奥氏体逆相变工艺对低碳中锰钢组织性能匹配性的影响

采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子背散射衍射和透射电子显微镜研究了低碳中锰钢在不同奥氏体逆相变(austenite reverted transformation,ART)处理过程中的组织演变以及影响性能的主要机制。结果表明:为避免奥氏体的不均匀长大和粗化,轧制前铸坯加热温度应控制在1200℃及以下。随着ART温度的升高,试验钢中逆转变奥氏体(reverted austenite,RA)含量逐渐增加,屈服强度逐渐下降,-60℃冲击韧性先升高后下降,但仍保持在150 J以上。低温ART处理后,RA含量较少,Mn主要以(Fe,Mn)_(3)C型短杆状碳化物的形式存在,具有较强的析出强化效果;高温ART处理后,Mn富集于RA中,少量RA长大明显,导致更强的相变诱导塑性效应和塑性提升,但对抑制低温下的裂纹扩展不利。

低碳中锰钢内部裂纹形成机理研究

通过奥氏体连续冷却转变试验,钢锭试验和铸坯冷却试验,结合低碳中锰钢连铸坯夹杂物特性的研究,得到内部裂纹的形成机理:铸坯在空冷条件下,由于马氏体相变应力作用未得到有效释放,铸坯中Al2O3夹杂物附近形成应力集中,内部裂纹沿着大颗粒夹杂物形成和扩展。

两相区轧制后低碳中锰钢中残留奥氏体在单向拉伸过程中的演变行为

通过对轧制后低碳中锰钢薄板在不同预拉伸变形量下的组织进行了分析,并研究了单向拉伸过程中残留奥氏体组织演变的规律。试验结果表明,残留奥氏体向马氏体的相变主要发生在局部塑性变形阶段即屈服阶段,屈服阶段结束后,组织中的残留奥氏体基本全部转变为马氏体,试样进入均匀塑性变形阶段。拉伸过程中位错在局部的大量堆积和逐步迁移,在宏观上表现为吕德斯带的产生和移动,导致局部区域组织中的残留奥氏体发生相变,并且这种现象大多是沿着轧制方向进行的,并不会重复发生。

奥氏体组织对低碳中锰钢冷弯性能的影响

采用冷弯直径0~60 mm,弯曲角度180°,研究了20 mm厚度低碳中锰钢的冷弯性能,冷弯后外表均无可见裂纹,判定合格。利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射仪等手段分析了显微组织,尤其是奥氏体组织在冷弯过程中对冷弯性能的影响。结果表明,冷弯前显微组织由板条马氏体和奥氏体组成,其中原始奥氏体晶界明显;冷弯直径为0 mm变形后,样品弧顶部分奥氏体的体积分数由12.3%降至1.1%,维氏硬度由295HV1增至364HV1,晶粒尺寸由4.07μm增至4.30μm。主要原因是在冷弯过程在中奥氏体组织发生塑性变形,奥氏体晶界变形消失,沿冷弯方向呈拉伸带状组织形貌,冷弯形变时奥氏体发生TRIP效应显著。

回火温度对7%Mn低碳中锰钢组织与性能的影响

对热轧淬火态的7%Mn低碳中锰钢进行不同温度的回火处理,研究了回火处理后试验钢逆转变奥氏体与碳化物的演变对其性能的影响。结果表明:随回火温度的升高,试验钢中逆转变奥氏体比例与晶粒尺寸增加,Mn由回火马氏体向逆转变奥氏体中的迁移速率加快,使得Mn元素在逆转变奥氏体中有不同程度的富集。随回火温度的升高,试验钢屈服强度与屈强比下降,抗拉强度逐渐升高,这主要是由于高温回火后未能形成M_(3)C析出强化相,同时基体中位错回复程度增大造成明显软化,以及逆转变奥氏体的含量升高导致相变诱导塑性(TRIP)效应加剧所致。随回火温度的升高,试验钢-60℃稳态裂纹扩展功大幅降低,裂纹由稳态扩展为主逐渐转变为失稳扩展为主,这主要是因为试验钢在高温回火后,逆转变奥氏体中Mn的富集程度下降带来Mn温度显著升高,导致其在-60℃下部分发生转变,形成淬火马氏体造成了韧性下降。

低碳中锰无缝钢管组织转变规律研究

文章以低碳中锰钢为研究对象,利用FORMASTOR-F全自动相变仪,测定了试验钢连续冷却转变的CCT曲线。结果表明:冷却速度为0.1~0.5℃/s时,室温组织为先共析铁素体+珠光体;冷却速度为1~2℃/s时,出现粒状贝氏体,室温组织为铁素体+珠光体+粒状贝氏体;当冷速为5~10℃/s时,贝氏体逐渐向马氏体转变,马氏体不断增加,室温下为马氏体+贝氏体混合组织;当冷速大于10.0℃/s,室温下为马氏体组织。为热处理工艺的制定提供了参考依据。

海洋平台用中锰钢飞溅区海水腐蚀行为

通过干湿交替腐蚀实验研究了海洋平台用低碳中锰钢在海洋环境下飞溅区的海水腐蚀行为.通过电子显微镜研究了腐蚀产物的形貌特征,利用电子探针(EPMA)表征了锈层的截面形貌及腐蚀产物中元素的分布,采用X射线衍射仪对腐蚀产物进行了物相分析.结果表明:随着腐蚀时间的延长,腐蚀速率先是快速增加,达到峰值后下降,最后趋于稳定.腐蚀产物结构由疏松多孔状逐渐转化为致密厚实状,锈层对基体的保护能力逐渐增强.在高浓度氯离子环境下,腐蚀产物以γ-Fe OOH为主,并出现了锰的氧化物和铁锰氧化物两种物相,它们促进了腐蚀过程中的电化学反应.