中碳微合金钢的断裂韧性与显微组织的关系

通过断裂韧性与硬度测试,结合定量金相、电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等,建立了含钒0.10%(质量分数)50Mn钢的断裂韧性与显微组织的关系。结果表明,解理断裂韧性与原奥氏体晶粒尺寸呈负相关关系,晶粒的细化及均匀化能显著提高钢的断裂韧性,可作为重要的控制中碳微合金钢强韧配合关系的组织参量单元。细小均匀的晶粒和未溶的第二相粒子还可使铁素体的形核点增多,从而提高先共析铁素体的体积分数,进一步增大裂纹扩展阻力。

微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响

采用金相显微镜和透射电镜等分析方法研究了微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响。结果表明,V-N中碳微合金钢的热轧态组织为铁素体+珠光体组织,随着钢中V、N含量增加,铁素体含量增多,晶粒变细;微合金钢中的V、Ti、N等元素主要以V(C,N)和V(C,N)+Ti(C,N)形式析出,其中V(C,N)颗粒细小,而V(C,N)+Ti(C,N)颗粒较粗大;细小、弥散分布在钢中的V(C,N)相以析出强化的方式改善了中碳微合金钢的综合力学性能;而适量的Ti在钢中形成弥散分布的TiN相阻止热加工过程中奥氏体晶粒的过分长大,细化了微合金钢的组织。

热锻温度对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析方法研究了热锻温度对V-N中碳微合金钢的组织和性能的影响。结果表明,提高热锻温度有利于钢中珠光体比例的增加,降低铁素体晶粒尺寸和减少珠光体片层间距,但不能改变析出相的大小和分布;随着热锻温度的提高,其硬度和强度增加,而韧性降低,在1200℃热锻时,屈服强度和抗拉强度分别达到840 MPa、1050 MPa。

微量稀土Ce对中碳微合金钢连续冷却转变行为的影响

利用DIL805A淬火膨胀仪,结合金相法、硬度法绘制了含稀土元素Ce和未添加稀土元素Ce两组中碳微合金钢的连续冷却相变曲线,分析了不同冷速下稀土对中碳微合金钢连续冷却组织及硬度的影响。结果表明:稀土的加入使中碳微合金钢CCT曲线向下方移动,降低了Bs点及Ms点;同时降低了Ac1点,提高了Ac3点,即增大了加热过程中α-Fe→γ-Fe转变区域;稀土的加入提高了不同冷速下试验钢的显微硬度,且冷速在10℃/s时,最大提高量为11.4%:低冷速时,稀土使粒状贝氏体中的岛状物更加细小且聚集,高冷速时,含稀土的钢中可获得更多的下贝氏体及马氏体组织。

基于本构分析的中碳钒微合金钢热变形行为

采用Gleeble-1500热模拟试验机对一种中碳钒微合金钢在变形温度900~1 100℃、应变速率0.01~10 s-1条件下的热变形行为进行研究.分别建立了实验钢的幂律、指数和双曲正弦本构方程,观察了实验钢在不同变形条件下的显微组织,得出了实验钢的动态再结晶稳态晶粒尺寸和峰值应变与Zener-Hollomon参数的关系.结果表明:双曲正弦本构方程具有最高的拟合精度;实验钢热变形激活能Q为273.225 kJ/mol,与奥氏体的自扩散激活能(270 kJ/mol)十分接近,说明实验钢在此变形条件下的速率控制机制是扩散控制的位错攀移;显微组织观察表明,实验钢的动态再结晶行为受变形温度和应变速率的影响;拟合得出实验钢的动态再结晶稳态晶粒尺寸(Ds)和峰值应变与Z参数的关系为ln Ds=-0.200 31ln Z+7.941 65和lnεp=0.184 56ln Z-5.373 83.

微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响

在实验室设计了5种V-N微合金中碳钢,研究微合金元素含量对钢的组织和性能的影响,并用透射电镜分析了析出相的结构、成分、尺寸分布和形貌,讨论了中碳微合金钢的沉淀强化机制。

基于Murty失稳判据的中碳含钒微合金非调质钢热加工图

采用Gleeble-3500对中碳钒微合金钢进行了高温压缩试验,研究了钢在900~1100℃、应变速率0.01~10 s-1的应力-应变数据。根据动态材料模型(DMM),基于Murty失稳判据建立了该钢的热加工图,分析了钢的流变失稳行为和微观组织。结果表明:合适的热加工区域是0.1~0.18 s-1应变速率、980~1000℃变形温度。失稳区是900~1010℃、0.18~10 s-1和1030~1100℃、0.02~0.20 s-1。材料热加工图与材料动态再结晶的形核和长大有关。

高温预冷淬火工艺对中碳铌微合金钢性能的影响

通过正交试验分析了高温预冷淬火工艺对含铌0. 044%(质量分数)的中碳微合金钢的显微组织和硬度、强度、塑性、韧性等性能的影响。结果表明,高温预冷淬火与普通淬火相比,可以明显提升钢的硬度;预冷温度提高、回火时间缩短有利于提高中碳铌微合金钢的强度;预冷温度降低、回火时间延长有利于提高中碳铌微合金钢的塑性与韧性。在本试验条件下,获取其最佳强度值的工艺为1000℃预冷,200℃回火1 h;获取最佳塑、韧性的工艺为900℃预冷,600℃回火3 h,此时钢断面收缩率为53. 8%,断后伸长率为15. 1%,冲击吸收能量为96 J。