700MPa级低碳贝氏体钢微观组织及冲击韧度

在热轧试验的基础上,采用光学显微镜、扫描电子显微镜及冲击试验机,研究了不同温度下700MPa级低碳贝氏体钢的冲击韧度,并对微观组织、断口形貌及夹杂物进行了分析.结果表明,该低碳贝氏体钢的微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体及针状铁素体的复合组织.夹杂物较为细小,尺寸多为2～6 μm.当温度较高时,断口呈韧窝状,其冲击韧度较高;当温度较低时,断口主要呈解理特征,其冲击韧度较低.实验钢的韧、脆性转变温度约为-41℃.     

硅合金钢淬火组织中残留奥氏体的力学稳定性与力学性能

对含Si合金钢两相(马氏体-M,贝氏体-B)区系列等温淬火显微组织中残留奥氏体稳定性进行了研究。结果表明,在下贝氏体区等温淬火可获得准(无碳化物)贝氏体(BF AB)组织,合理的回火工艺可使显微组织中残留奥氏体减少到适量,增加残留奥氏体中的C含量,降低Ms、Md点温度和提高其力学稳定性,从而达到最佳强韧性配合。     

硅对Mn-B系空冷贝氏体钢组织与性能的影响

研究了硅对中低碳和中碳ＭｎＢ系空冷贝氏体钢的组织和强韧性的影响。结果表明，硅含量为１４％～１８％时，钢中的贝氏体组织是由残余奥氏体和贝氏体铁素体所组成的无碳化物贝氏体。冷却后的贝氏体／马氏体复相组织具有良好的强韧性。高硅中低碳钢和中碳钢的断裂韧度分别达到１１９ＭＰａ·ｍ１／２和７３ＭＰａ·ｍ１／２，显著高于硅含量低的钢。     

回火工艺对1200 MPa级贝氏体钢轨组织性能的影响

对贝氏体钢轨钢不同工艺回火后的组织和性能进行研究.结果表明,350℃回火4h及以上,贝氏体钢轨屈服强度大于1000 MPa,抗拉强度大于1200 MPa,伸长率和断面收缩率分别大于15％和45％,室温冲击功大于150 J;在450～550℃回火时,出现明显的回火脆性.金相显微镜和透射电子显微镜观察表明,贝氏体轨钢以粒状贝氏体组织为主,残留奥氏体在板条间以M-A岛状形式分布.不同回火温度及3％拉伸变形后试验贝氏体轨钢残留奥氏体的测定结果表明,350℃回火时的残留奥氏体机械稳定性最好.贝氏体钢轨的强韧性随回火温度的变化与残留奥氏体的机械稳定性密切相关.     

新型1500MPa级高强钢的氢脆敏感性研究

根据钢材组织设计的思想，通过优化成分和工艺设计、研制出一种新的1500MPa级高强纲。采用阴极电解充氢的方法对其氢脆敏感性进行了研究，并与同一强度级别的42CrMo高强钢进行了对比。结果表明，所设计的1500MPa级高强钢的氢脆敏感性低于传统的42CrMo高强钢。SEM断口观察显示，两者的断口形貌也不同，1500MPa级高强纲为准解理断裂，而42CrMo高强钢为沿晶断裂。断口金相表明，前者的裂纹主要沿着贝氏体/马氏体（B/M）边界扩展，断裂模式为板条界分离，后者的裂纹沿着晶界扩展。对1500MPa级高强钢进行了TEM观察，发现其组织为贝氏体/马氏体复相组织，残留奥氏体以薄膜状存在贝氏体内部及贝氏体条片、马氏体板条间。     

碳化物对CADI硬度和冲击韧度的影响

对于含碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI),加入以铬为主的碳化物形成元素,并采用奥氏体化工艺来控制组织中碳化物的量.结果显示,随着试样中的铬的加入量从0.553％增加到0.997％,基体中碳化物量增多,经920℃保温100 min奥氏体化、然后在280.℃进行等温淬火处理90 min,后其硬度从42.7 HRC提高到50.5 HRC,但冲击韧度从61.4 J/cm2下降到37.8 J/cm2.     

不同碳含量贝氏体合金钢等温淬火后的组织与性能

研究了3种碳含量(0.22C、0.34C、0.45C)的贝氏体钢在960℃奥氏体化+Ms点以上10～50℃等温淬火工艺下碳含量对贝氏体组织转变和力学性能的影响。结果表明,3种试验钢经过等温淬火处理后均获得由贝氏体铁素体和残留奥氏体相间分布组成的无碳化物贝氏体组织;随着碳含量的降低,贝氏体相变时间显著缩短,贝氏体铁素体板条变厚,硬度和抗拉强度呈下降趋势,但冲击性能显著提高,这主要是与低碳钢贝氏体转变温度更高,贝氏体铁素体板条粗大但高碳含量的大块状残留奥氏体减少有关。     

影响新型低碳马氏体合金钢奥氏体晶粒的因素

运用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析手段系统研究了加热温度、保温时间及合金成分对20Si Mn3Ni A钢原始奥氏体晶粒尺寸的影响。结果表明,随加热温度升高,原始奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,奥氏体晶粒长大速率与该温度下的保温时间大致呈抛物线变化;较高含量的Mn提高了Ti、V的碳氮化物的固溶度积,使得该钢在加热温度大于990℃时,晶粒明显长大,高温加热时不具有抗晶粒粗化能力。综合考虑晶粒大小和第二相颗粒(主要是碳氮化物)的影响,并通过测试淬火+回火后的力学性能,确定20Si Mn3Ni A钢合适的奥氏体化温度约为900℃。     

模具钢无碳化物贝氏体的相变行为及其对磨损性能的影响

研究了H13模具钢的常规马氏体(油淬火+580℃回火)和无碳化物贝氏体(300℃等温处理)的相变行为,以及显微组织对其冲击磨损性能的影响。结果表明：试验钢经贝氏体等温后形成了由板条状贝氏体铁素体和残留奥氏体组成的无碳化物贝氏体组织;贝氏体铁素体+残留奥氏体组织的冲击磨损性能在磨损后期(1.5和2.0 h)优于马氏体组织。这是由于马氏体组织容易产生微裂纹,产生大量犁削,从而导致耐磨性能降低,而无碳化物贝氏体组织在冲击磨损过程中使表层发生剧烈的塑性变形,诱导微观组织中的残留奥氏体转变成α相铁素体,能够阻止试验钢基体在冲击磨损过程中产生切削,从而提高其耐磨性。     

贝氏体含量对G55SiMoV钢M/B复相组织韧性的影响

通过控制热处理参数在G55SiMoV钢中获得了不同贝氏体含量的马氏体/贝氏体复相组织,研究了贝氏体含量对其韧性和回火脆性的影响。结果表明:随等温时间延长贝氏体含量增加,等温淬火5 min、15 min、30 min、60 min可分别获得17%、27%、29%、31%的贝氏体。当贝氏体量较多(大于27%)时,马氏体对贝氏体的应变强化效果降低,韧性提高更加显著。300℃以下回火时组织和硬度基本不变;300℃回火时存在回火脆性,该马氏体/贝氏体复合组织钢的回火脆性温度区间几乎不受贝氏体量的影响,但增加贝氏体量可以提高残留奥氏体稳定性,使韧性降幅减小。     

残余奥氏体量对高钒高速钢性能的影响

利用改变高钒高速钢淬火加热温度和回火温度获得不同残余奥氏体量,研究了残余奥氏体量对硬度、冲击韧性和磨粒磨损性能的影响。结果表明：淬火加热温度升高,残余奥氏体量增加;回火温度升高,残余奥氏体量减少。随残余奥氏体量增加,硬度呈二次曲线状先升高后降低,冲击韧性近似直线升高,磨损量呈二次曲线状先下降后升高。残余奥氏体量为20％～40％(vol％)时,高钒高速钢的硬度高,冲击韧性适中,磨粒磨损耐磨性最好。     

残余奥氏体对GD钢等温处理强韧性的影响

利用透射电子显微镜研究了GD钢马氏体—下贝氏体复相组织中残余奥氏体的组织形态和分布,并通过深冷处理探讨了其对GD钢强韧性的影响。结果表明,适量的残余奥氏体使得材料具有最佳的强韧性配合;残余奥氏体使得材料的韧性和塑性大大提高,而强度有所降低。     

Effect of Indirect Transformation of Retained Austenite During Tempering on the Charpy Impact Toughness of a Low-Alloy Cr-Mo-V Steel

A modified tempering treatment has been designed in order to avoid the direct transformation of retained austenite (Ar) during tempering of a low-alloy Cr-Mo-V steel. Instead of the direct transformation of Ar into ferrite and M₂₃C₆ carbides during conventional tempering at 700 °C, transformation into aggregate of ferrite and cementite has been forced by a pre-tempering at 455 °C before conventional tempering. Experiments have been performed on specimens quenched with cooling rates 1.5, 3 and 12 °C/s, providing different types of Ar within the as-quenched microstructures. The results show that the tempering modification does not improve the Charpy impact toughness at the highest quenching rate of 12 °C/s, where the specimens cannot incur cleavage cracking induced from fine and discontinuous M₂₃C₆ carbides along lath interfaces. For the lowest quenching rate 1.5 °C/s, the Charpy impact toughness can be improved, and the failure is dominated by carbide aggregates, which originate from the decomposed products of blocky Ar. This is because the tempering modification effectively suppresses the formation of coarse M₂₃C₆ carbides at interfaces between the carbide aggregate and bainitic matrix, thereby resulting in a relatively homogeneous distribution of M₂₃C₆ carbides inside carbide aggregates. Therefore, the tempering modification is recommended for large-scale forgings, in which relatively high quenching rates are difficult to achieve.     

含铌TRIP钢的显微组织和残留奥氏体稳定性分析

研究了含Nb与不含Nb两种冷轧TRIP钢热处理后的显微组织和力学性能,并用X射线衍射法计算了TRIP钢中残留奥氏体含量及残留奥氏体中的碳含量.试验结果表明,TRIP钢中铁素体体积分数随退火温度的升高逐渐减少,在相同热处理工艺下,与不含Nb试样比较,含Nb试样的残留奥氏体中碳含量较高,强塑积较大.残留奥氏体量大约相同时,含Nb试样残留奥氏体更为稳定,综合力学性能也更好.     

淬火温度及残余奥氏体对2200MPa级超高强度钢力学性能的影响

比较了含1．90％Ni和4．92％Ni中碳Cr-Ni-Mo系超高强度钢不同淬火温度低温回火后的力学性能．分析了淬火温度、残余奥氏体量对力学性能的影响。结果表明，900℃淬火200℃回火后试验钢的抗拉强度、伸长率和-40℃冲击吸收功分别大于2200MPa、10％和10J。随着淬火温度的提高，抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率先缓慢提高到最大值后开始缓慢下降。4．92％Ni试验钢中大量残余奥氏体导致其屈服强度和屈强比降低、应变硬化指数增大，在拉伸过程中残余奥氏体应变诱导马氏体相变和相变诱发塑性（TRIP），伸长率、静力韧度和塑性变形能均有明显提高。     

残余奥氏体对20Mn2SiVB钢的疲劳裂纹扩展的影响

研究了残余奥氏体对20Mn2SiVB钢疲劳裂纹扩展的影响。结果表明，在贝氏体铁素体中有残余奥氏体膜的存在．残余奥氏体膜可起到提高断裂韧性的作用；在应力强度因子较高的范围内，疲劳裂纹扩展速率受钢的断裂韧性影响．断裂韧性高，裂纹扩展速率低。     

Effect of Retained Austenite on GPM A30 High-Speed Steel

The amounts of retained austenite in the powder high-speed steel GPM A30 were calculated using a Rietveld computer model, and the relationship between the microstructure and hardness was studied. A test of the mechanical properties yielded the best heat treatment conditions and supported the production of high-quality A30 high-speed steel. The goal of this work was to estimate the amount of austenite retained following various heat treatments, and the mechanical properties of A30 P/M high-speed steel were further studied.     

残余奥氏体对20Mn2SiVB钢的疲劳裂纹扩展的影响

研究了残余奥氏体对20Mn2SiVB钢疲劳裂纹扩展的影响。结果表明,在贝氏体铁索体中有残余奥氏体膜的存在,残余奥氏体膜可起到提高断裂韧性的作用;在应力强度因子较高的范围内,疲劳裂纹扩展速率受钢的断裂韧性影响,断裂韧性高,裂纹扩展速率低。     

Mechanical Properties and Retained Austenite Stability of High Aluminum TRIP-aided Cold-rolled Steel Sheets

The mechanical properties, microstructure and retained austenite stability of CMnAlSi-TRIP steels were investigated in this paper. The steel sheets were hot-rolled, cold-rolled and heat treated by intercritical annealing and isothermal heat treatment. The microstructure, volume fraction of retained austenite and its carbon concentration were observed by Optical microscopy and X-ray diffraction. The mechanical properties were obtained through uniaxial tensile test. The results show that the CMnAlSi cold-rolled TRIP-aided steels have good combination of strength and ductility with proper isothermal heat treatment, the retained austenite stability determines incremental strain hardening exponent during strain-induced martensitic transformation, and affected by its volume fraction and carbon content. The retained austenite stability has a good correlation with the combination of strength and ductility.