不同退火基体冷轧高强钢的组织特征和性能分析

针对一种0.14C-2.72Mn-1.29Si冷轧高强钢进行了轧制和不同等温时效温度的退火处理,得到了两种不同退火基体的组织特征,均具有较好的综合力学性能。利用FESEM、XRD、TEM和拉伸试验对比分析了不同退火基体试验钢的微观组织、力学性能和加工硬化行为。研究表明:试验钢在220~300℃等温时效后钢板的基体组织主要由铁素体和马氏体构成,240℃等温时效后钢板的综合性能最佳,屈服强度为672 MPa,抗拉强度为1333 MPa,总伸长率为13%,屈强比为0.50,组织中含有5.75%的残留奥氏体。而试验钢在390~430℃等温时效后钢板的基体组织主要由铁素体和贝氏体构成,在390℃等温时效后钢板的综合性能最佳,屈服强度为505 MPa,抗拉强度为1115 MPa,总伸长率为17%,屈强比为0.45,组织中含有11.17%的残留奥氏体。铁素体+马氏体基体退火钢优异的综合力学性能主要源于细晶强韧化;而铁素体+贝氏体基体退火钢优异的性能主要源于细晶强韧化和TRIP效应增塑,这两种机制的共同作用,使得钢板在高强度的同时,还具有较好的塑韧性。     

退火工艺对Nb-Ti深冲双相钢组织和性能的影响

通过SEM、TEM、XRD和EBSD等技术研究了连续退火工艺对深冲双相(DP)钢组织性能的影响。结果表明:深冲DP钢热轧板中存在大量的弥散(Nb,Ti)(C,N)等析出粒子,有效固定住C、N间隙原子。连续退火过程中,快速加热,可减少回复阶段变形储能的释放,提高有利再结晶织构的形核率;慢速加热,可促进碳氮化合物的回溶,降低弥散析出相对再结晶织构的不利作用;采用先快速后慢速分段式加热工艺,以再结晶开始温度为分界点,既充分发展深冲织构,又确保双相结构,得到退火板性能为:抗拉强度485 MPa,伸长率超过30%,r值达到1.3。     

卷取温度对热轧高强度搅拌罐用钢性能的影响

在实验室研究了不同卷取温度对C-Si-Mn-Al热轧高强度搅拌罐用钢组织性能的影响。采用激光共聚焦显微镜(LSCM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等技术对试验钢在不同卷取温度下的组织、力学性能进行对比研究。研究结果表明,试验钢在580、550 ℃卷取得到铁素体和珠光体组织;在400 ℃卷取得到铁素体和贝氏体组织;在300 ℃低温卷取得到铁素体、贝氏体和马氏体组织;在150 ℃低温卷取得到铁素体和马氏体组织。随着卷取温度的降低,试验钢的抗拉强度与硬度逐渐增大,伸长率逐渐降低。试验钢在300 ℃模拟卷取时抗拉强度达到1 029 MPa,维氏硬度为342.6;在150 ℃模拟卷取时抗拉强度高达1 265 MPa,维氏硬度达到360.7,屈强比达到最低,仅为0.58。     

Nb-Ti微合金钢热变形后组织演变及第二相粒子析出行为

利用GLEEBLE-2000对试验钢进行热模拟试验,并结合显微硬度测试,研究了一种Nb-Ti微合金钢热变形奥氏体的变形后冷却相变行为.利用JEM-2000FX电镜对碳膜萃取复型法获取的第二相析出物进行分析,从而对热变形后冷却相变中的第二相析出行为进行了研究,探讨了不同冷却速度对第二相析出的影响,结果表明,有大量弥散分布的细小粒子析出,析出相主要以Nb-Ti碳氮化物复合相形式存在,一般呈方形、椭圆形、圆形以及不规则形状,并且随着冷却速度的增加,第二相析出增多且变得细小.     

600 MPa级低合金高强钢的组织调控与工艺优化

为了开发并稳定600 MPa级低合金高强钢的生产工艺参数,利用连续退火模拟机对试验钢进行了连续退火试验,并通过扫描电镜和拉伸试验机研究了均热温度和过时效温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着均热温度的升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度均逐渐减小,伸长率逐渐增大;随着过时效温度的升高,屈服强度逐渐增大,抗拉强度逐渐减小,伸长率则先增大后减小。试验钢在820 ℃均热、390 ℃过时效时,获得最优的力学性能,其中抗拉强度为627 MPa,屈服强度为493 MPa,总伸长率超过20%。此外,利用透射电镜观察到钢中存在大量的纳米尺度析出物,这些析出物对试验钢强度的提升有较大的贡献。     

1300MPa级0.14C-2.72Mn-1.3Si钢的显微组织和力学性能及加工硬化行为

在连续退火试验机上,对一种Mn含量介于中锰和低锰含量之间的C-Si-Mn系(0.14C-2.72Mn-1.3Si,质量分数,%)超高强钢进行处理,获得了具有铁素体、淬火马氏体、回火马氏体以及一定量残余奥氏体的多相组织.利用膨胀仪,SEM,TEM,EBSD和XRD等对实验钢在不同热处理工艺下的微观组织进行了表征.结果表明,800℃退火实验钢获得最佳综合力学性能,屈服强度为672MPa,抗拉强度为1333MPa,总伸长率为13%.这主要是800℃退火钢精细的组织、合适的相比例以及一定量残余奥氏体共同作用的结果.对实验钢加工硬化行为进行了深入分析,讨论了实验钢瞬时加工硬化指数n的变化,采用修正的C-J方法对实验钢多阶段加工硬化行为进行了分析,探讨了马氏体结构参数fM/dM(fM为马氏体体积分数,dM为马氏体等效直径)和铁素体体积分数等对加工硬化的影响.结果表明,实验钢颈缩前随真应变增加n快速增加后减小,但不同温度退火实验钢n减小趋势不同;由于不同温度退火实验钢马氏体体积分数不同,经修正后的C-J法分析得到了2阶段和3阶段的加工硬化行为;铁素体体积分数对马氏体与铁素体共同塑性变形的应变范围△e有显著影响,低温时共同变形范围小,高温时范围逐渐增大,过高温度时可能又减小.综上,实验钢高的初始加工硬化率源于各相的配比、形貌和分布等,是各组织协调配合和各因素共同作用的结果,有利于提高实验钢的强度和塑韧性.     

高级别 X100管线钢的相变规律

用Gleeble-3500热力模拟试验机对X100级别管线钢在不同冷速下的相变规律及组织状态进行了研究。结果表明,奥氏体向铁素体转变温度大概在600℃,铁素体向贝氏体转变温度在400～500℃,贝氏体转变终了温度在300～400℃;随着冷却速度升高,组织中粒状贝氏体和板条贝氏体比例增大,晶粒更细小,硬度增加。实验室轧制显示,当冷速大于10℃/s能得到力学性能合格的X100管线钢。     

热处理过程中铌对高铬钢组织性能的影响

研究了热处理工艺对新型高铬钢硬度和冲击性能的影响,并分析了含Nb新型高铬钢经过不同热处理后的组织。结果表明,Nb增加了合金碳化物的稳定性,在高铬钢加热奥氏体化过程中阻碍了碳化物的溶解。其最佳奥氏体化温度为1070～1100℃,比传统D2钢(Cr12Mo1V1)提高了约100℃。Nb细化了晶粒,改善了高铬钢的韧性。在降低少量硬度的情况下,冲击韧性提高了1倍。     

X100管线钢的高温变形力学行为

采用Gleeble-3500热模拟试验机对X100管线钢进行单道次压缩试验,研究其变形抗力与应变量、应变速率和变形温度的关系,利用回归分析确立合适的变形抗力数学模型,并将模型预测值与试验值进行比较。结果表明,变形温度对X100管线钢变形抗力影响显著;高温低应变速率更有利于X100管线钢回复和再结晶的发生;应变速率过高会引起非稳态变形,不利于X100管线钢轧制过程的控制;利用回归分析确定的变形抗力模型能够准确预测X100管线钢的变形抗力,相关系数为0.986。     

退火工艺对Nb-V微合金化双相钢组织性能的影响

为了进一步提升双相钢性能、探究Nb-V元素复合添加对双相钢组织性能的影响,在实验室研发了Nb-V微合金化的冷轧双相钢。利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统地研究了退火温度和过时效温度对双相钢组织性能的影响。结果表明,抗拉强度和伸长率随着退火温度的升高变化不大,屈服强度在组织中铁素体含量明显减少后有显著提升;Nb、V元素的添加细化了组织,可以提高综合性能。随着过时效温度的升高,试验钢主要组织由起初低温时的淬火马氏体+回火马氏体变为高温时的粒状贝氏体,残余奥氏体比例也逐渐增大。高温过时效时,试验钢强度的降低主要由回火马氏体的软化造成;低温过时效时,V析出量的增加也对试验钢的强化起到了重要作用。