38MnVTi非调质钢的TTT曲线的测定与分析

研究了38MnVTi非调质钢在等温冷却过程中的奥氏体转变产物及转变量与时间的关系。通过Gleeble-1 500D热模拟试验机获得不同等温温度的膨胀曲线。采用膨胀法,通过Gleeble-1 500D热模拟试验机获得不同等温温度的膨胀曲线,再计算和运用Origin软件拟合得到38MnVTi非调质钢的等温转变曲线(TTT曲线)。结果表明:38MnVTi非调质钢渗碳体的析出温度为750℃、铁素体析出温度为840℃、马氏体析出温度为360℃以及马氏体转变终止温度为212℃。在540、510、480、430℃等温冷却条件下贝氏体的最大转变量分别为16.9%、26.8%、38.5%、55.3%。

Mn-S与Mn-V-S非调质钢热塑性规律对比

采用Gleeble-3800热模拟试验机测定了Mn-S、Mn-V-S两种非调质钢不同高温条件下的热塑性,并分析了不同温度区间两种钢的断裂失效机制。结果表明,两种钢在800~850℃温度区间均出现了抗拉强度下降幅度最小的现象,主要原因为800~850℃温度区间处于部分再结晶区,温度升高再结晶程度升高,晶粒得到进一步细化,强度得到补充。Mn-S钢在850~1200℃温度区间平均每升高100℃,抗拉强度降低53.9 MPa。Mn-V-S钢的抗拉强度变化总体较为均匀,平均每升高100℃,抗拉强度降低53.9 MPa。Mn-V-S钢中V元素在950℃以下析出第二相粒子,减少了固溶C含量,抗拉强度低于Mn-S钢,在950℃以上V发生回溶,两者强度趋于相近。两种非调质钢断面收缩率变化可分为线性上升和平台期两部分,以1000℃为分界线,Mn-S钢750~850℃温度区间断面收缩率随温度升高增长幅度较小,850~950℃温度区间塑性得到较大幅度提升,900~1200℃范围内钢断面收缩率均超过90%。Mn-V-S钢750~1000℃温度区间断面收缩率随温度升高增长幅度较为均匀,在900℃后断面收缩率均在90%以上,1200℃达到最高,最高值为99.4%。750~850℃温度区间两种钢的断面收缩率低于80%,主要原因是先共析铁素体沿晶界呈网状分布,导致拉伸时产生应力集中,建议实际生产中避开该温度范围变形。

硼对Mn-Si-Cr系贝氏体型非调质钢过冷奥氏体连续转变行为的影响

本文采用热膨胀法结合硬度法及金相法研究了添加0.0016%(质量分数)的B与未加B的Mn⁃Si⁃Cr系贝氏体型非调质钢在不同冷却速度(0.02~44℃/s)下过冷奥氏体的连续冷却转变行为。结果表明,B元素的添加使得高温铁素体+珠光体转变受到明显抑制而促进了中温贝氏体转变,降低了贝氏体开始转变温度和形成贝氏体的冷却速度,使得实验钢获得最大贝氏体体积分数(约80%)的冷却速度由未加B钢的~0.17℃/s降到添加B钢的~0.13℃/s。B的添加能够提高实验钢的硬度,硬度增量随着冷却速度的增加呈现先增大后减小的趋势,并在0.28℃/s时硬度增量达到峰值为55 HV5。在目前的成分体系下,很难获得体积分数接近100%的贝氏体组织,需要进一步优化实验钢的成分体系,以便在尽可能宽的冷却速度范围内获得尽可能多的贝氏体组织。

低硫非调质钢水口结瘤机理解析

非调质钢含有较高的铝,经钙处理工艺后,易导致水口结瘤。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析了某厂低硫非调质钢连铸水口结瘤物试样,结合热力学计算分析,揭示水口结瘤的原因。研究表明:水口结瘤物主要为CaS,其在钢液凝固过程中从钢液中以直接、间接两种方式析出,钙添加过量是导致水口结瘤的主要原因,后续可通过优化钢液的钙铝比来保证连铸的顺行,消除结瘤现象。

汽车零部件用非调质钢切削性能改进

钢的化学成分、显微组织、力学性能、硫化物形貌等是影响材料切削性能的重要因素。通过碲改质处理可以改善硫化物的形貌,改质后生成的MnTe-MnS共晶化合物可以使硫化物呈椭球体状。结果表明:碲改质后,长宽比小于2的硫化物占比接近50%,90%的硫化物长宽比小于6;碲改质后,材料切削阻抗力降低、刀具磨损量减少、材料表面粗糙度降低,材料的切削性能提高。

一种汽车用微合金非调质钢的连续冷却转变

测定了一种汽车用微合金非调质钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线,研究了冷却速率对相变组织及显微硬度的影响。结果表明:试验钢的临界点A c3为838℃,A c1为732℃;当冷却速率小于0.2℃/s时,试验钢的连续冷却转变产物为铁素体、珠光体和贝氏体;当冷却速率为0.2℃/s时,转变产物中出现马氏体;当冷却速率为5℃/s时,铁素体、珠光体消失,转变产物为贝氏体和马氏体;随着冷却速率的增大,马氏体含量逐渐增多,贝氏体含量逐渐减少,甚至完全消失;当冷却速率增大至20℃/s时,转变产物均为马氏体;随着冷却速率的增大,试验钢的显微硬度呈先快速增长,后增长速率变缓的趋势。

锻前加热次数对C70S6非调质钢连杆组织与性能的影响

连杆生产时,经常出现坯料被反复加热的情况,反复加热的坯料是否能再次利用,则关系到原材料成本。以C70S6非调质钢为研究对象,将其进行反复加热,探究了加热次数对C70S6钢连杆组织与性能的影响。结果表明:加热次数低于4次的坯料可以正常使用,加热次数对C70S6连杆的力学性能影响不大,抗拉强度始终>950MPa,屈服强度始终>550MPa;随着加热次数的增加,C70S6钢连杆中铁素体尺寸增大,珠光体片层间距也逐渐增大,抗拉强度和屈服强度逐渐减小。

高性能低成本38MnNS非调质钢的疲劳性能研究

对非调质钢38MnNS进行了拉伸、高周疲劳试验、低周疲劳试验及金相组织观察,测定了疲劳极限;循环应力—应变曲线;应变—寿命曲线及有关参量。高性能低成本38MnNS非调质钢通过添加廉价元素,可有效提升其力学性能和寿命。

非调质钢中钛氧化物冶金行为

通过热力学计算及实验,研究了含钛汽车用非调质钢在液态和凝固过程中含钛夹杂物的析出规律.研究表明,通过调整非调质钢中O,Al和Ti的含量,可以控制夹杂的形态和尺寸,从而得到细小、弥散非金属夹杂物作为针状铁素体的形核核心,细化钢的组织,提高钢的强度和韧性.

新型低碳贝氏体非调质钢研究

所研究的新型贝氏体非调质钢与传统微合金非调质钢相比具有以下特点：不用Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ等合金元素，取消淬火、回火，从而节约合金元素，降低生产成分以及能耗。该钢具有较好的综合力学性能：σｂ≥８８０ＭＰａ、σｓ≥５５０ＭＰａ、σｓ／σｂ＝０．６～０．６８、ａｋ≥６０Ｊ／ｃｍ２，能在连杆、轴类件等多方面应用。

钒对中碳非调质钢疲劳性能的影响

采用旋转弯曲疲劳实验研究了含钒的38MnVS钢与不含钒的38MnS钢在热锻态和退火态下的疲劳行为．结果表明, V元素主要通过析出强化和组织细化改善铁素体+珠光体型非调质钢的疲劳性能．在热锻态,V(C,N)呈细小弥做分布,与铁素体间具有特定位向关系,具有明显的析出强化和细化组织作用．铁素体的强化使得疲劳裂纹萌生和扩展的抗力提高,因而38MnVS钢的疲劳性能明显优于38MnS钢;在退火态,V(C,N)质点长大,与铁素体间失去共格关系,不再具有明显的析出强化作用．因而退火态38MnVS钢的疲劳性能明显低于热锻态,而与38MnS钢的疲劳性能相当．

易切削非调质钢凝固过程及钢中MnS析出规律

利用Thermo-Calc热力学软件计算研究YF45MnV钢中MnS的平衡析出规律及凝固过程中各元素的偏析行为对MnS析出的影响。结果表明:MnS平衡初始析出温度为1421℃,初始析出温度随C、Si、Al含量增加而降低,随Mn、S含量增加而升高;Scheil凝固过程中,计算得到Mn、S的平衡分配系数分别为0.70、0.02,二者随着凝固过程进行在剩余液相中不断偏析富集,达到平衡浓度积后析出MnS。真空感应炉冶炼不同S含量(0.025%~0.065%)的实验钢,发现钢中硫化物主要为大量细小II类MnS+少量尺寸较大的III类MnS。随S含量的提高,大尺寸MnS数量增加,沿晶界偏聚分布的情况更为严重。

含硫非调质钢轧后硫化物夹杂形貌的观察

用金相显微镜、扫描电镜和能谱观察和分析了转炉生产的含硫非调质钢轧后硫化物夹杂的形貌。结果表明,含硫非调质钢中硫化物夹杂的形貌有长条状、纺锤状、椭球状及球状。当钢中钙含量较低时,形成(Mn,Ca)S夹杂,形状为纺锤状、椭球状;随着钢中钙含量的增加,形成CaS夹杂,其形状变为球状。钢中的氧化物可以成为MnS的析出核心,形成复合型夹杂物。

微观组织对中碳微合金非调质钢疲劳性能的影响

用旋转弯曲疲劳试验研究了不同微观组织的中碳微合金非调质钢38MnVS的疲劳性能,并与调质处理的40Cr钢进行对比。结果表明,高温正火态38MnVS钢(38-N)具有粗大的贝氏体组织,疲劳性能最差;高温退火态(38-A)和热轧态(38-R)38MnVS钢具有粗大的网状铁素体,其疲劳性能亦较差;热锻态(38-F)具有细小均匀的微观组织和低的铁素体/珠光体硬度比,具有优于调质态40Cr钢的优异疲劳性能。因此,控制锻轧后微合金非调质钢38MnVS的微观组织可提高其疲劳性能。

含Ti复合夹杂物对中碳非调质钢组织和力学性能的影响

利用扫描电镜和能谱仪研究了含Ti复合夹杂物对非调质钢组织细化的影响,测定了含Ti非调质钢的室温拉伸强度和冲击功,并观察了断口形貌.结果表明:Ti的复合夹杂物可以作为晶内铁素体形核核心,细化奥氏体晶粒;加Ti后冲击断口中延性形貌所占面积比例上升,在保持非调质钢强度的条件下使韧性提高约50%.

氮在非调质钢中的作用

介绍了氮在非调质钢中的有益作用。非调质钢中增氮 ,改变了钒在相间的分布 ,促进 V( C,N)析出 ,使析出相的颗粒尺寸明显减小 ,从而增强了钒的沉淀强化作用 ,大幅度提高钢的强度。氮通过促进V( C,N)析出 ,有效地钉扎奥氏体—铁素体晶界 ,细化了铁素体晶粒。增氮还可促进晶内铁素体的形成 ,进一步细化了铁素体组织。对微钛处理非调质钢 ,增氮提高 Ti N颗粒的稳定性 ,更有效地阻止奥氏体晶粒长大。充分利用廉价的氮元素 ,在保证一定的强度水平下 ,可节约钒的添加量 ,进一步降低非调质钢的成本。

非调质钢中钛脱氧产物析出行为

从氧化物冶金的观点从发,利用扫描电镜和图像分析仪研究了非调质钢加钛脱氧后钢液中夹杂物的形貌、组成和尺寸分布以及孕育时间对夹杂的影响,并考察了加钛前后钢的组织变化．结果表明：钛的脱氧产物都可成为硫化锰夹杂的形核核心；此类夹杂物呈细小弥散析出,适当的孕育时间可使夹杂细化；加钛后,钢的组织细化．

强韧微合金非调质钢的研究动向

叙述了国内外微合金非调质钢的发展应用现状与趋势 ,探讨了微合金非调质钢强韧化途径 ,并从微合金钢制备工艺的变革、控锻 -控冷技术的开发、成分调整及新型 F- B及 F- M型复相微合金非调质钢的提出。

连铸连轧非调质钢的强计算及其预报

非调质钢的强度为α-Fe基体细化强度与固溶强化、奥氏体析出碳化物弥散强化、界面强化和过饱和铁素体析出碳化物 的析出强化的强度增量之和.以细晶铁素体强度为基础,利用相最强键上的共用电子数nA及相界面电子密度差△ρ计算了连铸 连轧非调质钢固溶强化、界面强化、弥散强化和析出强化的强度增量.给出了一组计算非调质钢连铸连轧终轧强度的公式.可根据 化学成分和工艺规定的终轧晶粒尺寸计算终轧强度,或根据技术要求的强度给出相应的轧制晶粒尺寸与化学成分间的最佳组合.实 现了化学成分-轧制晶粒尺寸-终轧强度的计算机预报.

38MnVS6非调质钢在汽车转向节上的应用

开发了一种汽车转向节用非调质钢38MnVS6,对非调质钢转向节的各项力学性能、组织进行了分析。结果表明,非调质钢38MnVS6转向节具有高强韧性,可满足转向节的性能要求;高性能非调质钢的应用,简化了生产工艺,在降低生产能耗的同时方便切削加工,对先进汽车制造的发展具有重要意义。