轧制变形对F-M双相钢0.05C-2.8Mn-4.2Ni-2Al-1.2Mo-1.9Cu晶粒细化的影响

借助EBSD场发射扫描电子显微镜,研究了轧制变形及热处理后的铁素体/马氏体双相钢0.05C-2.8Mn4.2Ni-2Al-1.2Mo-1.9Cu显微组织演变及力学性能。结果表明,经900℃30%+780℃75%变形,500℃退火的F-M钢晶粒尺寸0.97μm,屈服抗拉强度和延伸率分别为876MPa,976MPa和15.2%,经900℃30%+780℃50%变形,500℃退火的F-M钢晶粒尺寸1.54μm,屈服、抗拉强度和延伸率分别为801 MPa,895 MPa和19.4%。由轧制变形导致的晶粒细化、小角度晶界增多,是提高实验钢强度的主要原因。然而,较大的轧制变形量也使过多的小角度晶界阻碍位错运动,从而导致实验钢在塑性变形过程中,延展性略差。

B+M/A复相组织X80大变形管线钢的预应变脆化

采用热模拟试验机对X80管线钢进行了在线加热配分(HOP)处理,随后对HOP处理后的管线钢(HOP钢)进行了不同应变量下的预拉伸变形,研究了预拉伸应变量对该钢显微组织和力学性能的影响,分析了其预应变脆化现象。结果表明:HOP钢的显微组织由贝氏体+马氏体/奥氏体(B+M/A)组成,当预应变量为4%时,贝氏体形成了明显的胞状亚结构且较大预应变量下的胞状亚结构数量较多、尺寸较小;随着预应变量的增加,HOP钢的拉伸强度和硬度基本呈增大的变化趋势,而塑性呈减小的变化趋势,该钢发生了明显的脆化。

M-B复相处理9SiCr制钉模脆断机理的研究

本文通过断口分析、扫描电镜观察、服役前后透射电镜观察比较和残余奥氏体(AR)测定,对M-B复相处理9SiCr制钉模脆性断裂机理进行了研究。结果表明:脆性断裂本质上属回火脆,服役时应力诱发AR转变为M加剧了这种脆性。由此,为确定低合金工具钢M-B复相处理应用范围,为改进工艺提供了依据。

用低碳—Si—Mn—V系热轧双相钢棒材生产高强度紧固件的研究

本文对低碳—Si—Mn—V 系热轧双相钢经冷变形强化代替中碳钢经热处理强化生产高强度紧固件进行了研究.试验结果指出,采用1200℃加热,1150℃初轧,900～950℃终轧后空冷可得到 F+M 及 B 双相组织,第二相的体积分数约占15～20%,热轧态σ_b>550Mp_a, ψ >64%,δ为26—37%.经29～33%的冷拨变形σ_b 可达800～1100Mp_a,ψ >61%,δ>10%.该钢在热轧态可直接冷镦10级螺母;经适当冷拨强化后可生产8.8级螺栓和螺柱.

卷取温度对热轧F/B双相钢组织性能的影响

采用轧后空冷＋超快速冷却工艺，研究卷取温度对热轧铁素体／贝氏体（F／B）双相钢组织性能的影响规律．结果表明：卷取温度由504℃降至250℃时，铁素体体积分数变化很小（85．7％-87．8％），铁素体晶粒尺寸变化也很小（3．6-3．7μm），组织中的硬相由以贝氏体为主转变为以马氏体为主；实验钢的抗拉强度由510MPa升至597MPa，屈服强度由475MPa降至389MPa，延伸率变化较小（32．2％～35．0％）．另外，随着卷取温度的降低，铁素体与贝氏体或马氏体间的变形协调能力降低，使扩孔过程中微孔提前形核，同时加快了已有微孔的长大及合并过程，导致试样发生的塑性变形减小，扩孔性能降低，扩孔率由101．4％降至52．4％．

开冷温度对热轧F/B双相钢组织性能的影响

采用轧后空冷＋超快速冷却的方式，研究了开冷温度对热轧铁素体／贝氏体（F／B）双相钢组织性能的影响。结果表明：开冷温度显著影响F／B双相钢的显微组织和性能。开冷温度由747℃降至700℃时，铁素体体积分数由17．3％增至85．7％，铁素体晶粒尺寸由3．3μm粗化至3．6μm，贝氏体中析出的碳化物含量增加。同时，F／B双相钢的屈服强度从594MPa降至475MPa，抗拉强度从648MPa降至532MPa，伸长率从17．7％升至34．3％，扩孔率从36．4％提高至82．8％。因此，为实现热轧F／B双相钢力学性能和扩孔性能的平衡，开冷温度应控制在730～700℃。

热轧双相钢的发展现状及高强热轧双相钢的开发

介绍了热轧双相钢的发展现状及存在问题，指出低成本热轧双相钢、高延伸凸缘型铁素体＋贝氏体热轧双相钢（F-B热轧双相钢）及高强度热轧双相钢的开发及应用，将促进我国热轧双相钢的发展，推动汽车工业的“以热代冷”进程。同时，探讨了纳米析出强化型热轧双相钢的强化机理及工艺控制原理，并在实验室进行了中试，开发出铁素体基体析出强化型的热轧双相钢，其抗拉强度达770~830 MPa，屈强比＜0.75，组织为铁素体＋马氏体，且铁素体基体中存在大量细小的纳米级尺寸的TiC过饱和析出和相间析出。

一种大变形管线钢的组织-性能分析

通过在线加热配分(HOP,Heating On-line Partitioning)技术获得贝氏体和马氏体/奥氏体(B+M/A)双相组织,研究了这种(B+M/A)双相管线钢的组织-性能特征。结果表明,在满足我国"西气东输二线"管道工程的强韧性要求前提下,这种(B+M/A)双相管线钢还具有低的屈强比和大的均匀伸长率,表现出优良的大变形能力。多位向贝氏体基体、细小的M/A组元和弥散分布的碳、氮化合物析出是保证实验钢优良性能的组织特征。

热老化温度对高Si含量F/M钢中Laves相析出行为和冲击性能的影响

铁素体马氏体钢(F/M钢)是铅冷快堆堆芯的主要候选材料之一,提高材料中的Si含量可提高其抗腐蚀性能,但同时会促进Laves相的析出从而影响材料韧塑性。针对一种Si含量为0.98%的F/M钢,开展了3种温度(500、550、600℃)下5000 h的热老化实验,研究了温度对Laves相析出行为和冲击性能的影响。结果表明,热老化温度升高能够促进Laves相的形核和粗化,且温度从550℃提高至600℃,Laves相的粗化速率从3.7 nm/h^(1/3)提高至9.0 nm/h^(1/3)。另一方面,热老化温度升高将加速冲击性能的退化,在550℃和600℃下热老化500 h,冲击功(AKV)值分别下降至热老化前的51%和39%,而在500℃下热老化2500 h,A_(KV)值仍保持热老化前的75%。Laves相的析出与冲击性能退化有强烈的对应关系,是冲击性能退化的主要原因。

不同马氏体含量的F/M双相钢组织及形变行为

对马氏体铁素体双相钢采用临界区内不同温度淬火试验,得到不同的马氏体含量,并进行单轴拉伸试验。分析了双相钢拉伸过程中的加工硬化行为,求出各个阶段的应变硬化指数n值,并用修正的Crussard-Jaoult分析方法(即C-J模型)分析试验钢的应力-应变曲线。试验结果表明,在两相区内,随着淬火温度升高,马氏体含量增加,由狭长的岛状马氏体最终转变为板条状马氏体;修正的C-J分析表明双相钢的"转折应变"随着马氏体含量的增加呈单调减少。

热轧双相钢线材及其应用的研究

本文研究了热轧 F+(M+B)双相钢线材的生产及其在高强钢丝上的应用.指出在双相钢线材拉拔过程中存在于 F 晶界及尺寸较小的岛状第二相协调 F 变形.而尺寸较大的块状 M 则通过切变破裂直至破碎.这种变形机制使 F+(M+B)双相钢线材不经任何热处理,就具有总面缩率为97.6%的深加工性能,强度可达1800MPa 以上.本文还对双相钢钢丝的应用进行了研究取得了较好的效果.

冷轧双相钢再加热过时效热处理实验研究

为提升DP590冷轧双相钢综合力学性能,利用CAS-300Ⅱ型连退模拟试验机,通过模拟退火实验,研究了冷轧双相钢再加热过时效工艺(R-OA工艺)中,不同再加热温度对其组织性能的影响,并与传统冷轧双相钢的生产工艺的组织性能进行分析对比,结果表明:R-OA工艺较传统工艺相比,马氏体周围有较多M-A岛组织;R-OA工艺再加热温度超过350℃时,实验钢屈服强度小于290 MPa,屈强比0.42,抗拉强度超过701 MPa,延伸率大于31.8%。

一种抗大变形管线钢的微观组织与拉伸性能的相关性研究

对比研究了3组X80抗大变形管线钢的拉伸性能和显微组织,讨论微观组织尤其是第二相组态对力学性能的影响。结果表明,3组X80抗大变形管线钢的拉伸应力-应变曲线均呈圆屋顶型的连续屈服态,且纵向屈强比均小于0.85;硬相M/A组元对X80钢产生明显的第二相强化作用,随着M/A相含量的增加,材料屈服强度增大。屈强比主要受控于软硬结合的AF+M/A组元双相组织,硬相M/A组元的体积含量与屈强比表现出非线性关系。

汽车用1180 MPa级F/M高强双相钢板坯高温热塑性研究

采用Gleeble3500热模拟试验机在温度区间650～1300℃对汽车用1 180 MPa级F/M双相高强钢进行高温热塑性研究,绘制热塑性曲线并对高温拉伸试样断口和显微组织进行观察。试验结果可知:该钢种在试验温度范围内存在1个脆性区,即910～675℃区间,800℃时断面收缩率达到最小值28.76%,在熔点～910℃温度区间内呈现良好塑性,断面收缩率均在60%以上;高温塑性区较窄,第Ⅲ脆性区"布袋"曲线明显且范围较大,该钢种裂纹敏感性高。断口观察可知,950℃和650℃断口均具有典型韧窝特征,属于韧性断裂;800℃断口为沿晶和解理混合型断口,属于典型脆性断裂。650℃断裂主要由先共析铁素体沿原奥氏体晶界析出引起,800℃脆性断裂主要由晶界弱化导致,1 050℃以上高温热强度低,拉伸超过材料所承受的最大强度而发生缩颈断裂。为避免板坯在矫直段产生裂纹,铸坯矫直温度应控制在950℃以上,避开第Ⅲ脆性区(910～675℃)。

无碳化物贝氏体/马氏体复相钢晶粒细化研究

在获得无碳化物贝氏体／马氏体复相钢奥氏体晶界侵蚀方法的基础上，利用电致加热循环淬火方法对无碳化物贝氏体／马氏体复相钢进行组织超细化处理，研究了奥氏体化温度、加热速率、循环次数和保温时间对钢的组织和原奥氏体晶粒的影响。实验结果表明：以100℃/s的加热速度加热到910—920℃淬火，循环3次，前两次淬火不保温，最后一次保温30s，可得到平均晶粒度为3．2μm，超高周疲劳性能优异的超细化无碳化物贝氏体／马氏体复相钢。

中碳钢渗碳后马氏体贝氏体复合组织性能研究

研究了5CrMnMo 钢渗碳并经马氏体(M)与贝氏体(B)复相处理后的力学性能与冲击磨损机理。结果表明,冲击加滑动产生脱层磨损;渗碳后马氏体(M)/下贝氏体(B_下)组织中 B_下量增加,韧性塑性可明显提高,B_下量达到一定值时,其抗冲击磨损能力最高;无论是先 M后 B_下组织还是先 B_下后 M 组织,只要含有一定量的 B_下都能提高材料的韧性塑性和耐磨性,但先 B_下后 M 的组织性能更好。看来渗碳加 M 与 B_下复相处理可作为提高中碳钢冷作模具寿命的一条新的有效途径。

我国抗大变形管线管的研制进展

介绍了基于应变设计抗大变形管道的要求、材料设计原理以及我国抗大变形焊管研制的进展情况。采用铁素体+贝氏体双相组织思路研制开发并批量生产了中缅管线X70抗大变形焊管,对板材的组织性能要求及制管前后、时效前后的板-管主要性能变化规律进行了研究,研制的焊管具有优良的性能。在此基础上针对西气东输三线管道进行了X80抗大变形焊管的开发,分析了X80抗大变形材料研制中存在的问题及主要难点,即强度升高对双相组织中硬相比例增加的要求与硬相增加对均匀延伸率不利影响的矛盾,工艺窗口更窄。通过试验确定了双相组织比例要求,并采取了有效措施研制出了性能优良的材料,千吨级试制钢管各项性能指标均达到了西气东输三线X80抗大变形焊管的要求,实现了我国X80厚壁大变形焊管研制的突破。

345MPa级别耐火钢模拟火灾状态下的组织演变

利用光学显微镜、透射电镜等分别对模拟火灾状态下耐火钢的显微组织、M-A岛的变化进行分析,研究了高温下钢中析出相情况。结果表明,试验耐火钢的组织是由铁素体、少量粒状贝氏体和M-A岛组成的混合组织;在高温状态下,试验耐火钢的强度和显微硬度有所下降,但大部分M-A岛都表现出较好的稳定性;Nb和Ti的碳氮化物在基体或晶界析出所形成的第二相质点,以析出强化的方式来提高钢的高温强度。

FB双相钢延伸凸缘性能与组织的关系

通过对比观察不同扩孔率双相钢的显微组织,研究了铁素体贝氏体双相钢的延伸凸缘性能与组织之间的关系。试验结果表明,当显微组织由多边形铁素体和粒状贝氏体组成时,FB双相钢能达到优异的延伸凸缘性。多边形铁素体有利于扩孔率的提高而下贝氏体和板条马氏体则有害;M-A的尺寸对延伸凸缘性影响很大,随着M-A岛尺寸的减小,扩孔率逐渐增大,当M-A岛的宽度为0.7μm时,FB双相钢的扩孔率能达到120%。

热时效对含硅铁素体/马氏体钢力学性能的影响

对4种不同Si含量的9Cr-铁素体/马氏体(F/M)钢开展550℃热时效实验(最长时间为5000h),测试其屈服强度(R_(p0.2))、抗拉强度(R_(m))、延伸率(A)等力学性能,并结合扫描电子显微镜/能谱仪(SEM/EDS)、透射电子显微镜(TEM)表征手段,研究微观组织结构与力学性能之间的关联规律。结果表明:添加少量的Si可以提高9Cr-F/M钢的强度,且Si含量(质量分数)为0.7%时,R_(p0.2)和R_(m)达到最大值,但Si的添加会促进Laves相析出;时效时间(t)对9Cr-F/M钢的塑性有显著影响,当t<2500 h时,9Cr-F/M钢的塑性变化不大,但当Si含量提高至1.0%,经5000 h时效后塑性大幅下降,这归因于Laves相在晶界的析出和长大。