卷取温度对钛微合金化钢组织与性能的影响

与铌钒微合金化钢相比,钛微合金化钢有更低的成本,因此设计了一种低碳钛微合金化热轧高强钢,并利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等仪器研究了不同卷取温度对实验钢组织和性能的影响.结果表明:卷取温度对实验钢的组织与力学性能有较大的影响,300℃卷取时得到板条贝氏体和粒状贝氏体的混合组织,400和470℃卷取时得到粒状贝氏体组织;实验钢的屈服强度和抗拉强度均随卷取温度的升高呈现出先下降再上升的规律,延伸率呈现出先升高再下降的规律,分析认为力学性能的变化主要由相变强化、析出强化以及M-A岛的尺寸和形态共同决定;470℃卷取时实验钢有较好的综合力学性能,屈服强度和抗拉强度分别达到了700和865 MPa,延伸率达到了18.9%.     

热轧TRIP钢组织性能的研究

采用实验室热轧机对高硅和低硅TRIP钢(A钢和B钢)进行控制轧制试验,研究了热轧后等温淬火对热轧TRIP钢组织性能的影响.通过显微组织观察,力学性能分析,探讨了两种钢的应变诱导相变和相变诱发塑性行为.研究表明:A、B钢均能够获得铁素体、贝氏体和大量稳定残余奥氏体的混合组织,具有较高的力学性能;残余奥氏体稳定性是提供TRIP的重要因素,B钢中贝氏体和残余奥氏体较多,相变诱发塑性效果更好,其性能优于A钢;等温时间影响热轧TRIP钢的力学性能,随等温时间的延长,A、B钢的伸长率增加,等温时间超过120 min,导致碳化物析出,残余奥氏体的稳定性降低;B钢经热轧后在400 ℃等温25 min,抗拉强度和伸长率分别达到了784 MPa和36%的最高值.     

冷却速度和卷取温度对Nb-V—Ti复合微合金带钢铁素体中析出的影响

采用一种工业生产的Nb-V-Ti复合微合金钢在Gleeble热模拟试验机上研究了精轧后冷却速度（1～30℃／s）和卷取温度（650～550℃）对铁素体中析出的影响。研究结果表明,在1～5℃／s的冷却速度下观察到了10～20nm的相间析出。在650℃和600℃卷取时,随着轧后冷却速度的增加,10nm以下的一般析出数量增多而尺寸减小;而在550℃卷取时,当冷却速度为30℃／s时10nm以下的析出数量急剧减少,这可能与较慢析出动力学有关。在相同的轧后冷却速度下,当卷取温度降低时,一般析出的体积分数增加而尺寸减小,这与析出的热力学驱动力增加有关。     

模拟热轧工艺对氧化铁皮组织性能的影响

采用热模拟实验机、场发射扫描电子显微镜、电化学测试等试验方法,研究了开轧温度、终轧温度和卷取温度对氧化铁皮组织和耐蚀性能的影响规律.研究表明:热轧钢板表面氧化铁皮由3层结构组成,即最外层Fe2O3、中间层Fe3O4和最内层FeO.随着开轧温度和终轧温度的降低,FeO先共析转变的驱动力增大,FeO在整个氧化铁皮层中的含量逐渐减少,Fe2O3和Fe3O4含量逐渐增多.随着卷取温度由650℃降低到500℃,在FeO层中析出的Fe3O4粒子数量不断增加,粒子尺寸越来越细小.析出的Fe3O4越多,氧化铁皮的耐蚀性能越高.当卷取温度降低至450℃时,FeO发生了共析转变,生成片层状Fe+Fe3O4的共析组织,这些片层状组织形成微电池,使氧化铁皮的耐蚀性能急剧降低.     

热轧钛微合金化TRIP钢的组织与性能研究

对钛微合金化TRIP钢进行连续冷却转变曲线的测定,分析轧制与冷却工艺对其组织与性能的影响。结果表明:实验钢的奥氏体/铁素体、奥氏体/马氏体相变点分别在500~650℃和450℃左右;组织由铁素体/贝氏体及少量残余奥氏体组成;随着终轧温度的升高,实验钢的屈服强度和抗拉强度有所降低;随着空冷结束温度的降低,实验钢的屈服强度降低;当终轧温度和空冷结束温度分别为796℃和722℃时,实验钢的屈服强度,抗拉强度和强塑积分别为661,888MPa和25042MPa·%,其对应组织为细小的铁素体及板条贝氏体,铁素体基体上存在大量细小的析出物。     

强塑积大于30 GPa%的热轧中碳TRIP钢组织及性能研究

为研究贝氏体相变温度对中碳热轧TRIP钢组织与性能的影响,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)与高分辨透射电镜(HRTEM)对含Ti与Mo的中碳热轧TRIP钢进行了显微组织观察、残余奥氏体含量测定以及析出相的表征与分析.结果表明:在400℃贝氏体相变温度下,试验钢的残奥含量与强塑积均达到最大值,分别为28.2%和31.14 GPa·%;同时在钢中发现了呈块状、无规则形状以及片层状形貌分布的残余奥氏体,对衍射斑标定后显示,片层状残余奥氏体与铁素体基体同时满足kurdjumov-Sachs(K-S)与Nishiyama-Wasserman(N-W)位向关系;HRTEM分析显示,Mo可以溶入TiC而生成(Ti,Mo)C粒子,而纳米级的(Ti,Mo)C粒子可以显著提高钢的沉淀析出强化效果.     

240 MPa级高强IF钢的冷轧压下率和退火温度

以工业生产的240MPa级高强IF钢为试验材料,进行了冷轧压下率和退火温度的实验室研究。结果表明:在试验条件下,不同退火温度下,冷轧压下率在75%~85%时,试验钢为完全再结晶组织,卷取温度较高在710℃的试验钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率、屈服点伸长率、塑性应变比及应变硬化指数分别在260MPa,445MPa,37.5%,2.14%,0.25,2.0左右;卷取温度较低在670℃的试验钢的上述参数分别为235MPa,369MPa,38.8%,1.73%,0.26,2.1左右。最终提出了试验钢工业生产中退火温度为840℃左右,冷轧压下率为75%左右,为获得高强度和优良成型性能的最佳匹配。     

卷取温度对高Nb微合金钢组织、力学性能及第二相析出的影响EI北大核心CSCD

采用扫描电镜(SEM)、力学性能测试试验机和透射电镜(TEM)对一种高Nb微合金钢在400,450℃和500℃不同卷取温度下的组织、力学性能和第二相析出行为进行研究。结果表明:随着卷取温度的降低,卷取过程中过冷奥氏体转变所得贝氏体组织分别为粒状贝氏体(GB)、板条贝氏体铁素体(BF)+GB和板条BF。不同卷取温度下的实验钢析出的第二相主要为(Nb,Mo)C在位错线上的随机析出,部分区域观察到不同程度的相间析出。随着卷取温度的降低,(Nb,Mo)C析出量减少,粒子平均尺寸增大。随着卷取温度的升高,抗拉强度和屈服强度提高,低温冲击韧性下降。强度提高是由于尺寸小于10nm的(Nb,Mo)C大量析出产生的析出强化。     

纵向变厚度EH40钢板的组织和性能

采用拉伸、冲击、硬度、OM和TEM等方法研究纵向变厚度EH40钢板的组织和性能。结果表明,由于EH40钢板的薄端和厚端的制备工艺过程不同,其纵向的组织和性能呈现多样化;随着钢板厚度的增加屈服强度由534 MPa降低至489 MPa,抗拉强度由599 MPa降低至569 MPa。在-60℃进行冲击实验时,钢板薄端的冲击吸收能量大于200 J,而厚端的冲击吸收能量出现波动。钢板厚端的晶粒尺寸比薄端的粗大,贝氏体的含量低。在30 mm和40 mm位置全厚度都有贝氏体组织,厚度为8 mm时50 mm位置的贝氏体组织全部消失。薄端和厚端的析出相均为(Nb,Ti)C,但是薄端析出相的数量多、尺寸小,厚端析出相的数量少、尺寸大。     

超细晶粒钢的疲劳性能

采用常规疲劳试验方法分别对400MPa级和500MPa级两种热轧态超细晶粒钢进行了疲劳试验,分析了这两种超细晶粒钢的疲劳性能,并研究了超细晶粒钢疲劳裂纹萌生的机制。结果表明：由于500MPa级超细晶粒钢的晶粒尺寸相比400MPa级钢的更细小,因此其疲劳性能优于400MPa级钢的;在应力比R=-1、正弦波加载、循环周次基数N=5×10^6次的条件下,500MPa级和400MPa级超细晶粒钢的条件疲劳强度分别为270MPa和220MPa;两种超细晶粒钢的疲劳裂纹均在试样表面形核,且呈单源特征。     

贝氏体区等温时间对TRIP钢残奥及力学性能影响

为研究贝氏体区等温时间对热轧TRIP钢残余奥氏体和力学性能的影响,采用金相显微镜、X射线衍射、拉伸实验等方法对3种不同贝氏体区等温时间下制备的热轧TRIP钢进行分析.结果表明:随着贝氏体等温时间的延长,残余奥氏体量减少而残余奥氏体碳含量增加,残余奥氏体晶粒尺寸及残余奥氏体形貌变化不大;热轧TRIP钢的力学性能随着贝氏体...     

内置前驱粉体真空自耗熔炼法制备ODS钢锭的组织演变

目的 探究内置前驱粉体真空自耗熔炼法制备ODS钢的可行性。方法 采用内置前驱粉体真空自耗熔炼法制备10 kg的ODS钢铸锭,对铸锭进行轧制及热处理,使用扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段研究铸锭组织特别是析出物的演变情况。结果 通过内置前驱粉体真空自耗熔炼法成功引入了过饱和氧化物粉体,热轧薄板中含有微米级的富Y氧化物和富Ti氧化物,且颗粒分布均匀,没有任何宏观或微观聚集现象。常规固溶热处理(1 200 ℃)和电流固溶热处理(1 000 ℃)均可减小热轧薄板中氧化物的尺寸,且经冷轧(压下量为80%)+1 000 ℃-10 min电流固溶热处理后,热轧薄板中的氧化物颗粒尺寸最小,富Ti和富Y的Y-Ti-O颗粒平均尺寸分别降至0.75 μm和0.17 μm。对薄板进行800 ℃-3 h的时效处理后,观察到纳米量级的Y-Ti-O复合氧化物析出,尺寸为20~200 nm。结论 内置前驱粉体真空自耗熔炼法成功将粉体引入铸锭中,轧制及热处理工艺能够显著细化氧化物颗粒并析出纳米量级的氧化物。     

Nb微合金化对Q500MPa级热轧H型钢组织和性能的影响

采用纳米压痕试验、电子背散射衍射、透射电镜等研究Nb元素对热轧H型钢组织和性能的影响。结果表明,H型钢中添加0.025%(质量分数,下同)的Nb,在轧制和冷却工艺相同的情况下,屈服强度和-20℃低温冲击功分别为552 MPa、102 J,相比不含Nb的试样分别提升了17.7%和20.0%,且晶粒尺寸从5μm细化至4μm。通过热力学计算发现铁素体基体内形成的复合析出物(Nb_(1-x)V_x)C与基体的界面能比NbC与基体的界面能更小且形核驱动力更大,因此更易促进Nb以复合析出物形式析出,且纳米析出物平均尺寸从16.3 nm减小至11.46 nm,体积分数从0.053%提高至0.108%,析出强化由55 MPa增加至102 MPa,铁素体硬度由247HV提升至279HV,添加Nb元素后析出强化贡献增量较细晶强化增量高18 MPa。     

长时间热退火对Ti-Ni-Cu合金条带马氏体相变行为的影响

采用快速凝固法制备了Ti53.5Ni22.8Cu23.7合金非晶薄带,研究了长时间热退火对合金条带马氏体相变行为的影响.结果表明,经450～500℃保温退火1～10h条带的相变热滞对保温时间不敏感,约为13～15℃,相变热在4～8J/g之间.随着保温时间延长,500℃退火下的条带相变峰值温度移向高温区而450℃退火下则移向低温区.条带在低于晶化温度的400℃保温10h后晶化程度显著提高,体现出明确的马氏体相变,其相变热滞为13.9℃.合金条带在400℃退火10h形成具有织构(001)的TiCu-B11析出物和Ti2Cu型析出物,在450～500℃退火形成Ti2Cu型析出物.长时间退火下的条带相变特征的差异与退火条带的织构、析出物类型及析出物改变合金基体相的化学成分有关.     

加磷高强Ti-IF钢的最优卷取温度和冷轧压下率的确定

以工业生产的加磷高强Ti-IF钢为试验材料,在实验室研究了卷取温度和冷轧压下率对试验钢显微组织、力学性能和织构的影响.结果表明:在试验条件下,试验钢在不同冷轧压下率下,卷取温度在550～600℃时,再结晶完成;不同卷取温度下,随着冷轧压下率的增加,晶粒变得细小均匀;卷取温度在600℃时,不同冷轧压下率下的屈服强度、抗拉...     

卷取温度对冷轧DC01钢板显微组织与成形性能的影响

通过拉伸试验、金相检验和成形试验,分析了热轧卷取温度对冷轧DC01钢板显微组织和成形性能的影响。结果表明：随卷取温度由680℃升高至730℃,冷轧DC01钢板的屈服强度和抗拉强度均呈不同程度的下降趋势,下降幅度在20～30 MPa,断面收缩率A₈₀提升约2%,最高可达41.5,塑性应变比r提升约0.4,最高可达2.05,加工硬化指数n变化不大,冷轧DC01钢板的综合成形性能与罩式退火DC01钢板的相当;在730℃高温卷取条件下,DC01钢板的热轧组织和冷轧组织均为铁素体+少量珠光体,冷轧过程中再结晶阻力较小,有利于γ纤维织构的形成,使材料的塑性应变比r大幅提高,从而改善材料的冲压成形性能;在730℃高温卷取条件下,冷轧DC01钢板的相对锥杯值和胀形高度与罩式退火DC01钢板的相当,其冲杯高度达到了罩式退火DC01钢板的86%,综合成形性能良好。     

回火温度对含钒ULCB钢组织及析出的影响

利用热模拟技术并结合SEM和TEM分析方法,研究了含钒超低碳贝氏体钢(ULCB)在轧后快速加热回火过程中不同回火温度对其组织、显微硬度及析出行为的影响.结果表明:未经回火的试验钢组织为板条贝氏体+粒状贝氏体;经高温回火后,组织中出现了多边形铁素体,随回火温度的增加,板条贝氏体数量减少,多边形铁素体数量增加.在600℃以下回火时,析出相主要是沿位错析出;在600℃以上时,以晶界析出和沿位错线析出两种方式存在.高的加热速率、较短的保温时间不利于位错的回复消失以及碳元素和钒元素的扩散,故随回火温度的增加,析出相的数量增多,但尺寸变化不明显.基体中存在两种尺寸的纳米级析出相:一种是只含有V,尺寸在15～20 nm的V(C,N);另一种含有V、Cr两种元素,尺寸在10 nm以下具有面心立方结构的(V,Cr)(C,N)复合析出相.当回火温度为600℃时,试验钢具有最高的硬度值,332 HV.试验钢硬度的变化是回火后贝氏体组织粗化、位错亚结构的回复软化以及第二相析出的强化机制综合作用的结果.     

固溶温度对TP347HFG耐热钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、布氏硬度测试、拉伸测试等手段研究了不同固溶温度下TP347H FG钢的组织和性能.结果表明,随着固溶温度升高,TP347HFG耐热钢晶粒度降低,固溶温度为1 180℃时晶粒尺寸、形状均匀;固溶温度为1 210℃时晶粒明显长大,且尺寸不均匀;TP347HFG耐热钢第二相由大颗粒相和小颗粒相组成,其主要成分均为NbC;固溶温度为1 120℃和1 180℃时小颗粒第二相在晶界析出,对晶界强化作用显著,1 210℃时第二相大部分在晶粒内部析出,并有Ostwald熟化现象发生,细小第二相消溶而较大颗粒第二相变大,从而影响基体性能;固溶温度为1 120℃和1 180℃时其抗拉强度和Rp0.2最高,随着固溶温度的升高,伸长率增加而硬度降低.     

连续退火对5% Mn超细晶TRIP钢组织性能的影响

为开发强度和塑性良好配合的第三代汽车钢,采用CCT-AY-Ⅱ型钢板连续退火机模拟分析了不同退火温度和时间对0.1C-5Mn中锰TRIP钢组织性能的影响规律.采用SEM和EBSD等微观分析方法观察不同工艺下制备的中锰TRIP的微观组织,利用XRD方法测量残余奥氏体体积分数,通过实验测量其力学性能.结果表明:实验的中锰TRIP钢在650℃保温3 min退火后获得最佳的综合力学性能,其抗拉强度为1 022 MPa,总延伸率为19.3%,强塑积为20 GPa·%;应变前期试验钢中大量残余奥氏体发生转变,超细晶间的协调机制对试验钢的塑性起主导作用.     

固溶温度对TP347HFG耐热钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、布氏硬度测试、拉伸测试等手段研究了不同固溶温度下TP347HFG钢的组织和性能。结果表明,随着固溶温度升高,TP347HFG耐热钢晶粒度降低,固溶温度为1 180℃时晶粒尺寸、形状均匀;固溶温度为1 210℃时晶粒明显长大,且尺寸不均匀;TP347HFG耐热钢第二相由大颗粒相和小颗粒相组成,其主要成分均为NbC;固溶温度为1 120℃和1 180℃时小颗粒第二相在晶界析出,对晶界强化作用显著,1 210℃时第二相大部分在晶粒内部析出,并有Ostwald熟化现象发生,细小第二相消溶而较大颗粒第二相变大,从而影响基体性能;固溶温度为1 120℃和1 180℃时其抗拉强度和Rp0.2最高,随着固溶温度的升高,伸长率增加而硬度降低。