钢两相区退火温度对组织和力学性能的影响,结果表明,试验钢经780℃退火5 min和400℃等温5min处理后可以获得10％的残余奥氏体,较低或较高的退火温度都将使残余奥氏体量略微下降。当试验钢处理后的铁素体量为70％时,可以获得好的相变诱发塑性和好的强韧性配合,其强塑积可达21000 MPa·％。试验钢的应变硬化指数n值与铁素体量有好的相关性,随铁素体量的下降而下降,残余奥氏体量对其影响不大。     

Nb-Ti微碳深冲双相钢的连续冷却转变规律

摘要：通过连续冷却实验研究了Nb Ti微碳深冲双相钢在不同冷却速率下的显微组织变化规律。并结合显微组织、热膨胀曲线以及实验钢的硬度值绘制出实验钢的CCT曲线。结果表明,实验钢的CCT曲线由铁素体、珠光体与贝氏体区组成,其中铁素体和贝氏体的区域较大,覆盖冷却速度范围较广。实验冷却速率下未出现马氏体组织。在05～1℃/s的慢冷速下,组织由铁素体和珠光体组成;当冷速增加至3℃/s时,贝氏体开始出现,珠光体消失。当冷速在5～10℃/s范围内时,获得铁素体+贝氏体双相组织;当冷速大于10℃/s时,铁素体相变消失,此时为纯贝氏体转变。热处理过程中若想获得一定量的马氏体组织,退火温度宜设置在820～900℃双相区较低温度范围,使合金元素充分富集于少量奥氏体中,在随后冷却过程中此奥氏体转变为马氏体组织。     

临界区退火对不同硅含量超高强双相钢组织和性能及加工硬化行为的影响

研究了临界区退火对不同硅含量超高强双相钢微观组织、力学性能以及加工硬化行为的影响,最终通过硅的添加以及临界区退火温度的匹配,得到了一种强度和韧性结合良好的新型双相钢。研究表明,随着硅的增加,组织形貌上马氏体条带结构以及铁素体的形态变化不明显;力学性能上,相同退火温度下对应的试样屈服强度以及屈强比均减小,而不同退火温度下试样之间的抗拉强度差异变小。Hollomon分析表明,加工硬化行为遵从两阶段加工硬化机理,随着退火温度升高,"转折应变点"左移,随着硅含量的增加,"转折应变点"右移。断口形貌表明,试验用钢表现出韧性断裂特征的高密度韧窝,随硅含量升高,断口表面韧窝平均尺寸下降,材料塑性提高。     

Effects of Silicon Content and Intercritical Annealing on Manganese Partitioning in Dual Phase Steels

Steels of constant manganese and carbon contents with silicon content of 0.34%-2.26% were cast.The as-cast steels were then hot rolled at 1100 ℃ in five passes to reduce the cast ingot thickness from 80 to 4 mm, air cooled to room temperature and cold rolled to 2 mm in thickness. Dual phase microstructures with different volume fraction of martensite were obtained through the intercritical annealing of the steels at different temperatures for 15 min followed by water quenching. In addition to intercritical annealing temperature, silicon content also altered the volume fraction of martensite in dual phase steels. The partitioning of manganese in dual phase silicon steels was investigated using energy-dispersive spectrometer (EDS). The partitioning coefficient, defined as the ratio of the amounts of alloying element in the austenite to that in the adjacent ferrite, for manganese increased with increasing intercritical annealing temperature and silicon content of steels. It was also found that the solubility of manganese in ferrite and austenite decreased with increasing intercritical temperature. The results were discussed by the diffusivity and the solubility of manganese in ferrite and austenite existed in dual phase silicon steels.     

连续退火温度对高硅双相钢组织及性能影响

 用连续退火模拟试验机,在实验室试制了冷轧高硅DP590,并通过扫描电镜、EBSD、透射电镜和力学性能测试研究了不同退火温度（735~835℃）对其组织和力学性能的影响。结果表明：退火温度对高硅双相钢强度和塑性有重要的影响,当退火温度为785℃时,材料获得良好的综合力学性能。不同温度退火后得到的组织均为铁素体和均匀分布在其晶界上的岛状马氏体;利用EBSD技术清晰地观察到离散分布于铁素体和马氏体晶界处的残余奥氏体。运用透射电镜观察到马氏体周围的位错线及位错团,这是双相钢连续屈服特性的重要保障。     

冷轧双相钢DP800生产工艺及性能研究

探讨了800 MPa级冷轧双相钢的成分体系、冷却处理工艺、组织及性能;研究了退火温度、冷却速率对双相钢性能的影响,分析了双相钢的强化机理,并且优化了退火工艺参数。结果表明,冶炼过程采用C-Si-Mn-Cr-V成分体系,轧制过程采用650℃±20℃的中温卷取,连续退火过程中快冷段投入高氢(H2含量20%)冷却,冷速达到42~50℃/s,能够得到由铁素体和马氏体组成的冷轧双相钢DP800,综合力学性能优良。     

Nb对C Si Mn Cr双相钢相变规律、组织和性能的影响

  根据C Si Mn Cr和C Si Mn Cr Nb实验钢的相变规律,在实验室进行了控轧控冷实验研究,分析了微合金元素Nb对高强度热轧双相钢相变规律、组织和性能的影响。实验结果表明,Nb可显著推迟铁素体和珠光体转变,并显著降低铁素体开始转变温度,但对铁素体终止转变温度和贝氏体转变温度区间基本没有影响。经Nb微合金化后,实验钢的屈服强度和抗拉强度增幅均在100 MPa以上,屈服强度的增幅高于抗拉强度,且在强度大幅度升高的同时,伸长率下降并不明显,表明Nb的细晶强化作用对提高中温卷取热轧双相钢强度级别的效果明显。     

退火温度和平整对冷轧热镀锌双相钢组织和性能的影响

本文在实验室试制了高强度冷轧热镀锌用双相钢,探讨了不同的退火温度和平整工艺对双相钢力学性能和组织的影响规律.研究表明:退火温度在800℃以上时,试制的低硅C-Mn-Cr系双相钢才能得到由铁素体和马氏体组成的性能优良的双相钢.平整工艺显著提高双相钢的屈服强度和屈强比,降低双相钢的延伸率,平整率小于1%时,有利于工业上得到综合性能良好的双相钢.     

780MPa级冷轧双相钢的组织与性能

 780MPa级冷轧双相钢是低碳低合金钢,主要的金属元素为锰,另外根据强度要求的不同,还加入了适量的Mo、Cr等元素。试验结果表明：690℃卷取可以获得更好的性能;随着退火温度的升高,试验钢的马氏体体积分数增加,强度增加,在820℃获得的综合性能最好;在820℃退火,当退火时间为80~100s时强度变化剧烈;当退火时间超过100s后,变化趋势相对平缓,综合比较,退火时间为100s时,获得的综合性能最好。     

工艺参数对800 MPa热镀锌双相钢组织性能的影响

 在实验室试制了低Si 的C Mn Cr Mo系的800 MPa级冷轧热镀锌双相钢,研究了卷取温度、退火温度、退火时间等工艺参数对双相钢微观组织和力学性能的影响。试验结果表明：试验用钢在820~850 ℃退火,保温100 s以上,抗拉强度可以达到800 MPa级以上。随着退火温度的升高,强度升高,但综合性能以退火温度为820 ℃时为最佳。在820 ℃退火时,随着保温时间的增加,双相钢的强度显著增加,当保温时间超过100 s以后,强度增加缓慢。690 ℃高温卷取有利于获得最终力学性能良好的双相钢组织。     

硅质量分数对CSP生产DP600相变规律及工艺的影响

基于C Si Mn Cr Mo系600 MPa级热轧双相钢的组分，设计了不同硅质量分数(0.55%和1.17%)的两种试验钢。采用Gleeble 3500热模拟试验机测定了两种试验钢的连续冷却转变曲线，分析了硅质量分数对试验钢连续冷却过程中组织转变的影响，并研究了硅质量分数对短流程生产中温卷取型热轧双相钢生产工艺的影响。结果表明，相对于w(Si)=1.17%，w(Si)=0.55%使铁素体开始转变温度降低40~50 ℃，明显缩短了铁素体转变的孕育期，并增加了铁素体的体积分数。在CSP线上生产时，低硅钢的终轧温度可控制为820~830 ℃，低的终轧温度使铁素体相变时间增加2.2 s左右，铁素体转变量增加，且后续相变过程中可避免非马氏体组织的出现。因此，低硅钢适合在CSP短流程线上生产中温卷取型热轧双相钢。     

Investigation of the Effect of Deformation on γ‐α Phase Transformation Kinetics in Hot‐Rolled Dual Phase Steel by Phase Field Approach

Dual phase steels, consisting of hard martensite particles in a ductile ferritic matrix, offer high strength and deformability at the same time. Additionally, they are cost effective by a dilute alloying concept. In industrial production, two manufacturing concepts have been implemented: intercritical annealing of cold rolled sheet, or hot rolling. The current work has investigated the effect of deformation on the γ‐α phase transformation kinetics in the dual phase steel production using the hot rolling scheme. The pancaked austenite grains containing denser nucleation sites have a strong influence on the ferrite transformation kinetics. In addition, the multiplication of dislocations which results in the increase in elastic strain energy and dislocation core energy contributes to some acceleration in ferrite growth kinetics. A modelling approach for the γ‐α phase transformation kinetics in dual phase steels has been developed employing the phase field theory. The nucleation behaviour, i.e. the number and size of nuclei developed after an elapsed time as well as their nucleation sites which were evaluated from microstructure analysis, and the increase in the driving force of grain growth were integrated into this model.     

Analysis of Microstructure and Orientation in X80 Line Pipe Steels

Microstructures in X80 line pipe were classified by SEM analysis.The experimental results showed that the microstructures in X 80 line pipe steels were complicated consisting of polygonal ferrite,bainite and acicular ferrite.Orientation relation within acicular ferrite was investigated systematically by means of EBSD-OIM.The sub-structures were observed maximum in acicular ferrite which gives high strength and high toughness to line pipe steels.The K-S orientation relation was generally observed between acicular ferrite and austenite during phase transformation.The low energy CSL boundary characterized by Σ3 orientation relation according to Brandon criterion appeared with higher probability,which was benefit to improve the mechanical properties of line pipe steels.The orientations or texture of initial austenite grains could be deduced based on the Σ3 orientation relationship of acicular ferrite variants.