热冲压成形汽车用高强钢板的组织与性能研究

对汽车车身用的22MnB5高强钢板在热冲压成形中的组织和力学性能进行了研究。结果表明:22MnB5钢板热冲压后,材料的微观组织由铁素体和珠光体转变为均匀的板条马氏体,且硼元素在热冲压过程中发生偏聚。热冲压可以极大地提高22MnB5钢的强度和硬度,降低材料的伸长率。     

感应淬火工艺参数对30MnB5钢板显微组织与力学性能的影响

采用显微硬度测试、室温拉伸试验与显微组织观察分析,研究了中频感应淬火工艺参数对30MnB5钢板显微组织与力学性能的影响。结果表明:电源电压与工件移动速度对30MnB5感应淬火工艺处理后的力学性能影响显著。随着电压的升高与移动速度的降低,材料强度与硬度均得到明显提升,但塑性下降较快。经感应淬火处理后,30MnB5显微组织由初始的铁素体+珠光体组织转变为马氏体组织。根据强塑积计算结果,30MnB5最佳感应淬火工艺参数为电源电压480 V,移动速度400 mm/min。该工艺参数下,强塑积达最大(20755 MPa·%),综合力学性能最佳。     

新型槽帮钢的连续冷却转变曲线及微观组织

采用膨胀仪、光学显微镜和维氏硬度计研究新型槽帮钢的连续冷却转变行为，获得连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明，CCT曲线存在高温铁素体-珠光体转变区、中温贝氏体转变区和低温马氏体转变区。随着冷却速度的增大，室温硬度不断提高，微观组织由铁素体-珠光体向贝氏体和马氏体过渡，最终形成单一马氏体组织。在实测冷却曲线中，当冷却速度小于0.14℃/s时，组织主要为高温铁素体-珠光体转变区；当冷却速度为0.14～0.81℃/s时主要为高温、中温复合转变区，室温组织主要为铁素体、珠光体和贝氏体；当冷却速度为0.81～1.62℃/s时为高温、中温和低温复合转变区，室温组织为铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体；当冷却速度为4.05℃/s时为中温、低温两相转变区，高温转变区消失，室温组织为贝氏体和马氏体；当冷却速度高于8.10℃/s时，为马氏体单相转变区。随着冷却速度由0.06℃/s提高到40.5℃/s,微观组织由铁素体-珠光体过渡为贝氏体-马氏体，直至单相马氏体组织，其室温显微硬度由195 HV5(冷速为0.06℃/s)增大到515 HV5(冷速为40.5℃/s)。     

含Mo元素CL60钢CCT曲线的测定及分析

在Gleeble-3800热模拟机上测定了含微量Mo元素CL60钢在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线,并采用金相-硬度法,测定了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究了冷却速度对其显微组织演变以及硬度的影响。结果表明:当冷却速度小于1℃/s时,实验钢的转变产物为先共析铁素体和珠光体组织;当冷却速度增加到2℃/s时,开始发生贝氏体转变;当冷却速度增加到5℃/s时,开始发生马氏体转变;冷却速度在5～10℃/s的范围内时,转变产物为少量铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体所组成的混合组织;当冷却速度为15℃/s时,先共析铁素体消失;当冷却速度为20～40℃/s时,转变产物为珠光体和马氏体混合组织;当冷却速度大于50℃/s时,转变产物全部为马氏体组织。随着冷却速度的增大,实验钢的硬度逐渐增大。尽管Mo元素的加入能细化珠光体片间距,但加Mo元素CL60钢在生产过程中得到理想组织的条件更加苛刻。为避免贝氏体、马氏体等非理想组织出现,不同部位的冷却速度须严格控制在2℃/s以下。     

Ti微合金化对22MnB5热成形钢组织和性能的影响

通过热膨胀试验、显微组织分析和硬度测试,分析了冷却速率和Ti元素对两种22MnB5热成形试验钢相变温度、显微组织、析出相以及硬度等的影响,并绘制了CCT曲线。结果表明,当冷却速率低于5 ℃/s时,试验钢的显微组织主要为铁素体和珠光体;冷却速率达到5 ℃/s后开始形成贝氏体;冷却速率达到30 ℃/s时,获得单一马氏体组织。Ti微合金化可降低Ms点,并通过析出Ti(C, N) 相细化奥氏体晶粒,从而获得细小的马氏体板条,产生的析出强化和细晶强化效应提高了试验钢的强度。     

汽车用22MnB5与26MnB5钢组织性能对比

对汽车用22MnB5钢与26MnB5钢进行CCT曲线、显微组织以及显微硬度测试等对比试验,分析两种材料在组织性能上的差异。结果表明,26MnB5钢相较于22MnB5钢,CCT曲线明显向右、向下移动,贝氏体的转变上限温度Bs点有较大差异,因为碳的增高明显推迟了贝氏体转变;且随着冷却速度的增加,碳含量增加对铁素体和珠光体转变的推迟作用加大。由于26MnB5钢的终轧温度、卷取温度均高于22MnB5钢,所以26MnB5钢的带状组织更加明显。因此,较低的终轧温度可以减轻带状组织,此外,低温卷取可以保证层流冷却的冷却速率。材料的硬度随冷却速度加快而增大,在冷速为100℃/s时,22MnB5钢硬度为496 HV0. 1,含碳量略高的26MnB5钢硬度更高,为516 HV0. 1。     

30Mn2Cr钢连续冷却转变过程中组织及硬度演变规律的研究

利用L78RITA热膨胀相变仪和光学显微镜研究了30Mn2Cr钢过冷奥氏体连续冷却过程中的相变行为、组织及硬度演变规律,采用热膨胀法结合金相-硬度法建立了试验钢的CCT曲线。结果表明,在冷却速度为0.1~1℃/s时,试样组织为铁素体和珠光体;当冷却速度≥2℃/s时,试样组织中出现了少量贝氏体;随冷却速度的提高,铁素体和珠光体组织含量逐渐减少,贝氏体含量逐渐增加;当冷却速度≥10℃/s时,组织中出现了马氏体,珠光体组织消失;当冷却速度≥50℃/s,相变产物主要为马氏体。随着冷却速度的提高,试样的硬度逐渐升高。石油工业用管材采用30Mn2Cr时,建议全壁厚钢管的冷却速度大于50℃/s。     

汽车用非调质钢49MnVS3的动态连续冷却转变行为

在Gleeble-3500热模拟试验机上进行49Mn VS3钢的变形-连续冷却膨胀测定,结合金相-硬度法得到试验用钢的动态连续冷却转变曲线(CCT曲线)。结果表明:49Mn VS3钢的Ac1、Ac3分别为741℃、803℃。当冷却速度为0.5~5℃/s时,得到组织为铁素体和珠光体;冷却速度为7℃/s时,主要为细长的针状铁素体+块状铁素体+珠光体+少量贝氏体;10~15℃/s时发生贝氏体转变;15℃/s出现马氏体转变;冷速为20~40℃/s时,则只发生马氏体转变,得到完全的马氏体组织。随着冷却速度的增加,硬度呈先缓慢增大后线性上升。     

两段式冷却对C-Mn钢奥氏体中温转变的影响

采用Formastor全自动相变仪进行了两段式冷却条件下C-Mn钢的热膨胀试验,并结合组织观察和显微硬度测量,研究了冷却速度以及发生部分先共析铁素体转变对奥氏体中温转变的影响。结果表明:随着冷却速度的增大和先共析铁素体含量的增加,贝氏体相变开始温度和结束温度均降低,贝氏体转变量减少;奥氏体随冷却速度的增大,转变产物由铁素体+珠光体逐渐变为魏氏组织铁素体+珠光体、网状铁素体+魏氏组织+贝氏体、马氏体的趋势;而对已发生部分先共析铁素体转变的过冷奥氏体,随先共析铁素体含量的减少,组织由魏氏组织+贝氏体向魏氏组织+马氏体转变。     

压铸用模具钢4Cr5Mo2V的过冷奥氏体连续冷却转变

通过测定不同冷却速度下的相变膨胀曲线、显微组织和硬度,得到了4Cr5Mo2V钢的过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线;结合CCT曲线,研究了不同冷却速度下组织形貌演变及硬度变化的规律;比较分析了4Cr5Mo2V钢与H13钢过冷奥氏体连续冷却转变的异同。结果表明:经过不同冷却速度冷却后,4Cr5Mo2V钢的相变产物主要为贝氏体(B)和马氏体(M);冷速小于0.06℃/s时,相变产物主要是贝氏体组织;冷却速度在0.06~0.14℃/s之间,相变产物中出现了贝氏体和马氏体的混合组织;当冷速大于0.14℃/s时,相变产物为马氏体组织。4Cr5Mo2V钢与H13钢的CCT曲线相比,位置向右整体偏移,无铁素体+珠光体转变区,且贝氏体生成区变小,相同冷速下硬度明显提高。     

一种连杆用非调质钢的连续冷却转变

通过Gleeble-3800热模拟机研究了一种连杆用中碳非调质钢的连续冷却转变组织变化规律,分析了冷却速度对转变组织和显微硬度的影响。结果表明,当冷却速度小于0.1℃/s时,组织为铁素体-珠光体;当冷却速度大于0.5℃/s时,开始发生贝氏体转变,在0.5～0.8℃/s冷速范围内,组织为铁素体-珠光体+贝氏体;当冷却速度大于1℃/s时开始发生马氏体转变,随着冷却速度的增加,贝氏体、马氏体含量逐渐增加,当冷却速度大于8℃/s时,组织全部为马氏体。实验钢的显微硬度随着冷却速度的提高而增加。     

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。     

高级别管线钢中几种常见带状组织浅析

通过光学显微镜和电子显微镜对管线钢中常见的带状组织形貌进行观察,发现低碳管线钢中通常含 有珠光体带、针状铁素体带、板条贝氏体带、先共析铁素体和贝氏体/马氏体带、MA带等。带状组织的形成与成分局部偏析和TMCP工艺关系密切,不同类型的带状组织形成的原因不同,同时对钢板的性能影响也不同,特别是对高级别管线钢的屈强比和落锤性能影响明显。本文结合工业生产的数据分析发现珠光体带和MA带是引起DWTT断口分离的原因之一;由于钢板终轧温度和入ACC温度偏低形成的多边形铁素体、针状铁素体、贝氏体/马氏体带以及因冷却速度过大形成的板条贝氏体带是导致屈强比超标的原因之一。     

冷却速度对24Cr2Ni1Mo1V高低压联合转子钢显微组织的影响

研究了不同的冷却速度对高低压联合转子钢24Cr2Ni1Mo1V显微组织和硬度的影响。结果表明,当冷却速度较慢时,组织以粒状贝氏体为主,伴随少量先析出铁素体,随着冷却速度增加,马氏体转变量增加,组织变为贝氏体与板条马氏体的混合组织,冷却速度进一步增加,可转变为全部马氏体组织。     

硼微合金化中碳冷镦钢10B33的连续冷却转变行为

采用膨胀法结合金相-硬度分析法测定了10B33钢的连续冷却转变（CCT）曲线,研究了连续冷却过程中冷却速率对10B33钢组织和硬度的影响。结果表明：10B33钢在较宽的冷却速率范围内（0.1～20 ℃/s）可获得铁素体和珠光体组织,但随着冷速的增加,珠光体含量逐渐增加,且珠光体形貌由粗片状逐渐演变为层间距小的屈氏体。当冷速达到30 ℃/s时,转变为马氏体、部分屈氏体和极少量铁素体。整个冷速范围未发现明显贝氏体。随着冷却速率的增加,硬度逐渐提高。通过CCT曲线分析,制定了10B33钢的优化冷却工艺,得到了利于冷镦变形的理想铁素体和珠光体组织。     

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。     

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。     

热冲压成形钢22MnB5动态CCT曲线及组织转变

热冲压成形钢22MnB5主要用于汽车防撞部件。热冲压成形钢显微组织的不同对产品的力学性能和产品的最终使用性能有着极其重要的影响。为了在控轧控冷后获得稳定的组织和性能,并为热轧生产工序制定工艺参数提供充分的理论依据,文章介绍了采用膨胀测量法并结合金相测定22MnB5钢的动态连续冷却转变曲线（CCT曲线）及显微组织的演变。实验结果表明:在较低冷却速度下显微组织由铁素体、珠光体和贝氏体组成;随着冷却速度的不断增加,铁素体和珠光体的含量逐渐减少直至为零,马氏体和贝氏体的含量则逐渐增多;当冷却速度≥10℃·s-1时,显微组织主要为马氏体和贝氏体。     

37Mn5钢的连续冷却转变曲线

利用热膨胀仪测得不同冷却速度下的膨胀曲线,采用切线法确定各冷速下的相变温度,结合显微组织和维氏硬度检测绘制出37Mn5钢的CCT曲线。结果显示,当冷却速度＜5℃/s时,组织为铁素体和珠光体;冷却速度在5~40℃/s时,组织中形成贝氏体,冷速在5℃/s时开始发生贝氏体转变,10℃/s时开始发生马氏体转变;当冷却速度≥40℃/s 时,组织全部成为板条马氏体。     

Mo和Ni对低合金耐磨钢连续冷却转变的影响

用热力模拟实验机测定了不含Mo和Ni、含Mo不含Ni、含Mo和Ni 3种成分低合金耐磨钢的连续冷却转变(CCT)曲线,用光学显微镜、透射电镜观察了连续冷却过程中的显微组织,研究了连续冷却条件下的组织演变规律,分析了Mo和Ni元素对显微组织和硬度的影响。结果表明:随冷速的增加,试验钢的转变组织主要有铁素体、粒状贝氏体、板条贝氏体以及板条马氏体。Mo、Ni的添加使耐磨钢在低冷却速率下抑制了铁素体相变,促进了贝氏体相变;在高冷却速率下促进了马氏体相变,提高了临界冷却速率。Ni的添加对显微硬度的增加作用更明显。