DP590级双相钢奥氏体晶粒长大模型

通过改变保温温度和保温时间研究了DP590级双相钢奥氏体晶粒长大行为,并探讨了加热速率对各温度下初始晶粒尺寸的影响规律.初始晶粒尺寸随着加热速率增加而不断降低,并最终趋于定值;奥氏体晶粒尺寸随保温时间的延长不断增大并最终趋于不变.采用Sellars晶粒长大模型对实验数据进行拟合,为避免处理方法不同造成的处理结果偏差,提出了一种新的实验数据处理方法,并建立了双相钢初始晶粒尺寸模型和晶粒长大模型.所得模型参数更加合理可靠,计算结果与实验结果吻合很好.     

Ti对中碳高锰钢奥氏体晶粒长大的影响

研究了Ti对中碳高锰钢在不同加热温度和保温时间下的奥氏体晶粒长大规律的影响。结果表明,随着加热温度的升高和保温时间的延长,含Ti钢的奥氏体晶粒长大速率明显较慢,且相同温度下其晶粒尺寸更为细小。含Ti钢中含有较多的纳米级Ti(C,N)粒子,Thermo-calc计算表明其完全固溶温度约1 450℃,当温度逐渐升高时,Ti(C,N)虽有部分固溶,但尺寸小于100 nm的粒子比例依然较高,起到了阻碍奥氏体晶界迁移的作用,因此高温下含Ti钢的奥氏体晶界迁移速率较慢。建立了含Ti钢的高温奥氏体晶粒长大模型:D_B=729.25t~(0.16)exp(-71 972.3/RT),根据拟合模型所得含Ti钢中的奥氏体晶界迁移能为72 k J/mol,大于不含Ti钢的45 k J/mol,同时生长指数n为0.16,而不含Ti钢为0.25,试验所得奥氏体晶粒尺寸与计算模拟值吻合较好。     

矿用高强度链环钢23MnNiMoCr54奥氏体晶粒长大行为的研究

研究结果表明:链环钢23MnNiMoCr54奥氏体晶粒的粗化温度为900℃,为避免“混晶现象”的发生,最佳奥氏体化工艺在850℃下保温30 min.在相同保温时间下,奥氏体晶粒随着加热温度在850～1 100℃内升高呈指数关系长大.在相同加热温度下,平均奥氏体晶粒尺寸与保温时间的关系符合Beck模型,晶粒长大指数n随着...     

1300MPa级超高强钢的奥氏体晶粒长大行为及数学模型

采用金相定量法研究了1300 MPa级超高强工程机械用钢的奥氏体晶粒尺寸随温度的变化规律,并对奥氏体晶粒的长大机制进行了讨论.结果表明,实验钢的奥氏体平均晶粒尺寸随加热温度升高呈指数关系长大,随着加热温度升高,异常长大晶粒所占的比例逐渐增大;通过数值回归分析,测得了实验钢在940～1250℃间加热时的奥氏体晶粒长大激活...     

35CrMo钢控温模锻加热过程中奥氏体晶粒长大行为

将35CrMo钢试样在不同的加热温度和保温时间下进行等温奥氏体化处理,采用正较实验法研究加热温度与保温时间对奥氏体平均晶粒尺寸的影响,并对奥氏体晶粒长大行为进行研究。结果表明:当保温时间一定时,奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高而增大,奥氏体晶粒的粗化温度为950℃;当加热温度一定时,奥氏体晶粒尺寸随保温时间延长而增大,保温初期晶粒快速长大,随保温时间延长,晶粒长大速率放缓。综合考虑加热温度、保温时间和初始奥氏体晶粒尺寸的影响,推导出35CrMo钢奥氏体晶粒长大模型,用该模型计算的晶粒尺寸与实验结果基本吻合。     

终轧温度对中锰马氏体NM500钢再加热后组织性能的影响

中锰马氏体耐磨钢具有低成本、高强度、高硬度和高耐磨性等特点,在煤炭采运、水泥搅拌和轨道交通等领域具有广阔的应用前景。利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等设备,以中锰马氏体NM500钢为研究对象,研究了终轧温度对其热处理后组织和力学性能的影响。研究结果表明,与热轧态试样相比,经850℃保温1 h热处理后,试验钢的原始奥氏体晶粒明显细化,相变后的马氏体组织更加细小,低温冲击韧性大幅提升,且较低的终轧温度使得基体中缺陷密度增加,V(C,N)的数量增大,粒径减小,更有利于再加热过程中奥氏体晶粒的细化。当终轧温度由900℃降低至700℃时,经再加热后,试验钢的原始奥氏体晶粒尺寸由10.50μm细化至5.02μm,马氏体的板条块尺寸由1.37μm减小至1.06μm,位错密度由1.05×10¹⁵ m^-2增加至1.51×10¹⁵ m^-2。马氏体多级组织的细化以及位错密度的增加,显著提升了细晶强化增量和位错强化增量,使得试验钢的抗拉强度、屈服强度和硬度分别增加至1 860 MPa、1 084 MPa和54...     

机车车轮用钢奥氏体晶粒的长大行为

采用金相显微镜和截距法,对不同加热温度和保温时间下机车车轮用钢的奥氏体晶粒长大行为进行研究,分析加热温度和保温时间对奥氏体晶粒尺寸的影响,应用简单动力学模型对奥氏体晶粒的长大过程进行分析,同时研究钢中第二相粒子变化对奥氏体晶粒长大的影响.随着加热温度的升高和保温时间的延长,奥氏体晶粒尺寸明显增加,加热温度对晶粒的长大影响更明显.奥氏体晶粒长大的动力学时间指数随着温度升高而增加且其值均接近理论值0.5;奥氏体晶粒长大和钢中第二相粒子AlN体积分数和尺寸的变化呈明显的相关性.     

二次硬化超高强度钢AF1410奥氏体晶粒长大行为

研究了二次硬化超高强度AF1410钢(%:0.165C、14.10Co、9.83Ni、1.92Cr、1.05Mo)在800～1200℃ 5～180 min加热的奥氏体晶粒长大行为。结果表明,AF1410钢奥氏体平均晶粒尺寸随加热温度的升高和保温时间延长而增大,加热温度超过1100℃后,奥氏体晶粒发生严重粗化;不同加热温度下,该钢的奥氏体平均晶粒尺寸与保温时间符合Beck关系;建立了AF1410钢的奥氏体晶粒长大数学模型,800～1200℃加热时,该钢奥氏体晶粒长大平均激活能为220.2 kJ/mol,其奥氏体平均晶粒尺寸与加热温度之间符合Arrhenius关系。     

高强度船板钢奥氏体晶粒长大的规律

 利用光学显微镜和H 800透射电镜研究了不同加热温度和不同保温时间下高强度船板钢奥氏体晶粒长大规律。结果表明,该钢在高温加热时具有较好的抗晶粒粗化能力,奥氏体晶粒粗化温度在1250 ℃左右;在1100 ℃和1200 ℃保温时,奥氏体晶粒等温长大规律较好地服从抛物线型经验表达式;随着温度的升高,钢中的第二相质点逐渐减少,当加热至1250 ℃时,钢中仅存TiN颗粒。     

Nb-Ti微合金钢中的奥氏体晶粒长大行为研究

Nb、Ti是管线钢中常用的合金元素。主要通过热处理和喷碳处理等手段研究了合金元素Nb、Ti的含量及加热制度对再加热奥氏体晶粒长大的影响。试验结果表明:试验钢在再加热过程中,奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高而增大;在常规含铌钢中,为获得较小的加热态奥氏体晶粒,钛的质量分数应控制在一定范围内(0.010%~0.015%),钛含量过高或过低都对晶粒细化有不利影响。此外,在钛含量相同的情况下,高铌钢奥氏体晶粒长大明显,高铌钢的最佳钛含量范围也与常规含铌钢的最佳钛含量不同。     

Fe-13Cr-5Ni马氏体不锈钢在连续加热过程中两相区的奥氏体生长行为

通过光学显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪以及显微硬度仪研究Fe-13Cr-5Ni马氏体不锈钢在加热过程中的组织转变行为.结果表明,Fe-13Cr-5Ni钢在10℃·s^-1的加热速率下,加热至奥氏体单相区,冷却至室温后具有明显的“组织遗传冶现象.奥氏体以“针状冶形式在马氏体板条界处形核并沿着马氏体板条界长大,与母相间保持Kurdjumov-Sachs （K-S）位向关系.加热至两相区不同温度然后淬火至室温,奥氏体的量随两相区保温温度的升高先增加再减少,650℃时对应室温下残余奥氏体的极大值,并且这一变化趋势与试样显微硬度测试结果所得结论一致.     

热轧中锰马氏体耐磨钢的冲击磨损行为

 利用MLD-10型动载磨料磨损试验机,系统研究了热轧中锰马氏体耐磨钢在1、2.5和5 J冲击能量作用下的冲击磨料磨损行为,并与Hardox450钢进行了比较。借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和布氏硬度计等设备分析了试验钢的组织、力学性能及磨损表层、亚表层,并探讨了其磨损机制。研究结果表明,试验钢的显微组织为板条马氏体,与Hardox450钢相比,其布氏硬度更高,-40 ℃下的冲击吸收能量更低,分别为503HB和15.3 J。相同工况条件下,试验钢的磨损失重明显小于Hardox450钢,且基于有效磨损时间修正后的磨损率均随着冲击能量的升高,呈现出先增大后减小的趋势。当冲击能量为2.5 J时,磨损率最大,磨损失重量最多。原因在于,冲击能量较低时,试验钢的磨损主要以犁沟为主,并伴随着少量的磨粒嵌入,磨损失重较少;当冲击能量为2.5 J时,磨损表面的切削加剧,且塑性变形造成大量磨粒嵌入基体,导致应力集中,并在反复冲击过程中产生疲劳裂纹,随后扩展至试验钢表面,形成疲劳剥落,磨损亚表层出现明显剥落坑,失重显著增加;当冲击能量为5 J时,磨损表面塑性变形增加,加工硬化显著,疲劳磨损占据主导,磨损表面硬度较高,犁沟和磨粒嵌入较少,磨损亚表层更为平整均匀,失重反而减少,磨损率下降。     

25Cr2Mo1VA钢奥氏体晶粒长大规律探讨

 为了研究不同加热温度和保温时间下25Cr2Mo1VA钢奥氏体晶粒长大规律,利用金相显微镜、TEM、EDS以及截距法分析了不同状态下奥氏体晶粒大小、形貌,析出相类型及其大小分布等。结果表明,当加热温度在900 ℃以下,试验钢的奥氏体晶粒长大缓慢且细小;随着温度加热至950 ℃,奥氏体晶粒出现了“混晶”现象,再加热超过1 000 ℃后,奥氏体晶粒异常长大。随保温时间的延长,奥氏体晶粒也会长大,但保温时间对奥氏体晶粒尺寸的影响没有加热温度显著。试验钢中出现近似球形状的析出相,即为富钒的非计量化合物M₈C₇析出相。根据Anelli改进模型和回归分析,建立了试验钢奥氏体晶粒长大的热力学模型,并结合析出相粒子对奥氏体晶粒钉扎作用,探讨了25Cr2Mo1VA钢的奥氏体晶粒长大规律及成因。     

中锰钢逆相变退火组织的演变及锰的配分行为

采用 SEM、TEM、STEM、XRD、EBSD 等实验分析方法对中锰钢(0.2C5Mn)在奥氏体逆相变不同时间退火过程中的微观组织演变进行了分析.结果表明：中锰钢在650℃短时间逆相变退火时析出大量 M3 C 型碳化物,随着退火时间的延长,逆相变奥氏体形成长大,获得马氏体、奥氏体双相片层状组织.马氏体与逆相变奥氏体晶粒取向服从 K-S 关系,且两相板条平均宽度在0.5μm 左右.退火过程中锰元素出现由淬火组织平均分布逐渐向逆相变奥氏体富集的配分行为,长时间退火后形成体积分数为30％的逆相变奥氏体,抗拉强度为960 MPa,屈服强度为500 MPa,总伸长率为40％,强塑积高达38.4 GPa??％.     

含钒X80级管线钢奥氏体晶粒长大行为

为了探明钒添加量对X80级管线钢奥氏体化过程的影响,通过Thermo-Calc热力学计算、奥氏体化加热处理、金相分析及理论模型推导计算,研究了含钒质量分数分别为0、0.042％、0.084％、0.130％的4种试验钢在不同奥氏体化温度下的晶粒尺寸变化规律并分析计算了含钒试验钢奥氏体晶粒长大动力学行为.结果 表明,当均热...     

38MnSiVS非调质钢奥氏体晶粒长大模型

细化奥氏体晶粒是控制钢的组织与力学性能的重要方法。为了控制38MnSiVS非调质钢在轧制待温时间内的晶粒尺寸,利用热变形与定量金相方法,研究了38MnSiVS非调质钢变形后在不同待温温度、不同待温时间的再结晶奥氏体晶粒长大规律。结果表明,38MnSiVS非调质钢再结晶奥氏体晶粒长大过程与时间满足幂指数关系。基于试验数据,通过数值解析和非线性回归分析求得Anelli、Sellars与Sellars修正模型3种晶粒长大模型,其中Sellars修正模型预测误差最小为0.73%,能够更加精确地预测38MnSiVS非调质钢晶粒长大规律。由于形变储能等因素的影响,变形后再结晶奥氏体晶粒长大激活能为161 737.65J/mol,远小于再加热过程奥氏体晶粒长大激活能。