Q460GJD钢在多向锻造后热处理过程中的奥氏体晶粒长大行为

对均匀化处理后的建筑用Q460GJD钢铸锭进行多向锻造和热处理,研究了多向锻造后的加热温度(950~1 250℃)和保温时间(0.5~8h)对奥氏体晶粒长大行为的影响,基于Sellars模型,对试验数据拟合后建立了奥氏体晶粒长大模型。结果表明:铸态Q460GJD钢中的奥氏体晶粒尺寸差异较大,出现混晶现象,多向锻造后晶粒明显细化,混晶现象消除;随着热处理加热温度的升高或保温时间的延长,奥氏体平均晶粒尺寸增大,且加热温度对晶粒尺寸的影响大于保温时间;采用建立的奥氏体晶粒长大模型计算得到的平均晶粒尺寸与试验值相吻合,相对误差小于5%,表明该模型具有一定的可靠性。

H13钢电渣锭、锻造及淬回火过程中碳化物析出行为

研究了H13钢在电渣锭退火、锻后退火和淬回火三种状态下的析出物特征.利用碳膜萃取复型,通过透射电镜、电子衍射和能谱分析发现方形、圆形及尺寸在200 nm以下的不规则碳化析出物,并确定它们分别为V8C7、Cr23C6和Cr3C2(Cr2VC2).研究了这些析出物的演变规律,并对其在液相区、固--液两相区和固相区的析出规律进行了热力学计算.根据热力学计算及电子衍射标定结果发现,Cr23C6和V8C7在液相区及固--液两相区均不能析出,当冷却到固相区时它们才开始析出.

H13钢淬火态碳化物的析出行为及沉淀强化

H13热作模具钢在1303 K淬火后,用金相显微镜观察不同部位的组织及变化规律,用碳膜萃取复型,通过透射电镜、电子衍射和能谱分析碳化物类型,统计碳化物的析出量和平均尺寸,考察各部位碳化物对屈服强度的贡献.结果表明,H13钢经淬火后由珠光体变为马氏体和残余奥氏体,碳化物主要为V8C7和Cr23C6.由钢锭芯部到1/2R(R为钢锭半径)处,碳化物平均尺寸决定强化贡献,而由1/2R处到钢锭表面,碳化物含量决定强化贡献.随析出物增多和粒度减小,钢强度、韧性均有提高.

以片钒、石墨为原料制备氮化钒的试验

采用高温非真空法,以球磨片钒、石墨为原料制备氮化钒。结果表明:片钒的球磨时间对反应产物氮化钒中碳、氮的含量均有影响;片钒具有易磨的特征,经试验找出球磨片钒的最佳粒度配比为0.48(球磨15 s)∶0.52(球磨2 min);在球磨片钒经过还原氮化进入烧结阶段(1 490℃)以后,烧结时间对反应进程及产品成分已影响不大,烧结时间可控制在2～4 h。

电渣重熔H13钢中一次碳化物形成机制

H13热作模具钢在电渣重熔过程中会在凝固末端形成粗大的碳化物及氮化物,由于生成温度高,热稳定性好,会保留到最终热处理状态,对钢材的性能产生严重影响。应用偏析模型计算并说明了凝固过程生成粗大的共晶碳化物和氮化物的可能,当固相率达到0.82时由残余液相生成TiN,随着温度进一步下降在接近凝固终点时生成VC0.88,由于碳化物中固溶了其他合金元素,认为生成的VC0.88的活度不为1,试验检测的碳化物合金元素含量与理论假设基本吻合。对粗大的碳氮化物的特点及细化减少碳化物进行简单讨论。

关于KR脱硫工艺脱氧理论问题的研究

利用脱氧平衡最低值理论公式,计算了1 573K下铁水中基于[Al]-[O]平衡和[C]-[O]平衡的氧含量。计算得出[C]-[O]平衡和[Al]-[O]平衡的最低氧质量分数分别为34×10-6和0.015×10-6,但是计算的[C]-[O]平衡控制的最低氧含量相当于由[C]-[O]平衡决定的氧含量的近4倍。因此,在KR铁水脱硫过程中,铝脱氧控制铁水中的氧势。另外,计算结果表明,在铁水预处理过程中,硅的脱氧能力远不及碳和铝,且脱氧平衡最低值理论公式对铁水预处理也具有适用性。铝脱氧结果表明,每吨铁水中加入0.44kg的铝,可使铁水温度升高20℃左右,在一定程度上可弥补KR铁水脱硫过程中因搅拌、脱硫剂的加入所造成的温降。

热轧+淬火配分处理对Q235钢组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、电子万能试验机、数显显微硬度计,研究了一步法淬火配分(Q&P)工艺和热轧一步法淬火配分(HR-Q&P)工艺在不同配分温度下处理后Q235钢的组织和力学性能。结果表明:HR-Q&P工艺使试验钢晶粒明显细化,显微组织由马氏体、铁素体和贝氏体组成,在350℃配分下,屈服强度和抗拉强度都达到最大值,分别为449 MPa和560 MPa,伸长率与原样相比下降了8%,但仍然超过30%;硬相的马氏体和贝氏体的同时出现,导致断口出现二次裂纹;一步法Q&P工艺下,与未处理试验钢相比,抗拉强度提高约32%,屈服强度提高近1倍,伸长率保持在26%以上。