锰对贝氏体钢中残余奥氏体回火稳定性的影响

为探索锰含量的变化(锰质量分数为0.1%(0.1Mn钢)和1.5%(1.5Mn钢))对无碳化物贝氏体钢中残余奥氏体(RA)回火稳定性的影响,利用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)及透射电镜(TEM)等试验方法对残余奥氏体稳定性和力学性能的变化规律进行研究。结果表明,0.1Mn钢的热轧态组织主要是由粒状贝氏体(GB)+板条贝氏体(LB)组成,而1.5Mn钢的热轧态组织主要以板条贝氏体为主,且1.5Mn钢中残余奥氏体含量较高,屈服强度和抗拉强度均优于0.1Mn钢。在经过300～500℃回火后,残余奥氏体体积分数逐渐下降至完全分解,屈服强度和抗拉强度均表现为先升高后降低,但伸长率逐步增加。300℃回火性能最佳,原因主要是由于残余奥氏体在300℃回火中,块状残余奥氏体分解为过饱和马氏体/贝氏体,碳从过饱和马氏体/贝氏体中扩散至邻近残余奥氏体中使其含量增加,热稳定性得到提高,在拉伸的过程中产生了TRIP效应,从而使试验钢的强塑性得到提升。1.5Mn钢的性能明显优于0.1Mn钢,因为锰可以与碳产生协同作用共同促进奥氏体的稳定,提高伸长率,另外锰含量的增加使碳当量也提高,强度增强。基于修...     

无碳化物贝氏体组织与性能的研究

研究了无碳化物贝氏体的组织与机械性能。结果表明，在低碳贝氏体钢基础上，通过加入一定量的硅元素，利用其在贝氏体组织转变过程中抑制碳化物析出作用，得到由非等轴铁素体加马氏体和残余奥氏体(M—A)岛或由板条状铁素体及其板条间残余奥氏体(Ar)膜组成的无碳化物贝氏体组织，既具有高强度、高硬度，又具有较高的低温冲击韧性。     

低碳贝氏体钢的回火转变及内耗研究

针对低碳贝氏体钢,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射和内耗手段分析了600℃回火过程中的显微组织变化,测试了回火后的屈服强度。结果表明,试验钢轧制态的显微组织是板条贝氏体与粒状贝氏体的混合组织,有少量Mo_2C和NbC析出。随着回火时间延长,贝氏体板条的宽度不断增大,板条内部形成较多不同取向的胞状结构,有些板条逐步演化为多边形状,粒状贝氏体不断吞噬板条贝氏体,使显微组织中粒状贝氏体增多且粗化;Mo_2C和NbC析出物进一步增多,贝氏体铁素体中的位错密度不断降低;内耗-温度谱中Snoek峰值不断降低,表面处的SKK峰值先降低后升高,心部的SKK峰值先降低后变化不大;屈服强度呈现先提高后降低的趋势。     

无碳化物贝氏体在车轮上应用的展望

无碳化物贝氏体是新近研究和发展起来的一种新型组织结构，是高强度超级钢的一种理想的基体组织，它是含碳过饱和的贝氏体铁素体与富碳的残余奥氏体的复合组织，钢中没有碳化物。适量含硅钢等温处理都可以得到无碳化物贝氏体。由无碳化物贝氏体组织构成的钢具有高强、高韧和耐磨等特性，加工性能也好，因此，它具有广阔的应用前景。火车车轮是重要的行走部件，受载复杂，股役条件恶劣，现有材料再提高综合力学性能指标则比较困难，而无碳化物贝氏体带来了新的曙光，将是21世纪最有发展前途的钢铁材料之一。     

回火对低碳贝氏体钢组织稳定性及力学性能的影响

研究了弛豫—析出控制相变(RPC)技术生产的超细化低碳贝氏体钢回火后组织与性能的变化,并与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的钢板进行了比较。结果表明,回火前RPC和RQ 2 种工艺得到的钢板组织均为板条状贝氏体和少量粒状贝氏体的复合组织。RPC工艺得到的钢板经500~700 ℃回火1 h后,组织变化不明显,随温度升高呈现软化—硬化—再软化的变化规律。RPC工艺得到的高强韧性钢板具有良好的热稳定性。     

高碳Si—Mn钢贝氏体的微观结构

利用TEM详细地研究了构成TRIP钢的贝氏体显微组织特征。选择的2种Si—Mn钢分别为0．6C-1．5Mn—1．5Si和0．18C-1．55Mn-1．7Si（ωt％）,在奥氏体化温度下,高碳钢直接冷却到贝氏体转变温度,而低碳钢则有保温阶段,目的是在贝氏体转变前形成多边形铁素体。测试了贝氏体转变阶段的试样,以确定在不同转变温度下碳化物析出趋势。除高Si试样外,大部分试样都分析出有渗碳体颗粒,但检测的渗碳体与贝氏体铁素体的取向与通常的Bagaryatski关系不同,渗碳体的形成从热力学和动力学看是正常的。作者特别强调,人们认为TRIP钢析出无碳贝氏体的想法并不是合理的,因此,对于设计这类高强钢工艺参数,动力学模型不能忽略碳化物沉淀析出。     

低碳贝氏体钢组织的稳定性研究

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和内耗实验等手段,观察、分析低碳贝氏体钢在受热扰动过程中的显微组织和屈服强度变化。结果表明,随着热扰动的进行,屈服强度先提高、后降低;贝氏体板条的宽度不断增加,板条内部出现胞状亚结构,板条逐步演化为颗粒状;Mo₂C和NbC析出物进一步增多并逐渐粗化,组织中的位错密度不断降低;内耗-温度谱中Snoek峰值不断降低,表面处的SKK峰值先降低后升高。贝氏体的稳定性与位错运动有较大关系。     

高硅贝氏体钢的抗高应力冲击磨损特性

研究了两种硅含量贝低体钢的抗高应力冲击磨损性能与失效机制。实验结果表明，增加钢中硅的含量，可显著地提高贝氏体钢在高应力冲击条件下抗磨损性能。这是由于高硅钢的贝氏体组织中分布有较多细条状残余奥氏体，在高应力的冲击下，近表层内的残余奥氏体发生应变诱发马氏体相变，从而减轻了磨损表面白层的剥落失效。     

连续退火的无Si TRIP钢的组织和力学性能

在实验室用Gleeble3500热模拟试验机制备了一种无Si TRIP钢.利用拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射以及热膨胀仪对其力学性能、微观组织和相变规律进行研究,在此基础上分析了贝氏体相变温度和时间对力学性能和残余奥氏体的影响.无Si TRIP钢呈现出良好的整体力学性能,抗拉强度分布在740~810 MPa,延伸率均在25%以上,最高可达32%以上;贝氏体等温温度为420℃时能获得最佳的综合力学性能,抗拉强度随贝氏体相变时间增加而下降,延伸率随之上升,而屈服强度没有显著变化.无Si TRIP制的铁素体晶粒大小约为3~4μm,比含Si TRIP钢铁素体晶粒细小;残余奥氏体的体积分数在8%~10%,比含Si TRIP钢低约3%;420℃保温300 s后贝氏体相变基本结束,而碳的扩散仍然在进行;无Si TRIP钢贝氏体相变速率比含Si TRIP钢快,贝氏体相变总量也更多.     

硅和铬对超高强双相钢组织和性能的影响

 利用热膨胀仪研究了合金元素硅和铬对C-Si-Mn-Nb系与C-Cr-Mn-Nb系超高强双相钢连续冷却相变规律的影响;采用单向拉伸试验,以及OM、SEM和TEM等方法对比研究了2种DP钢的组织性能与断口形貌。结果表明：硅元素能够提高[Ac1]和[Ac3]点温度,扩大两相区,促进铁素体相变,并能提高马氏体的回火稳定性,改善其形貌和分布;铬元素的添加导致了奥氏体中碳的分布不均匀,使得马氏体内部同时出现了孪晶与板条状精细结构,而且快冷过程中出现了残余奥氏体和马奥岛组织,部分马氏体会在时效过程中发生分解;两钢的抗拉强度均超过1 000 MPa,伸长率超过15%,且含硅的双相钢各项力学性能均要优于含铬的双相钢。     

回火温度对淬火后30MnB5热成形钢组织与性能影响

将30MnB5热成形钢进行淬火和回火处理,利用扫描电镜、透射电镜、能谱仪和拉伸性能检测等方法研究了不同回火温度后的显微组织和力学性能变化.经200℃保温2 min回火后热成形钢的综合力学性能最佳,抗拉强度为1774 MPa,总伸长率为8%,强塑积达14 GPa·%以上,该性能满足热成形后作为汽车结构件的使用要求;并且随着回火温度的升高,力学性能呈非单调性变化.200℃低温回火后,主要为板条马氏体和ε碳化物,位错密度略有降低,析出的ε碳化物粒子呈针状分布在马氏体板条内,长度方向大小为100 nm左右,并与位错发生钉扎作用.随着回火温度的升高,板条马氏体发生回复和再结晶,板条边界逐渐模糊,并向等轴状铁素体转变,位错密度显著降低,ε碳化物逐渐向低能态的近球形渗碳体转变并粗化至200 nm左右,对位错的钉扎作用也随之减弱.     

回火温度对1500MPa级直接淬火钢组织与性能的影响

设计了一种新型1500MPa级Si-Mn-Cr-Ni-Mo多组元系低合金、超高强度工程结构钢,研究了回火温度对直接淬火钢组织与力学性能的影响.结果表明,抗拉强度随回火温度的升高而不断降低,屈服强度随回火温度升高先升高后下降,延伸率和冲击功均随回火温度升高呈现先升高、后降低、再升高的变化趋势.分析认为,回火过程组织演变的物理机制一方面包括板条马氏体和位错亚结构的回复、再结晶软化过程,另一方面包括残余奥氏体的分解与马氏体中过饱和碳的脱溶及析出第2相的强化机制综合作用.250℃回火后,板条马氏体内析出ε碳化物;400℃回火后ε碳化物明显粗化,产生回火脆性;600℃回火后部分析出相在奥氏体中形核,在马氏体基体内长大和粗化,最终形态为近似球形,另一部分析出相在马氏体内形核、生长,呈现椭球形或矩形.     

Effect of Microstructure on Corrosion Fatigue Behavior of 1500 MPa Level Carbide-Free Bainite/Martensite Dual-Phase High Strength Steel

  Influence of microstructure of the experimental steels on the corrosion fatigue behavior in 35% of NaCl aqueous solution was studied. Experimental results show that compared with the full martensite (FM) steel, the carbide free bainite/martensite (CFB/M) steel has higher corrosion fatigue strength and corrosion fatigue crack threshold (ΔKthcf), and lower corrosion crack propagation rate [(da/dN)cf].     

常化处理对1.1 %Si无取向硅钢组织和性能的影响

针对Si的质量分数为 1.1 % 无取向硅钢试验材料,通过980 ℃×140 s常化和未常化处理,采用XRD、EBSD和磁性能测量技术对比分析了常化和未常化对 1.1 %Si 无取向硅钢常化、退火态组织、织构与成品磁性能的影响。结果表明：980 ℃×140 s常化处理使热轧组织增大约23 μm,最终成品晶粒尺寸增大约12 μm,均匀性提高;常化后的组织的{100}织构增强约 3.0 % ,{111}取向织构减弱约 2.6 % ,成品{100}织构增强约 0.43 % ,{111}取向织构减弱约 6.5 % ;硅钢磁感 B50 值提高 0.021 T ,铁损 P1.5/50 值降低 0.34  W/kg。     

调质低碳贝氏体钢的组织和性能

研究了C-Mn-Mo-Cu-Nb-Ti-B系低碳微合金钢915℃淬火和490~640℃回火的调质工艺对钢的组织及力学性能的影响.用扫描电镜和透射电镜对实验钢的组织、析出物形态和分布以及断口形貌进行观察,采用X射线衍射仪分析钢中残余奥氏体的体积分数.结果表明:调质后,实验钢获得贝氏体、少量马氏体及残余奥氏体复相组织,贝氏体板条宽度只有250 nm,残余奥氏体的体积分数随着回火温度的升高而降低,经淬火与520℃回火后残余奥氏体的体积分数为2.1%.调质后析出物的数量激增,6~15 nm的析出物占70%以上.实验钢经过915℃淬火与520℃回火后,其屈服强度达到915 MPa,抗拉强度990 MPa,-40℃冲击功为95 J.细小的析出物及窄的板条提高了钢的强度.板条间有残余奥氏体存在,改善了实验钢的韧性.     

铌对喷射成形M3：2型高速钢组织和性能的影响

采用喷射成形工艺制备了含铌和不含铌M3：2型高速钢,然后进行锻造加工.利用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪等研究了铌对喷射成形M3：2型高速钢组织和性能的影响.铌的加入细化了沉积态的组织,减小了M₂C共晶碳化物尺寸,而对M₂C的成分影响不明显.沉积态中MC碳化物的数量随铌含量提高而增多,且其成分变化显著.铌的加入可以提高喷射成形M3：2型高速钢的抗回火软化性和二次硬化能力.但是,当铌质量分数为1%时,组织中形成数量较多且难以破碎的以铌为主的块状MC碳化物,导致钢的弯曲强度和冲击韧性下降.铌质量分数为0.5%的喷射成形M3：2型高速钢可以获得最佳的硬度、弯曲强度和冲击韧性.     

常化工艺对双取向硅钢磁性能和织构的影响

研究立方织构双取向硅钢在生产过程中常化次序与常化次数对磁性能的影响,并对不同常化方式的试样进行织构分析和第二相(有利夹杂)分析;得出采用二次常化工艺不但对成品中(100)[001]织构的形成十分有利,而且可以使第二相数量变多,尺寸变得细小弥散的结论。这种变化有利于双取向硅钢的二次再结晶,从而使磁性能大幅度提高。