800 MPa级热基镀锌复相钢的开发

设计了一种Nb、Ti微合金化低碳复相钢,采用SEM、TEM及力学性能测试等方法研究了退火镀锌过程中热轧复相钢显微组织、析出相和力学性能的演变规律,进行了800 MPa级热基镀锌复相钢工业试制。结果表明,热轧复相钢的显微组织主要由铁素体、马氏体和马/奥岛构成。退火镀锌过程中,马氏体和马/奥岛分解形成高温回火马氏体,铁素体内可动位错密度降低,同时析出纳米级Nb、Ti和Mo的复合碳化物,导致抗拉强度降低、屈服强度和扩孔率显著提高。热基镀锌复相钢的显微组织主要由铁素体和高温回火马氏体构成,屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和烘烤硬化值分别为769 MPa、852 MPa、14.5%和43 MPa,扩孔率达到53%,具有良好的力学性能和局部成形性能。     

580MPa级热轧高扩孔钢的组织与性能

采用Nb、V、Ti微合金化,通过TMCP工艺试验,研究了Nb、V、Ti微合金对低碳钢显微组织、力学及成形性能的影响,并分析了影响扩孔性能的因素。研究结果表明,适当加入微合金Nb、Ti,能够大幅度提高试验钢的强度,同时延伸率、硬化指数、扩孔性能良好;热轧高扩钢中的贝氏体能够起到阻挡裂纹扩展的作用,导致裂纹扩展转向,铁素体-贝氏体组织有利于钢板扩孔性能的提高。     

冷却工艺对热轧高扩孔钢组织和性能的影响

研究了不同的冷却工艺(直接冷却及分段式冷却方式)对热轧高扩孔钢组织及性能的影响。结果表明:采用直接冷却工艺的实验钢得到的组织为准多边形铁素体及粒状贝氏体;采用分段式冷却工艺的实验钢得到的组织为等轴多边形铁素体及粒状贝氏体,其空冷开冷温度、时间对钢的组织、性能影响较大,而采用分段式冷却工艺能够获得强度、塑性、成形性能更优良的热轧高扩孔钢。     

Si对580 MPa级热轧高扩孔钢组织性能及表面质量的影响

通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和拉伸试验机等手段,研究了Si元素对580 MPa级高扩孔钢(580HE)组织、性能及表面质量的影响。结果表明:580HE钢的基体组织为铁素体和粒状贝氏体,较高含量的Si细化了铁素体晶粒尺寸,降低了贝氏体含量,提高了钢的屈强强度和抗拉强度,这与Si元素的固溶强化、细晶强化等作用相关。由于Si强化了铁素体基体,增加了铁素体基体的硬度,缩小了铁素体与贝氏体两相之间的硬度差,从而提高了产品的扩孔率。同时,随着Si含量的增加,氧化铁皮厚度增加,且与基体界面不规则、呈凹凸不平状,导致热轧带钢表面红锈的数量增多。     

高扩孔钢的连续冷却转变

将DIL805L淬火相变膨胀仪与金相分析手段相结合,绘制了一种高扩孔钢的连续冷却转变曲线.结果表明,冷速在0.5～1℃/s时,室温组织是铁素体+珠光体;冷速超过2℃/s,开始出现贝氏体;冷速超过25℃/s时,铁素体消失;冷速大于40℃/s时,马氏体出现.另外,Si、Mn的配合有助于粒状贝氏体组织的形成,微合金元素Ti与...     

16MnR钢焊接工艺及其组织性能研究

采用工艺参数不同的气电立焊焊接50mm厚的16MnR钢板;测试了其焊接接头的拉伸、冲击力学性能;分析了其焊接热影响区的微观组织形貌.结果表明:焊接电流为350～390A、电弧电压为40～50V时,可以获得符合质量要求的焊缝;焊接线能量过大时,热影响区易出现粗大的魏氏组织,接头的冲击韧性有所降低.     

高强度热轧高扩孔钢的研制与开发

以一种低碳微合金钢为研究对象,采用热模拟试验对其连续冷却转变规律进行了研究,并通过实验室热轧进行了高强度热轧高扩孔钢的研制与开发。结果表明, 冷速在2~10 ℃/s时,试验钢组织由铁素体和贝氏体构成,随冷却速率增加,铁素体含量降低。实验室热轧卷取后冷却至室温,所得钢板铁素体含量约为76%,铁素体晶粒尺寸约为5.8 μm,抗拉强度大于670 MPa,扩孔率大于90.5%,伸长率大于21.0%。     

低碳钢表面热浸镀锌层的组织

利用传统的溶剂工艺在低碳钢表面热浸镀锌。采用X射线衍射仪和扫描电镜研究了低碳钢热浸镀锌层的显微组织及相组成。结果表明,热浸镀锌层的组织由基体向表面依次为Γ(Fe5Zn21)相、1δ(FeZn7)相、ζ(FeZn13)相和η(Zn)相;镀层最表层出现异常的Γ相,而1δ相合金层存在η相;与基体结合处的Γ相呈白亮的线状,靠近表面则呈齿状;镀层不同部位的块状1δ相的致密度不同,远离基体处比较疏松;棒状ζ相分散在η相中。     

780MPa级热轧铁素体/贝氏体双相钢的组织与扩孔性能

设计了两种低成本的铁素体/贝氏体双相钢,通过光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机研究了不同Si含量对试验钢组织与性能的影响,研究了试验钢在扩孔过程中的裂纹形成及扩展行为。结果表明,通过合理控轧控冷技术,能够获得780 MPa以上抗拉强度,伸长率大于17%,综合性能良好的试验钢;随着Si含量的增加,试验钢的屈服强度和抗拉强度显著提高,但是伸长率和扩孔性能有所下降;本试验钢的裂纹扩展机制为微孔聚集模式。     

热输入对921A钢焊接接头性能及显微组织的影响

以10 kJ/cm、15 kJ/cm、20 kJ/cm三种不同焊接热输入焊接921A低合金高强钢,研究焊接热输入对焊接接头组织及力学性能的影响。研究结果表明,随着焊接热输入的增大,焊缝中晶粒尺寸增大,针状铁素体增多;热影响区晶粒长大的趋势亦随着热输入变化明显;热影响区粗晶区在焊接热循环的作用下变化明显,其组织均由板条马氏体和贝氏体组成。在不同热输入条件下焊接热影响区出现软化现象,且随着焊接热输入的增加,焊接热影响区软化问题越突出。通过拉伸试验表明焊接热输入在10~20 kJ/cm条件下,焊接接头获得了较高的强度。     

Nb对热轧低碳贝氏体钢组织与性能的影响

为开发600 MPa级热轧贝氏体钢,设计了两种钢种成分,以C-Si-Mn系贝氏体钢为基础,添加一定合金元素Nb,经冶炼、轧制后进行了组织观察、析出沉淀分析以及性能测试试验,研究Nb元素在热轧贝氏体钢中的作用。结果表明,添加0.025wt%的Nb,能细化贝氏体板条,贝氏体板条短小,有利于提高钢的强度与韧性。弥散的含Nb碳氮化物颗粒析出,起到析出强化作用,提高钢的强度。Nb可明显改善低碳高强贝氏体钢的综合性能。     

空冷弛豫对铌微合金化热轧TRIP钢组织性能的影响

通过热轧试验研究了轧后空冷弛豫时间对铌微合金化热轧TRIP中厚板组织和力学性能的影响,结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及XRD分析了弛豫过程各组成相的尺寸、含量变化以及铁素体基体上的位错组态和微合金碳氮化物的析出行为.结果表明,采用820 ℃终轧并弛豫80～120 s后超快冷的工艺可以得到含有铁素体、贝氏体和残留奥氏体的多相组织,弛豫时间显著影响铁素体晶粒尺寸、铁素体量以及铁素体基体上的位错密度和沉淀析出量.随着弛豫时间的延长,试验钢的屈服强度和抗拉强度呈降低趋势.空冷弛豫80 s时,试验钢的抗拉强度、伸长率和强塑积分别达到820 MPa,37.5%和30750 MPa·%的最大值.     

控冷工艺对热轧双相钢组织与性能的影响

基于合金减量化原则,通过热轧+超快冷技术得到了强韧性较好的600 MPa级热轧双相钢,研究了控冷工艺对其组织与性能的影响。结果表明,随着弛豫时间的减少和卷取温度的降低,钢中铁素体体积分数逐渐减少,铁素体晶粒尺寸逐渐减小,抗拉强度由602 MPa 增加至637 MPa,伸长率由31.0%减小至24.0%,屈强比为0.53~0.59,n值为0.17~0.21。综合考虑板形风险和力学性能,试验钢合适的卷取温度为150 ℃,合适的弛豫时间为7 s。     

终轧温度对C-Mn型热轧双相钢组织与性能的影响

采用传统C-Mn系成分,应用UFC-TMCP技术得到强韧性较好的600 MPa级热轧双相钢,研究了终轧温度对其组织与性能的影响。研究表明：随着终轧温度的升高,铁素体趋于等轴化,马氏体的尺寸和体积分数增加,抗拉强度增大到629 MPa;伸长率均较高,在30%左右;屈强比先降低后增加, n值先增加后降低。终轧温度为820 ℃的试验钢,抗拉强度达到625 MPa,屈强比最低为0.518,伸长率为26.0%,n值高达0.21,其综合性能最好。     

热轧高强钢DP780的激光焊接接头组织及性能研究

采用12000W的CO2激光器,通过激光焊接+激光热处理的工艺对热轧高强钢DP780进行激光填丝焊接试验研究,利用光学显微镜、显微硬度计、万能试验机、抗凹试验机等分析测试手段,研究DP780-DP780自焊和DP780-SPHC过渡焊的焊接接头宏观、微观组织特点及接头力学性能的差异。试验结果表明:不同匹配方式的焊缝组织均由板条马氏体和贝氏体构成,DP780-DP780时焊缝中心到两侧母材的金相组织、显微硬度值分布均匀,焊接接头的力学性能优于母材;DP780-SPHC时焊缝中心到两侧母材的金相组织、显微硬度值均有较大差异,接头的力学性能略高于SPHC母材。     

回火工艺对AerMet340钢性能和微观组织的影响

采用力学性能测试、SEM、TEM、XRD等试验方法研究了回火温度和时间对二次硬化型超高强度钢AerMet340的力学性能及微观组织的影响。结果表明,AerMet340钢的回火曲线呈现明显的二次硬化现象,获得最佳综合性能的回火工艺为482 ℃×5 h空冷;抗拉强度、规定塑性延伸强度峰值分别为2460 MPa、2061 MPa,对应的回火温度分别为450、468 ℃;在低温回火时,AerMet340钢主要由回火马氏体和ε-碳化物组成,高于468 ℃回火时,基体中弥散分布着细小针状M₂C碳化物,这是该钢获得高强韧性的主要原因之一;随着回火温度的上升,合金碳化物M₂C的主要合金成分Fe、Cr、Mo含量明显升高,使得M₂C的晶格常数发生变化,并逐渐脱离了与基体的共格关系。     

冷却工艺参数对600MPa级热轧双相钢组织和性能的影响

利用Gleeble3500热模拟试验机研究了冷却工艺对热轧双相钢显微组织的影响,利用扫描电镜和拉伸试验对实验室轧制的双相钢进行了显微组织和力学性能分析。研究结果表明：试验用钢经830 ℃终轧后,空冷6～10 s后快冷至卷取温度（≤200 ℃）,可得到室温组织为铁素体（90.7%）+马氏体的热轧双相钢,其屈服强度为335 MPa,抗拉强度为630 MPa,加工硬化率高达0.22,伸长率达26.6%,完全满足热轧DP590钢的要求,试样的马氏体细小弥散分布,平均铁素体晶粒尺寸较小,约为6.4 μm,具有良好的冲压性能。     

冷却速率对高氮钢焊缝组织和性能的影响

研究了水冷和空冷条件下高氮不锈钢焊缝金属微观组织和力学性能的变化规律,讨论了冷却速率对高氮不锈钢焊缝微观组织和力学性能的影响规律. 结果表明,冷却速率增加能够有效增加高氮钢焊缝金属中的氮含量,尤其对于含氮量0.85%的高氮含量焊丝,增氮效果更明显. 冷却速率增加对高氮钢焊缝金属抗拉强度提高程度取决于焊丝中的氮含量,对于低氮含量高氮钢焊丝,冷却速率增加能够显著提高焊缝金属抗拉强度,当焊丝中氮含量超过0.58%时,冷却速率增加对焊缝金属抗拉强度影响不大,最终接头强度达到850 MPa.