两相区淬火温度对Ni-Cr-Mo-V系高强船体钢组织及性能的影响

为改善高强船体钢高屈强比、回火区间窄的问题,研究了两相区二次淬火温度对Ni-Cr-Mo-V系高强船体钢组织及性能的影响。通过改变二次淬火温度,研究实验钢冲击拉伸性能和显微组织的变化规律,并通过OM、TEM、XRD衍射等方法进行表征。结果表明,在淬火温度区间内,材料的性能表现出两种变化趋势。当淬火温度在640~700℃时,实验钢的强度随着二次淬火温度的上升而增加,而韧性下降。在该淬火温度范围内,实验钢的机械性能由铁素体+马氏体的双相组织和逆转变奥氏体的含量决定。随着二次淬火温度的上升,双相组织中铁素体的比例从40%降至10%,逆转变奥氏体的含量从11%下降至1%。当二次淬火温度从700℃增加到780℃时,实验钢的强度和韧性变化不明显,原因是二次淬火的温度已经超过了A3温度,实验钢组织转变为单一的马氏体组织,奥氏体晶粒尺寸变化不大(7.3~8.5μm)。综上,在680℃下进行两相区二次淬火可以获得最佳的强度和韧性匹配。

贝氏体等温时间对两相区轧制舰船用钢组织和性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电子万能试验机等研究了两相区轧制后贝氏体等温处理时间对舰船用钢组织性能的影响。结果表明:当在450℃等温处理10 min到1 h时,试验钢的显微组织由马奥岛(M/A岛)、少量粒状贝氏体和铁素体组成;随着等温时间的延长,M/A岛逐渐减少,粒状贝氏体增多;当等温时间达到5 h时,显微组织由粒状贝氏体和少量铁素体组成。随着等温时间的继续延长,粒状贝氏体不断长大,残留奥氏体分解为碳化物,试验钢的屈服强度为1116~1150 MPa,抗拉强度为1121~1156 MPa。随着等温时间的延长,试验钢的断后伸长率和冲击吸收能量均呈先升高后降低趋势,在等温5 h时,伸长率和冲击吸收能量均达到最大值,分别为15.6%和81.2 J。

两相区热处理对DP780双相钢组织与力学性能的影响

采用OM、拉伸试验机研究了不同温度、时间的两相区热处理对DP780双相钢组织及力学性能的影响。结果表明:冷轧态DP780双相钢经过870℃×60 min奥氏体化,再进行780℃不同时间的两相区保温热处理后,试验钢组织为马氏体和铁素体双相组织,随着保温时间的增加,试验钢中马氏体含量逐渐减少。经过780℃×5 min两相区热处理的试验钢,其伸长率达到最大值18%,抗拉强度接近1100 MPa,试验钢的强塑性能匹配最佳。

小型喷雾冷却装置两相区传热特性模拟及优化

喷雾冷却技术应用于小型固体激光器等高功率设备时,对其操作参数优化是提高系统传热能力、提升设备运行稳定性的有效手段.针对某小型喷雾冷却装置开发的需要,基于计算流体力学(CFD)开展模拟研究,采用欧拉-拉格朗日方法,设计开发了喷雾冷却系统数理模型,模拟结果与实验结果的最大相对误差为4.3%,证明了模型的可靠性.通过单因素模拟研究操作参数对系统传热性能的影响,结果表明:热流密度为223.98 W/cm^(2)时,降低工质温度、增大工质流量与喷射速度、降低环境温度均可提升系统的传热性能;其中工质温度、工质流量与喷射速度对喷雾冷却两相区传热过程影响明显,环境温度则影响较小;不同操作参数下热沉表面温度均呈现中心温度低并沿径向逐渐升高的特征.在单因素模拟基础上,通过正交模拟试验方法对操作参数进行整体优化,确定各因素显著程度.结果表明:热流密度一定时,以热沉表面平均温度为指标,操作参数对系统传热性能影响显著度排序为工质流量>喷射速度>工质温度;基于喷雾冷却装置设想,优化出的实验系统操作参数推荐值为工质流量46.88 L/h、喷射速度23.4 m/s、工质温度8℃.建立的模型可有效预测喷雾系统在两相区的传热特性,对喷雾冷却两相区的模拟有良好的推广应用价值,可对小型喷雾冷却装置的设计提供理论依据.

两相区轧制对微铌低合金钢组织和性能的影响

结合Gleeble-3800热模拟试验机测定的微铌低合金钢CCT曲线,采用再结晶区轧制+未再结晶区轧制+(γ+α)两相区三阶段控制轧制工艺进行轧制试验,研究微铌低合金钢在(γ+α)两相区范围内不同变形率对组织和性能的影响,同时比较了两相区轧制与常规控轧控冷工艺轧制钢板的组织和性能。结果表明:微铌低合金钢两相区轧制工艺与常规控轧控冷工艺相比,屈服强度和抗拉强度升高,伸长率和冲击功有少许降低;两相区轧制工艺能够细化铁素体晶粒,但是也存在单个尺寸较大的铁素体晶粒。另外,随着(γ+α)两相区累计变形率的增加,微铌低合金钢的强度升高,韧塑性降低。

专利名称:Cr-Mo超高强钢在奥氏体和铁素体两相区等温热处理后直接深冷处理提高强韧性的方法

专利申请号:CN201911033081.4公开号:CN110724801A申请日:2019.10.28公开日:2020.01.24申请人:重庆科技学院Cr-Mo超高强钢在奥氏体和铁素体两相区等温热处理后直接深冷处理提高强韧性的方法,包括如下步骤:步骤一:将加热炉的温度加热至Cr-Mo超高强钢奥氏体固溶温度以上,保温10~30 min;步骤二:加热炉以1~5℃/s冷却速率降温至700~950℃.

两相区热处理过程中回转奥氏体的形成规律及其对9Ni钢低温韧性的影响

通过XRD测定了9Ni钢中的回转奥氏体含量,并采用EBSD技术观察其在基体上的分布,研究了两相区热处理后回转奥氏体含量、分布及其稳定性的变化以及这些因素对9Ni钢低温韧性的影响.结果表明:经过两相区处理后,9Ni钢的低温韧性有不同程度的改善,其中两相区处理温度为650℃时,-196℃的冲击功最高,达到177J,此时测得的回转奥氏体含量也最多,达到10.15%,表明回转奥氏体含量对9Ni钢的低温韧性有重要的影响.EBSD结果则表明:经两相区处理,回转奥氏体不仅在晶界和板条束界形成,也在晶内的板条界上形成,因此即便在其含量低于淬火+回火处理的条件下,9Ni钢的低温韧性也有明显提高,证明同转奥氏体的分布也是影响9Ni钢低温韧性的一个主要因素.对稳定性的分析显示,在本文的工艺条件下,回转奥氏体的稳定性均未达到最佳.

两相区退火时间对冷轧中锰钢组织和力学性能的影响

研究了650℃下退火时间对冷轧Fe-0.14C-5Mn钢的组织结构和力学性能的影响规律,利用SEM进行了组织结构表征,采用XRD法测量了残留奥氏体量,通过拉伸试验机测试了钢的单轴拉伸性能。结果表明,退火过程中发生奥氏体逆转变,退火1min以后即形成20%以上的亚稳奥氏体;随退火时间的延长,抗拉强度(Rm)逐渐升高,屈服强度逐渐降低;断后伸长率(A)和强塑积(Rm×A)先升高而后降低,在650℃退火10 min时塑性(46%)和强塑积(46 GPa%)获得最大值。分析认为高含量亚稳奥氏体相的TRIP效应以及超细的晶粒尺寸是获得超高强度、超高塑性及高的强塑积的主要原因。

预变形及液固两相区等温处理对ZA27合金铸态组织的影响

研究了固液两相区等温处理对铸态ZA2 7合金初生相形貌的影响。结果表明 :在固液两相区进行等温处理时 ,枝晶熔断受固液界面处原子的扩散控制 ,提高等温温度、延长等温时间因有利于Zn和Al原子的扩散而促进初生相由枝晶向颗粒状晶演变 ;预变形促进初生相形貌演变的根本原因在于等温处理时液相沿预变形产生的亚晶界的熔渗。

两相区冷速对齿轮钢20CrMnTi带状组织的影响

带状组织包括一次带状组织和二次带状组织,是20CrMnTi等亚共析钢常见的组织缺陷,使产品的力学性能显著降低。一次带状组织产生的根本原因是枝晶偏析,通过控制连铸水冷可以抑制该带状组织的产生。通过钢的模拟冷却试验,研究了齿轮钢20CrMnTi二次带状组织的变化规律,根据铁碳相图和亚共析钢的连续冷却曲线,提出了两相区(F+A)快冷可以避免二次带状组织(通常所称的带状组织)出现的理论。

两相区热处理工艺对9Ni钢性能的影响

利用X射线衍射和扫描电子显微镜研究了不同热处理后9Ni钢中回转奥氏体的含量及其分布,并测定了两相区热处理(QLT)各阶段钢中的回转奥氏体含量,讨论了此过程中9Ni钢组织的演变,进而分析了该工艺对9Ni钢力学性能的影响规律及其机理。结果表明:经两相区热处理后,回转奥氏体的分布状态及稳定性对9Ni钢力学性能的影响更加显著。

Si-Mn系TRIP钢两相区等温处理的组织转变模拟

通过金相观察和计算机模拟研究了成分 (w ,% )为 0 185C 1 87Mn 1 0Si的TRIP钢在两相区加热时的组织转变和成分分布。初步分析了合金元素Mn、Si对两相区等温处理组织转变的影响。模拟采用的DICTRA软件 ,建立在相变局部平衡理论基础上 ,通过扩散方程的求解 ,对不同时间各相相对量及成分分布作出预测 。

低碳Si-Mn系Q&P钢两相区的退火热处理工艺

研究一种新型的两相区不同退火温度的淬火和碳再分配热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织、精细结构的影响,并和奥氏体区退火的Q&P热处理工艺进行对比。通过SEM、TEM分析发现,采用两相区退火的Q&P工艺室温组织为板条马氏体、铁素体和薄膜状残留奥氏体。残留奥氏体以两种形态存在:处于马氏体板条间的薄膜状和位于原奥氏体晶界处的块状。两相区热处理后的Q&P钢,不仅抗拉强度高达1000 MPa以上,其伸长率也高达23%以上,体积分数高达11%的残留奥氏体在组织中起到了相变诱发塑性的作用。

两相区热处理对不同初始组态钢板组织性能的影响

采用0.08C-1.2Mn-0.15Si成分钢,研究了γ+α两相区退火+淬火工艺对不同初始组态钢板组织及力学性能的影响.在相同热处理制度下,初始晶粒越细,马氏体体积分数越多;同一初始组态钢板.保温时间在2～30 min内,随着保温时间延长,马氏体体积分数缓慢增长;经热处理后,得到铁素体+马氏体双相钢的力学性能:抗拉强度600 MPa级,加工硬化指数n值为0.17～0.22,屈强比0.50～O.60,延伸率大于20%.

两相区淬火对10Ni5CrMo钢组织与性能的影响

研究了10Ni5CrMo钢经调质处理和淬火+两相区淬火+回火(QLT)热处理后的组织与性能。结果表明,10Ni5CrMo钢经两相区淬火处理后,得到板条状的二次回火马氏体+铁素体的混合组织,并且在板条边界及板条内部析出逆转变奥氏体,该逆转变奥氏体与基体遵从K-S关系。10Ni5CrMo钢经QLT处理后改善了钢的回火稳定性,屈强比降低,尤其是低温韧性显著提高。随着回火温度的升高,逆转变奥氏体的含量增多。稳定的逆转变奥氏体提高了低温韧性。

两相区热处理对9Ni低温钢组织和性能的影响

对9Ni低温钢进行了不同工艺的两相区热处理试验,分析了在Ac1和Ac3之间不同温度淬火对9Ni低温钢组织和性能的影响。结果表明:两相区淬火温度的选择对9Ni低温钢最终的性能起到了决定性作用。随着淬火温度的提高,组织中出现的板条马氏体增多,经600℃回火后屈服强度逐渐提高,但低温韧性呈降低趋势。

冷轧TRIP钢两相区奥氏体化中合金元素的扩散

为了研究TRIP钢两相区奥氏体化过程中合金元素在奥氏体和铁素体中的分布,利用热膨胀仪、金相显微镜和电子探针等仪器,在对TRIP钢两相区奥氏体化过程进行热力学与动力学分析的基础上,建立了两相区奥氏体化过程的扩散模型,采用显式有限体积法对770℃和800℃的奥氏体化过程进行了数值求解.模拟结果表明:奥氏体生长初期受C元素在奥氏体中的扩散控制达到亚平衡,此时Mn元素在奥氏体与铁素体界面处的质量浓度差不显著;而奥氏体生长后期受Mn元素在铁素体中的扩散控制而达到最终平衡,此时Mn元素在奥氏体与铁素体界面处有较显著的浓度梯度.

两相区退火温度对TRIP780钢组织和性能的影响

利用金相显微镜、X-射线衍射等方法,研究了0.16C-1.47Si-1.64Mn-0.02Nb-0.02Ti冷轧TRIP钢不同两相区退火温度对组织和力学性能的影响。结果表明,实验钢在840℃退火180s和420℃等温240s处理后,可以获得53.0%的铁素体、38.6%的贝氏体、8.4%的残余奥氏体,此时可以获得较佳的相变诱发塑性和好的强韧性配合,其强塑积可达22.4×103MPa.%,较低或较高的退火温度都将减少残余奥氏体含量。

连铸过程中湍流传输和两相区凝固的数值模拟

综述了在连铸数值模拟过程中,为评估流体流动对铸坯热量传递和凝固过程影响所开发的有效导热模型和耦合模型。根据文献和用商业CFD软件计算的结果分析了在连铸湍流传输和两相区凝固的数值模拟过程中影响模型预测精确性的关键因素,包括有效导热模型中有效导热系数的确定、数值模拟模型的选取、湍流模型的应用、连铸坯凝固过程中湍流向层流的过渡、两相区流动中多孔介质的渗透率取值、固相分率与温度和成分的关系等,并给出选取合适模型参数的原则。

两相区退火对不同硅含量TRIP钢残留奥氏体和力学性能的影响

研究了硅含量分别为 1 5wt%和 1 0wt %的冷轧低碳硅锰TRIP钢两相区退火温度对残留奥氏体量和力学性能的影响。结果表明 ,随两相区退火温度的升高 ,两种钢的残留奥氏体量和残留奥氏体中的含碳量以及其屈服强度和抗拉强度都上升。当硅含量降至 1 0 %时 ,对钢的残留奥氏体量没有影响 ,但是降低了残留奥氏体中的碳含量 ,同时降低了钢的抗拉强度。两种钢的最大强塑积值相近 ,约为 2 2 0 0 0MPa %。