锰配分温度对I&Q&P处理后低碳硅锰钢组织与力学性能的影响

对低碳硅锰钢进行了不同锰配分温度下的双相区保温+奥氏体化+淬火碳配分(IQP)热处理,研究了锰配分温度对该钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着锰配分温度的升高,IQP热处理后试验钢中马氏体晶粒变大,板条变粗,板条间距变宽;试验钢的伸长率和残余奥氏体含量均呈先增加后减小的变化趋势,抗拉强度则呈线性下降;当锰配分温度为800℃时,试验钢的综合性能最佳,强塑积可达29 046.65 MPa·%。     

配分温度对淬火-配分处理碳-硅-锰钢显微组织和性能的影响

采用扫描电镜和X射线衍射仪研究了淬火-配分(QP)工艺处理碳-硅-锰钢的显微组织,分析了配分温度对其力学性能和拉伸断口形貌的影响。结果表明:随着配分温度的升高,试验钢中的马氏体组织逐渐从淬火马氏体向回火马氏体转变,抗拉强度降低,伸长率增大,当配分温度为420℃时其强塑积达到最大,为23 366.64 MPa·%;试验钢伸长率随配分温度的变化趋势与其残余奥氏体含量的变化趋势基本一致,当配分温度为420℃时残余奥氏体体积分数最大,为14.4%,此时伸长率也达到最大,为23%;随着配分温度的升高,试验钢拉伸断口纤维区不断变大而放射区不断变小,且纤维区韧窝数量不断增多。     

基于响应曲面方法的热冲压硼钢B1500HS淬火工艺参数优化

超高强度钢板热冲压技术是将板料热加工和淬火工艺相结合的一项较新的复杂成形技术.为研究奥氏体化温度和保温时间对热冲压硼钢B1500HS淬火硬度、抗拉强度和伸长率的影响规律,以奥氏体化温度和保温时间为设计因子进行二因子五水平的正交试验设计.根据试验设计的结果进行B1500HS试样的淬火试验,利用洛氏硬度计和电子拉伸试验机测试试样的淬火硬度、抗拉强度和伸长率.利用三次响应曲面对试验结果进行回归分析,得到淬火硬度、抗拉强度和伸长率的响应曲面模型.根据响应曲面模型,对奥氏体化温度和保温时间进行优化,得到最佳淬火工艺参数.单目标优化结果表明:淬火硬度最高预测值为52.3 HRC;抗拉强度最高预测值为1 658.94MPa;零件伸长率最高预测值为8.80%.多目标优化结果表明:在奥氏体化温度为916.19～920.48℃、保温时间为0min时,淬火硬度的预测值不小于50.6 HRC,零件抗拉强度的预测值不     

汽车用超高强QP钢的工艺与组织性能研究

介绍以简单成分C-Si-Mn及其Nb,Ti微合金化为特点的第三代汽车用钢淬火配分(Quenchingpartioning,QP)钢的研究结果,包括:不同配分温度和配分时间等配分条件对QP钢组织性能的影响,淬火和在贝氏体区配分QP-B条件对QP钢组织性能的影响,以及配分条件对QP钢的加工硬化行为和烘烤硬化性能的影响规律等。结果表明,微合金化可有效减小原始奥氏体晶粒尺寸;采用淬火并在贝氏体区配分(Quenching and partitioning in bainite zone,QP-B)的热处理工艺可得到M+B+γ三相组织及7.81%的较高奥氏体体积分数,强塑积可达到31.6 GPa·%;QP钢具有的优异加工硬化性能与组织中的残余奥氏体含量密切相关,残余奥氏体含量可以通过优化配分工艺调整;简单成分QP钢(0.24C-1.5Si-2.1Mn-0.05Nb)的烘烤硬化值随配分温度及配分时间的增加从80 MPa降低到30 MPa左右。     

高强中锰TRIP钢的残余奥氏体含量及其稳定性

设计了一种中锰相变诱导塑性(TRIP)钢,利用全新的热处理工艺对其进行处理,研究了其残余奥氏体含量及其稳定性,并对该钢的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明:中锰TRIP钢退火后的残余奥氏体体积分数均在39%以上,且奥氏体在变形过程中绝大部分转变为马氏体,提高了钢的塑性和强度;在630℃退火可使该钢的抗拉强度大于1 000 MPa,伸长率大于30%,强塑积大于30GPa.%,残余奥氏体体积分数为51.4%。     

奥氏体化温度对C-Si-Mn钢淬火-配分后显微组织与拉伸性能的影响

将初始组织为马氏体的0.2C-1.6Si-1.8Mn钢在不同温度(840,870,910℃)奥氏体化后进行淬火-配分(Q&P)处理,研究了奥氏体化温度对该钢显微组织与拉伸性能的影响。结果表明：当奥氏体化温度在两相区时,Q&P处理后试验钢中的铁素体主要呈带状,残余奥氏体呈块状和薄带状;随着奥氏体化温度升高,铁素体和残余奥氏体含量减少,马氏体含量增加,对应的屈服强度和抗拉强度增大,断后伸长率和强塑积下降;840℃奥氏体化+Q&P处理后试验钢更高的断后伸长率与其更高含量的残余奥氏体且残余奥氏体呈块状和薄带状2种形态有关,这能有效扩展相变诱导塑性效应区间。     

奥氏体化时间对I&Q&P工艺处理低碳硅锰钢组织和拉伸性能的影响

在不同奥氏体化时间下对低碳硅锰钢进行IQP处理,研究了奥氏体化时间对试验钢组织与拉伸性能的影响。结果表明:短时间奥氏体化不能完全消除之前锰元素在双相区的配分结果;奥氏体化时间达到300s后,试验钢的室温组织为板条状马氏体和残余奥氏体;随奥氏体化时间延长,试验钢的抗拉强度先升高后降低,最高可达1 267 MPa,但试验钢的伸长率则不断降低;刚完成完全奥氏体化时,晶粒尺寸较小,且碳、锰的聚集程度最佳,此时残余奥氏体的含量最高,形变过程中TRIP效应明显,使得伸长率的降低得以补偿;奥氏体化时间为300s时,试验钢的强塑积最高,可达30 345 MPa·%。     

淬火-配分-回火工艺处理低碳低合金钢的氢脆敏感性

对低碳低合金钢进行淬火-配分-回火(Q-P-T)工艺处理,研究了Q-P-T处理后试验钢的显微组织、力学性能以及氢脆敏感性,并与传统淬火回火(Q-T)工艺处理后的进行了比较。结果表明:相对于传统Q-T工艺,Q-P-T工艺处理后的试验钢获得了较多的残余奥氏体,塑性和韧性分别提高了3.5%和27%,氢脆敏感性降低;残余奥氏体对降低氢脆敏感性具有积极作用。     

基于ABAQUS汽车前防撞梁热冲压成形应力场的研究

基于ABAQUS热力耦合有限元方法,对汽车前防撞梁热冲压成形过程中应力场进行了研究,建立了22Mn B5高强钢的热-弹塑性有限元模型,结果表明:防撞梁在成形的过程中直壁和凹槽圆弧过渡区是整个防撞梁应力最大的区域,最大残余应力为418.5MPa,是淬火后22Mn B5钢抗拉强度的27%,对防撞梁的安全使用影响较小,可以不考虑去应力退火。     

960MPa级含钼低碳钢钼含量与热处理工艺的确定

为了得到屈服强度960 MPa级高强度低碳结构钢的最佳钼含量和热处理工艺,采用显微组织分析、力学性能检验、断口分析等方法研究了热处理工艺对不同钼含量试验钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:随钼含量增加,淬火态试验钢的抗回火软化能力逐渐增强;最优钼含量为0.4%(质量分数),此成分试验钢经最佳热处理工艺(880℃淬火+580℃回火)处理后屈服强度为988 MPa(达到试制要求),抗拉强度为1 000 MPa,伸长率为15.5%,-20℃夏比冲击功为52 J,且冲击断口具有韧窝特征,此时试验钢显微组织为回火托氏体,淬火马氏体板条部分发生分解。     

硅-锰系TRIP钢热处理工艺的研究

硅-锰系TRIP钢仅含碳、硅、锰等合金元素，采用亚温等温淬火及完全淬火加亚温等温淬火热处理，获得铁素体、贝氏体和残余奥氏体三相组织，残余奥氏体分别呈块状和针状。该钢在Ms～Md温度之间拉伸试验表明其力学性能提高显著。完全淬火加亚温等温淬火试样在50℃拉伸时，伸长率最高值达41．5％。     

第三代汽车钢温热成形工艺研究及性能评价

中锰钢为最新的第三代汽车钢,其成形性和力学性能的改善是当前汽车轻量化领域的前沿课题。提出超细晶中锰钢的温热成形技术,通过科学优选奥氏体化温度、保温时间和成形温度作为工艺参数因子,采用正交试验和极差分析的方法,引入断裂韧度性能参数,综合评估抗拉强度、伸长率、撕裂强度及单位面积裂纹扩展能性能指标,得出温热成形中锰钢的最优工艺参数组合,即奥氏体化温度为810℃、保温时间为7 min、成形温度为550℃。并通过断口形貌和真实的汽车B柱冲压件,从微观结构和宏观性能角度验证了所得工艺参数的有效性。测试结果显示,当采用最优工艺参数组合时,具有均匀的断口形貌特征;微观结构具有细化的马氏体板条形貌,板条平均长度尺寸在2~3μm;宏观性能良好,抗拉强度均在1 400 MPa以上,具有较好的塑性和断裂韧度。研究结果表明,温热成形技术是有效的中锰钢冲压成形方法,为第三代汽车钢的温热成形实际应用起到积极的促进作用。     

基于铸辗复合成形的25Mn钢法兰热处理工艺的试验研究

以铸辗复合成形的25Mn钢法兰为研究对象,研究热处理工艺参数对25Mn钢法兰微观组织及力学性能的影响;通过扫描电镜观察分析,揭示25Mn钢法兰件经不同回火温度处理后拉伸与冲击断口的断裂机理。试验结果表明,辗扩后法兰件内存在残余应力,组织不均匀,拉伸与冲击断裂形式主要为准解理和脆性断裂。在220~660℃回火时,晶粒得到细化,组织均匀;低温回火后,断口形貌为河流状花样和撕裂棱,韧窝少而浅,断裂形式为剪切和解理断裂;且随着回火温度的升高,强度总体呈下降趋势;经620℃回火析出细粒状碳化物,塑性达到峰值,伸长率和断面收缩率分别约为29%和65.32%,此时韧窝密度大,深度变深,冲击吸收能量最大(约103 J),塑韧性最好。回火温度大于620℃,碳化物发生球化,塑韧性降低。为获得优良的综合力学性能,制定25Mn钢法兰的最佳热处理工艺为880℃淬火保温2 h,在10%NaCl水溶液中冷却后620℃回火10 h。     

淬火温度对车轴管用XCQ16-1钢组织和性能的影响

对车轴管用XCQ16-1钢进行了不同温度淬火和相同温度回火的热处理,测定了其力学性能,并用OM和SEM对热处理后钢的显微组织和断口形貌进行了观察,分析了淬火温度对其组织和性能的影响机理。结果表明:在840~910℃的温度淬火对XCQ16-1钢屈服强度、抗拉强度和硬度的影响不大,而对伸长率和冲击功的影响较大;860℃淬火后该钢具有良好的综合力学性能,可满足车轴管钢的要求;860℃淬火+490℃回火后该钢的显微组织为回火索氏体,冲击断口具有韧性断裂特征。     

增强型13Cr不锈钢经不同工艺调质后的显微组织和力学性能

采用物相分析、组织观察、冲击和拉伸试验等方法研究了增强型13Cr不锈钢经三种不同工艺调质后的显微组织和力学性能,确定了最佳的调质工艺。结果表明:随着调质淬火温度的升高,试验钢的强度和伸长率逐渐下降,而冲击功则先升高再下降;试验钢经1 000℃×2 h空冷+600℃×2 h空冷的工艺调质后,其抗拉强度为787 MPa,屈服强度为746 MPa,伸长率为26%,冲击功为192 J,达到了API 5CT标准要求;在上述调质工艺处理后,试验钢形成了以板条马氏体为基体、残余奥氏体弥散分布于晶界的显微组织。     

热处理对21-6-9钢性能及显微组织影响

热处理工艺对单相高强度21-6-9奥氏体不锈钢显微组织及力学性能影响显著。本文在固定其他热处理工艺参数情况下,分别对固溶处理温度,固溶冷却方式,时效处理温度进行研究,结果表明:固溶温度对21-6-9钢低温韧性及晶粒尺寸影响显著,1050℃是其最佳固溶处理温度;固溶冷却方式对其力学性能影响不明显,但对其晶粒尺寸有较大影响,其中水冷处理方式能够使21-6-9钢得到尺寸均匀且细小的晶粒组织;时效温度对其低温韧性存在影响,表现为时效温度过高(≥600℃)会导致低温韧性明显下降。经过适当的热处理工艺处理,实现21-6-9钢屈服强度不低于438MPa,断口伸长率47%,断口收缩率不低于75%,同时具有良好的塑性及低温韧性。     

加热速率对不同状态低合金高强钢Q&P处理后组织和性能的影响

对冷轧态、淬火态、球化态三种低合金高强钢进行了奥氏体化阶段不同加热速率(5,300℃·s~(-1))下的淬火-配分(QP)热处理,研究了加热速率对其最终显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:在奥氏体化阶段快速(300℃·s~(-1))加热对冷轧态钢具有明显的晶粒细化以及加速奥氏体形成的作用,而对淬火态和球化态钢的奥氏体形成过程基本没有影响;经快速加热QP处理后,冷轧态钢的抗拉强度比慢速(5℃·s~(-1))加热后的提高90 MPa,伸长率仅降低0.9%,而加热速率对球化态及淬火态钢QP处理后的拉伸性能影响较小;经慢速加热QP处理后,冷轧态和球化态钢中硬质相沿再结晶铁素体晶界呈条带状分布,变形时易产生孔洞。     

B1500HS钢热冲压成形过程中淬火冷速研究

以B1500HS钢为研究对象,对该钢种在热冲压成形过程中不同变形量、不同温度下的关键工艺参数—临界淬火冷却速度进行分析。采用Gleeble3500热模拟试验机模拟B1500HS钢在不同变形量下的热冲压过程,并进行组织观察和力学性能检测,得到试验钢热冲压温度、冷却速度与力学性能之间的关系,绘制出应变量-温度-淬火临界冷速图,为制定热冲压工艺提供数据支持。     

选区激光熔化成形Inconel625合金的显微组织及力学性能

采用雾化方法制备了Inconel 625合金粉,利用选区激光熔化成形技术将该合金粉直接成形制备了金相、拉伸和冲击试样,研究了其表面残余应力、显微组织及退火前后的力学性能。结果表明:试样表面有少量微裂纹,内部存在少量碳氧夹杂物颗粒,显微组织均匀致密,由单一奥氏体相组成;退火前试样的表面残余拉应力为398 MPa,高于经1 140℃×2h退火处理后试样的(242 MPa),其平均屈服强度、抗拉强度、冲击功、断后伸长率和断面收缩率分别为743 MPa,1 043 MPa,139J,31.4%和49.6%,而退火处理后试样的屈服强度、抗拉强度降低,冲击功、伸长率和断面收缩率有所增加;退火前试样的拉伸和冲击断口均呈韧性断裂特征。     

热处理工艺对工程机械用1000MPa级高强钢组织与性能的影响

对工程机械用1 000MPa级高强钢进行不同温度的淬火和回火热处理,研究了热处理工艺对其力学性能和显微组织的影响,并得到了试验钢较佳的淬火和回火温度。结果表明:随着淬火温度升高,试验钢的强度先增大后降低,并在900℃时达到最大;830℃以下淬火后,组织中存在未溶铁素体,组织为铁素体和板条马氏体;900℃以上淬火后,组织为板条马氏体;随着回火温度的升高,试验钢的强度下降,塑、韧性提高,当回火温度达到450℃以上时,组织转变为回火索氏体,冲击韧性大幅提高;较优的热处理工艺为900℃淬火后在500℃回火。