不同前驱体的贝氏体/铁素体复相钢的组织和性能

以低碳硅锰钢退火和淬火制备的不同前驱体为研究对象,经两相区等温-贝氏体区淬火配分(IQPB)工艺处理,采用OM、SEM、TEM、EPMA、室温拉伸等手段,研究前驱体对贝氏体/铁素体复相钢组织和性能的影响。结果表明,两相区等温阶段,C、Mn元素由铁素体向奥氏体扩散并富集明显。奥氏体中C、Mn元素富集区域面积分别为10.3%、34.9%,元素浓度最高值分别可达0.62%和5.7%(质量分数)。相对于退火处理,淬火制备的马氏体前驱组织的试验用钢经IQPB处理后,多边形铁素体含量减少,粒状/短棒状贝氏体增多,抗拉强度降低,断后伸长率提高。随着淬火碳配分时间的增加,前驱体为马氏体组织的试验用钢抗拉强度逐渐降低,断后伸长率呈先增加后降低的趋势变化。当淬火配分时间为5 min时,抗拉强度为990 MPa,断后伸长率为30%,强塑积达29700 MPa·%。     

奥氏体形变对仿晶界型铁素体/粒状贝氏体复相钢组织和强韧性能的影响

通过Gleeble-1500热力模拟实验机对仿晶界型铁素体／粒状贝氏体复相钢进行了Ar3以上不同温度、不同形变量的平面应变压缩实验．SEM和TEM观察表明,奥氏体形变不仅细化仿晶界型铁素体,而且促进先共析铁素体在原奥氏体晶内形核,从而有利于细化粒状贝氏体晶团及其内部的铁素体片条和MA岛．给出的组织变化模型可阐述形变对粒状贝氏体精细结构的影响．经过780℃下30％形变,即使在形变后空冷的条件下也获得了平均长度小于5μm、平均宽度小于2．5μm的仿晶界型铁素体晶粒、平均粒径小于3μm的晶内铁素体．与未经过形变的试样相比,CVN常温冲击韧性值从未形变的43J提高到108J,Vickers硬度从242提高到312,为工业生产工艺的改进提供了重要根据．     

低碳铁素体贝氏体复相钢的组织特征及强韧性

对一种低碳钢进行了控轧控冷试验,获得了具有铁素体和贝氏体的复相组织。利用拉伸试验机、光学显微镜、TEM等手段对复相钢的强韧性、显微组织及断口形貌进行了测试与分析。结果表明:贝氏体组织主要由宽度约为1μm的铁素体板条束组成,同时在基体上存在弥散分布的碳化物。具有铁素体贝氏体复相组织钢的屈服强度超过430MPa,且具有较低的脆性转变温度。复相钢的强化机制主要为细晶强化和贝氏体相变强化。单轴拉伸过程的能量分析表明:贝氏体的体积分数、贝氏体的分布及铁素体的晶粒尺寸是影响拉伸变形中各部分能量分配的主要因素。     

两相区退火温度对TRIP590钢组织和性能的影响

采用热模拟试验研究了两相区退火温度对TRIP590钢组织和性能的影响.结果表明:随着两相区退火温度的升高,铁素体体积分数先减少后增加,铁素体平均晶粒尺寸在整个实验温度范围内随着退火温度的升高一直减小;780～860℃范围退火时,残留奥氏体量和残留奥氏体富碳量都在820℃附近出现一个低谷,温度低于或高于820℃,残留奥氏体含量和残留奥氏体富碳量都增加,860℃退火时,残奥量和富碳量都最大;两相区退火温度的变化对抗拉强度基本影响不大,屈服强度随退火温度的变化略有增加,伸长率在820℃出现一个低谷,退火温度低于820℃时,伸长率随退火温度升高而降低,退火温度高于820℃时,伸长率随温度升高而升高,860℃退火时,伸长率达到最大值23％.     

两相区退火温度对TRIP780钢组织和性能的影响

利用金相显微镜、X-射线衍射等方法,研究了0.16C-1.47Si-1.64Mn-0.02Nb-0.02Ti冷轧TRIP钢不同两相区退火温度对组织和力学性能的影响.结果表明,实验钢在840 ℃退火180 s和420 ℃等温240 s处理后,可以获得53.0%的铁素体、38.6%的贝氏体、8.4%的残余奥氏体,此时可以获得较佳的相变诱发塑性和好的强韧性配合,其强塑积可达22.4×103 MPa·%,较低或较高的退火温度都将减少残余奥氏体含量.     

退火时间对超纯铁素体含铜不锈钢组织与性能的影响

为开发具有抗菌性能的超纯铁素体不锈钢,添加1.4%Cu于21%Cr铁素体不锈钢,研究了退火时间对试验钢组织、抗菌性能以及力学性能的影响。利用光学显微镜和透射电镜等微观分析方法对不同退火工艺试验钢进行了组织结构表征,利用电子背散射衍射测量了试验钢的微观织构,通过拉伸试验机测试了钢的拉伸性能。结果表明,退火时间1 h后,抗菌性能超过99%,屈服强度347 MPa,抗拉强度488 MPa,伸长率29.2%。随着退火时间的延长,析出相形貌由球状转变为杆状,尺寸增大,间距减小。试验钢的抗菌性能与铜的存在形式、析出量及形态有关,尺寸为500 nm左右的杆状铜析出相具有优良的抗菌效果。试验钢退火1 min时,析出相与基体呈半共格关系,强化作用最强。试验钢的第二相的临界转化尺寸为30 nm。     

两相区不同等温时间下低碳复相钢的组织与性能

采用两相区保温-淬火-贝氏体区等温-淬火(IQPB)热处理工艺,通过SEM、TEM、XRD、EPMA、室温拉伸等手段,研究了两相区等温时间对低碳贝氏体/铁素体复相钢组织组成、合金元素分布、残留奥氏体形貌、含量及力学性能的影响。结果表明:随两相区等温时间的增加,铁素体逐渐增加,贝氏体逐渐减少;抗拉强度由1116 MPa降低至971 MPa,断后伸长率和残留奥氏体含量呈先升高后降低的趋势,残留奥氏体中的碳含量逐渐增加。由于在拉伸过程中,残留奥氏体发生TRIP效应转变为马氏体,试验钢的强度和塑性得到双重提高。经两相区等温15 min时,强塑积达29 925 MPa·%。     

两相区退火时间对低碳硅锰贝氏体钢组织与性能的影响

以低碳硅锰钢为研究对象,采用两相区退火(I&Q)和两相区退火+奥氏体化+贝氏体等温处理(I&Q&PB)工艺,对两相区退火过程中的Mn配分行为以及I&Q&PB工艺中两相区保温时间对钢的组织和性能的影响进行研究。结果表明,两相区保温过程中Mn元素由铁素体向奥氏体扩散。I&Q&PB工艺中,当两相区保温时间为5~10 min时,显微组织主要是粒状贝氏体;当达到20~60 min时,随着保温时间延长,显微组织主要为弥散分布的马奥岛以及晶界边缘逐渐出现的块状马奥岛组成的粒状组织,抗拉强度未发生明显变化;受到残余奥氏体稳定性的影响,伸长率呈现先升高后降低的趋势。     

两相区退火温度对DP钢组织和力学性能的影响

对800 MPa级别DP钢分别进行了780、800、820和840℃两相区退火温度试验,利用扫描电镜分析组织比例,研究对应的组织和力学性能检验结果。结果表明:随着两相区退火温度的升高,马氏体体积分数逐渐升高,马氏体晶粒尺寸逐渐增大,钢板的抗拉强度不断升高,伸长率呈逐渐下降趋势,在800℃DP钢力学性能良好,这与800℃时相对更好的组织比例、均匀的分布及晶粒尺寸相一致,说明两相良好配比及微观组织形态可以改善DP钢的塑性,进而获得最佳的强塑组合。在800℃的两相区退火温度时,强塑积可以达到1.83×10~4MPa·%,为800 MPa级别DP钢退火工艺提供了实际指导。     

两相区热处理对含铜9Ni钢组织和性能的影响

通过SEM、TEM和XRD等手段,研究了含铜9Ni钢两相区热处理(QLT)中加热温度(TL)、及回火温度(TT)对组织的演化、回转奥氏体含量以及力学性能的影响.结果表明:回转奥氏体主要在马氏体板条间析出,随着7L的升高,奥氏体形态从点状、块状转变为棒状.当TL为600℃时,获得5.6％但稳定的回转奥氏体;而当TL为较高的670℃时,回转奥氏体含量为12.3％但欠稳定.同时,高温回火下能获得数量较多且稳定的回转奥氏体,有利于得到较好的深冷冲击韧性;纳米级含Cu沉淀相主要在位错、晶界和基体中析出,随着TL的升高,沉淀相逐渐粗化,沉淀强化效果减弱.含铜9Ni钢经过两相区淬火回火处理,其在-196℃下的最佳Charpy冲击功为143 J,抗拉强度达到802 MPa.较小的性能差异体现了9Ni-Cu材料具有较宽的两相区热处理工艺窗口.     

退火温度对铁素体/马氏体双相钢组织及性能的影响

利用扫描电镜、室温拉伸、冲击测试等试验方法,采用两相区退火,研究了退火温度对铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响。结果表明:试验钢热轧态组织为铁素体+马氏体,铁素体含量为32.8%;随着两相区退火温度由720 ℃逐渐提高至830 ℃,铁素体含量由45.7%降低到23.6%,马氏体含量逐渐提高;试验钢的屈强比由热轧态的50%,提高至830 ℃退火后的60%;试验钢的冲击吸收能量与铁素体含量成线性关系。     

仿晶界型铁素体/粒状贝氏体复相组织的韧性

研究了仿晶界型铁素体／粒状贝氏体复相钢轧态组织的韧性与裂纹扩展特点。与单一粒状贝氏体组织相比，仿晶界型铁索体／粒状贝氏体复相组织具有更好的强韧性配合。适量仿晶界型铁素体的存在增加了复相组织的协调变形能力，提高了裂纹形成功：同时使裂纹扩展路径弯曲、分 叉、微裂纹尖端钝化。在一定程度上提高了裂纹扩展力。在粒状贝氏体变的第二阶段（富碳亚稳奥氏体→马氏体／奥氏体（M／A岛）缓冷。已转变的马氏体将进行自回火，并提高残余奥氏体的热稳定性，从而使复相组织的裂纹扩展功得到明显提高。     

两相区退火对中锰钢热轧板组织和性能的影响

利用SEM、TEM以及EBSD技术对经过不同温度、不同时间退火低碳高硅中锰钢(锰含量7.6％)的组织和性能进行研究.结果表明:退火温度及退火时间对于中锰钢强度和塑性有重要影响.当退火温度为680℃时塑性最好,且随着退火时间的延长塑性逐渐增加,强塑积最高可达到30 GPa％.不同温度退火后的组织均为铁素体和残留奥氏体两相,使用EBSD技术可以发现在晶界处呈现薄膜状的大量残留奥氏体,薄膜状残奥产生的TRIP效应能够有效增加中锰钢的伸长率.     

退火温度对铁素体不锈钢热轧板组织与性能的影响

观察了Cr17铁素体不锈钢(不含Ni)在热轧退火过程中的组织演变.并运用Thermal-Calc软件对试验用铁素体不锈钢进行相图计算以指导工艺的设计.通过硬度测试和拉伸试验,探究了不同热轧温度、退火温度对铁素体不锈钢综合性能的影响.结果表明,退火过程中铁素体不锈钢发生静态再结晶,晶粒向等轴晶转变.在900 ～ 1000℃温度范围,伴随着退火温度的升高,铁素体不锈钢的强度及硬度增高,塑性下降.     

退火温度和带速对980 MPa级热镀锌复相钢组织及力学性能的影响

采用奥钢联连退热模拟实验机研究不同退火工艺对980 MPa级复相钢组织及力学性能的影响规律,为该钢种连退镀锌实际生产机组的工艺制定以及优化提供指导。实验结果验证：980 MPa级复相钢经连退镀锌工艺处理后的组织结构为铁素体、贝氏体和马氏体。随着退火温度的不断升高,由于过度奥氏体化使得实验钢组织的马氏体含量先升高后降低,屈服强度和抗拉强度呈现先降低后升高趋势。退火温度为800°C及以上时,组织比较均匀且可以获得抗拉强度大于980 MPa的复相钢。带钢运行速度从60提高到80 m/min,马氏体体积分数呈现逐渐增加的趋势,实验钢的屈服强度不断提高,抗拉强度先升高后降低。     

退火温度对10Cr17铁素体不锈钢组织和性能的影响

详细研究了热卷退火温度对铁素体不锈钢微观组织、织构、成型性能的影响。通过添加适量的铝,在细化晶粒的基础上,可提高钢的Ac₁温度,缩小α＋γ双相区,有助于提高退火温度。通过不同温度的退火试验确定了最佳退火温度,热卷退火温度为（940±10） ℃,保证了成品板材具有较好的成型性能。     

抗菌处理对含铜铁素体不锈钢组织和性能的影响

试验钢进行了固溶及时效的抗菌处理,分析和研究了处理后含铜铁素体不锈钢组织和性能.采用不锈钢电解抛光技术与背散射电子的晶体取向衬度成像原理相结合,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及能谱仪(EDS)对析出相形状、大小、分布及其成分进行了研究,测定和对比了试验钢抗菌处理前后的力学性能、杯突值和硬度值.研究结果表明:抗菌处理后试验钢具有优良的抗菌性能和深冲性,为该种材料用于抗菌制品工业化生产提供了依据.     

Al对TRIP钢两相区退火组织性能的影响

应用SEM、XRD以及拉伸试验对1.2wt% Al TRIP钢的微观组织和性能进行检测和分析;结合模拟相图研究了合金元素Al对TRIP钢组织转变的影响.结果表明,Al元素加入TRIP钢中改变了合金相图的相区分布,对合金在热处理过程中的组织转变和随后的性能有一定影响.     

低碳铁素体贝氏体复相钢的拉伸应力-应变曲线分析

对一种低碳钢进行了控轧控冷实验,获得了具有铁素体和贝氏体的复相组织.通过室温静态拉伸实验、光学显微镜等手段对复相钢进行了表征.研究了在拉伸速度恒定条件下的硬化行为.并利用Crussard-Jaoult分析方法对应力应变曲线进行分析.结果表明,具有铁素体和贝氏体组织的低碳钢具有较高的强度和较高的初始加工硬化指数,应变硬化指数随着真应变的提高呈先升高后下降的趋势,应变硬化速率随应变的升高呈下降的趋势.均匀分布的贝氏体有助于提高实验钢的应变硬化能力.     

淬火温度对空冷贝氏体-马氏体复相耐磨钢组织性能的影响

设计了一种空冷贝氏体-马氏体复相耐磨铸钢的成分并进行冶炼浇注与热处理。通过力学性能测试、显微组织及断口形貌观察、X射线衍射分析等方法,研究淬火温度对组织和性能的影响。结果表明,经900℃淬火1 h后空冷至室温,随后在300℃回火2 h并空冷至室温,获得了综合力学性能最佳的贝氏体-马氏体复相耐磨铸钢,抗拉强度1729 MPa,断后伸长率4.3%,布氏硬度为454 HBW,V型缺口冲击吸收能量为19.31 J。其组织中含有10%左右的残留奥氏体,能够提高基体强韧性。