汽车前轴用低碳Fe-Mn-B贝氏体钢

低碳Fe-Mn-B贝氏体钢的材料基础性能和低碳Fe-Mn-B贝氏体钢前轴的疲劳性能试验和装车试验表明,低碳Fe-Mn-B贝氏体钢可替代42CrMo钢制造汽车前轴,经济效益显著.

基于回火P参数的低碳贝氏体钢回火性能预测

以低碳贝氏体钢为研究对象,讨论了回火参数对材料硬度的影响,基于回火P参数理论建立了钢的回火性能预测模型,绘制了回火参数转换算图。硬度误差分析结果显示,误差在15%以内,此模型可以用于回火工艺参数的优化和回火性能的预测。

控轧控冷工艺对低碳贝氏体高强钢AH80DBD组织和力学性能的影响

通过宏观断口、扫描断口、金相组织、透射电镜等方法分析了AH80DBD低碳贝氏体钢的组织结构对冲击性能的影响。试验结果表明:该钢轧后冷速22℃/s时,冲击韧性较好(-20℃AKV204~235 J),其组织为粒状贝氏体+板条贝氏体+细小的M-A,板条间距200~400 nm,而轧后冷速12℃/s时,板条间距~800 nm,-20℃AKV41~57 J,因此,AH80DBD钢在生产过程中冷却速率应≥20℃/s。

等离子弧增材低碳贝氏体钢组织与性能分析

采用等离子弧增材工艺制备了成形良好的贝氏体钢构件,研究了其力学性能和微观组织.结果表明,增材构件的微观组织主要由板条状贝氏体、粒状贝氏体和少量奥氏体组成.增材构件组织和力学性能存在局部差异:顶部组织晶粒比较粗大,主要由板条状贝氏体和奥氏体组成,显微硬度平均值约为365 HV;底部区域组织晶粒比较细小,多为粒状贝氏体,显微硬度平均值约为384 HV;构件整体平均冲击韧性为145 J/cm^(2),平均拉伸强度和断后伸长率分别可以达到955 MPa和11.7%,其中x方向的拉伸强度为945 MPa,略小于y方向的抗拉强度(963 MPa)和z方向的抗拉强度(958 MPa),说明构件抗拉强度不存在明显的各向异性,断口为韧性断裂.创新点:(1)利用贝氏体钢药芯焊丝等离子弧增材复杂结构件.(2)分析十字交叉路径下的构件微观组织和力学性能.(3)阐明等离子弧增材贝氏体钢相较于其它电弧增材优缺点.

不同类型的贝氏体组织对低碳钢力学性能的影响

低碳贝氏体钢是高强度、高韧性、多用途的新型钢种,它的出现是社会需求和现代冶金技术发展的必然结果。目前,低碳贝氏体钢已经在工程机械上得到广泛应用。然而,实际生产中得到的低碳贝氏体钢并不是由单一贝氏体组织组成,往往是多种显微组织并存,因此并不能直接体现钢的力学性能与贝氏体组织之间的对应关系。针对这一情况,以低碳Mn-B-Cr-Mo-Nb钢为研究对象,在国内某钢铁公司进行控轧控冷试验。通过对终冷温度的控制,分别得到由全部粒状贝氏体,全部板条贝氏体以及粒状贝氏体+板条贝氏体组成的3种不同类型的低碳贝氏体钢。经过对这3种不同类型的贝氏体钢进行拉伸和冲击试验后发现:在化学成分相同的条件下,粒状贝氏体钢的强度最低,韧塑性最好;板条贝氏体钢板的强度最高,韧塑性最差;由粒状贝氏体+板条贝氏体组成的钢,其强度、韧塑性居中。由此可知,终冷温度对热轧钢板的显微组织和力学性能影响很大,通过对中温转变组织的控制,就可以进一步提高低碳贝氏体钢的综合力学性能。

超细化低碳贝氏体钢的回火组织及力学性能

研究了弛豫-析出控制相变(RPC)技术参数(弛豫时间)对超细化低碳贝氏体钢回火后组织与性能的影响,同时与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的回火组织及性能进行了比较.不同RPC技术参数得到的钢板经300-700℃回火1h后,随温度升高均呈现软化-硬化-再软化的变化规律,只是变化速度及硬度值有所不同.经过AC工艺得到的钢板在回火后硬度和强度变化不明显,而经过RQ处理后的钢板随回火温度升高强度和硬度单调下降 回火前RPC和RQ两种工艺得到的钢板组织均为板条状贝氏体和少量粒贝的复合组织.回火后RPC工艺钢组织变化不明显,只是弛豫不同时间的试样组织粗化速度不同,而RQ工艺钢随回火温度的升高板条很快消失最终演变成多边形铁素体.实验结果表明,利用RPC工艺得到的高强韧性钢板具有良好的热稳定性.

回火对低碳贝氏体钢组织稳定性及力学性能的影响

研究了弛豫-析出控制相变(RPC)技术生产的超细化低碳贝氏体钢回火后组织与性能的变化,并与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的钢板进行了比较.结果表明,回火前RPC和RQ 2种工艺得到的钢板组织均为板条状贝氏体和少量粒状贝氏体的复合组织.RPC工艺得到的钢板经500～700 ℃回火1 h后,组织变化不明显,随温度升高呈现软化-硬化-再软化的变化规律.RPC工艺得到的高强韧性钢板具有良好的热稳定性.

高强度低碳贝氏体钢的工艺与组织细化

在超低碳贝氏体钢中,采用弛豫-析出-控制相变(RPC)技术可得到细化的中温转变组织。组织类型为细化的板条贝氏体及少量不规则粒状贝氏体或针状铁素体.与一般控轧空冷和调质处理组织比较,除细化外,所得贝氏体类型及形貌均有所不同,通过这种工艺细化的低碳贝氏体钢板其强度比控轧后空冷或轧后再加热-淬火(调质处理)钢有明显提高.在采用RPC工艺时,轧后弛豫时间长短对最终组织细化程度和形貌也有明显影响,从而造成性能有所差别.终轧后弛豫阶段形成并被应变诱导析出物钉扎的位错胞状组织或亚晶结构是细化相变组织、阻碍贝氏体生长的主要原因.冷却过程中,在贝氏体相变前形成的不规则粒状贝氏体或针状铁素体,分割了压扁的原奥氏体晶粒,同样限制了贝氏体板条束的长度和宽度.

低碳贝氏体钢的组织类型及其对性能的影响

低碳贝氏体钢受控冷工艺的影响会得到不同类型的组织, 在较慢速冷却时,在奥氏体中先形成针状铁素体,残余奥氏体会被包裹在铁素体之中,形成粒状贝氏体团。工业轧制试验表明,不同控制冷却工艺可得到两类组织,一类出现黑珠组织(富碳马氏体组织),具有该组织的钢轧态冲击韧性低。另外一类为细化的板条贝氏体组织,具有该组织的钢轧态强度高,冲击韧性好,但伸长率不足。通过回火处理,存在黑珠组织钢的冲击韧性能得到提高,超细化板条贝氏体组织钢的伸长率也能得到改善,但后者屈服强度会比前者高100 MPa左右。

冷却制度对700MPa级低碳贝氏体钢组织与性能的影响

在热轧试验的基础上,采用多功能材料试验机及光学显微镜,研究了不同冷却制度对700MPa级低碳贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明,根据冷却制度的不同,所研究低碳贝氏体钢的微观组织表现为准多边形铁素体、粒状贝氏体和板条贝氏体等的比例、形态及尺寸的不同。轧后空冷时,试样的微观组织主要为准多边形铁素体和粒状贝氏体,其强度较低,但塑性较好;轧后水冷时,试样的微观组织主要为板条贝氏体,具有较高的强度和较低的伸长率;轧后油淬时,试样的微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体及针状铁素体的复合组织,这种组织具有较好的强度和塑性配合;轧后水冷至531℃而后空冷至室温时,试样的微观组织主要为粒状贝氏体,具有高的屈服强度和屈强比。

轧后冷却制度对低碳贝氏体钢组织及屈强比的影响

在热模拟及轧制实验的基础上,利用扫描电镜和多功能材料试验机研究了轧后冷却制度对低碳贝氏体钢组织及屈强比的影响。结果表明,所研究钢种在1～25℃/s的冷却速度范围内均可得到贝氏体组织,其贝氏体开始转变温度为557～651℃。轧后以不同冷却制度冷却至室温的试样微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体等的混合组织,冷却制度不同,各种组织所占的比例有很大不同。冷却制度对屈强比也有明显影响;轧后直接空冷至室温的试样的屈强比为0.68,但强度较低;油淬试样的屈强比约0.77,且强度较高;水冷至531℃而后空冷的试样的屈服强度较高,但抗拉强度相对较低,屈强比高达0.90。

高性能低碳贝氏体钢的组织细化技术及其应用

综述了新一代高性能（屈服强度500～700MPa级）贝氏体钢系列组织控制与形成超细组织的物理冶金原理及工艺技术的发展情况，系统论述了Mn-Mo-Nb-B低碳微合金钢的组织特性、形成温度区间，阐明了中温转变组织超细化的基本理论思路及弛豫一析出一控制相变技术的基本原理，介绍了组织控制与超细化技术在提高低碳微合金钢性能上的应用。

新型低碳贝氏体钢在含氯离子环境中的腐蚀行为和表观力学性能的变化

利用周浸加速腐蚀实验与力学性能实验对比研究了新型低碳贝氏体钢、超低碳铁素体钢以及09CuPCrNi钢这3种钢在含氯离子环境中的耐腐蚀性能与拉伸性能的变化.与超低碳铁素体钢和09CuPCrNi钢相比,新型低碳贝氏体钢不仅力学性能提高了,而且耐腐蚀性能亦得到改善,其腐蚀速率明显低于其余2种对比钢,并且随着腐蚀时间的延长其优势更加明显.3种钢的锈层具有相近的相组成,但新型低碳贝氏体钢的腐蚀产物颗粒最细小且锈层最致密,同时在接近钢基体的锈层处Cr和Cu的富集程度最明显且Cl的含量最低.新型低碳贝氏体钢锈层阻碍氯离子透过能力高于其余2种对比钢锈层.

低碳贝氏体钢的研究现状与发展前景

综述了低碳贝氏体钢的国内外研究现状,指出低碳贝氏体钢性能优良且成本低廉。并结合低碳贝氏体钢的市场需求和邯钢品种钢的研发方向,展望了低碳贝氏体钢的发展前景,提出低碳贝氏体钢产品品种的开发及其控轧控冷工艺的研制是其研究方向。

回火温度对热轧低碳贝氏体钢显微组织和力学性能的影响

对低碳贝氏体钢进行了热轧和不同温度回火处理后,采用光学显微镜和多功能材料试验机研究了回火温度对其显微组织及力学性能的影响。结果表明:不同回火温度下试验钢的显微组织主要为由板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体等组成的混合组织,回火温度不同,各种组织所占的比例有很大不同;回火温度对低碳贝氏体钢的屈服强度有明显影响,但对抗拉强度的影响相对较小,随着回火温度的提高,屈强比明显增加。

微合金高强度低碳贝氏体钢中不同强化方式的作用

为了掌握微合金高强度低碳贝氏体钢中不同强化方式的贡献大小,采用正电子湮没技术、透射电子显微镜及扫描电子显微镜分析了该钢热轧和回火处理后的显微组织、位错密度及第二相粒子的形貌及尺寸,对其屈服强度进行了定量计算,并采用多功能材料试验机对该钢的力学性能进行了测试。结果表明:该钢的位错密度约为2.65×10^(14) m^(-2),位错强化是该钢主要的强化方式,对屈服强度的贡献值约327 MPa,占其屈服强度的41.3%;该钢中存在大量细小弥散的球状或近球状的(Ti,Nb)(C,N)第二相粒子,其尺寸多在10 nm以下,析出强化对屈服强度的贡献值约为172 MPa,占屈服强度的21.7%;固溶强化和间隙原子强化的贡献值分别约为129 MPa和94 MPa,分别占屈服强度的16.3%和11.9%;理论计算值与实测值基本吻合。

超细化低碳贝氏体钢的回火组织稳定性及力学性能

研究了弛豫 -析出控制相变 (RPC)技术生产的细晶低碳贝氏体钢回火后组织与性能的变化 ,并与控轧后空冷 (AC)以及传统的再加热淬火工艺 (RQ)得到的钢板的回火组织及性能进行了比较。采用RPC工艺得到的钢板经 5 0 0℃～ 70 0℃回火 1h后 ,随回火温度升高呈现软化 -硬化 -再软化的变化规律 ,采用AC工艺得到的钢板回火后硬度和强度的反复变化不明显 ,而经过RQ处理后的钢板随回火温度升高强度和硬度则单调下降。RPC和RQ钢板回火前的组织均为板条状贝氏体和少量粒贝的复合组织。回火后RPC钢板组织变化不明显 ,而RQ钢板随回火温度的升高板条很快消失 ,最终演变成多边形铁素体。实验结果表明 ,RPC钢板具有良好的热稳定性。

低碳贝氏体钢中的时效析出行为

测定了Cu-Nb-Cr-Mo系低碳贝氏体钢的时效硬度变化行为,在Gleeble-1500热模拟试验机上模拟了各钢种的蠕变行为,利用金相显微镜、TEM研究了不同钢种的微观组织与沉淀析出.结果表明,含铜钢在不同温度时效时会发生明显的时效硬化效应,在不同温度的蠕变曲线上会出现平台,平台现象是由于蠕变过程中出现了第二相析出,平台出现意味着开始了第二相析出,平台结束则析出过程结束.

低碳贝氏体钢形变奥氏体的连续冷却相变研究

以低碳MoNbV奥氏体钢为研究对象 ,在Formaster D全自动化仪上测量了过冷奥氏体CCT曲线 ;在Gleeble 150 0热模拟机上 ,利用热膨胀法制定了 80 0℃形变奥氏体的CCT曲线。采用光学显微镜、金属薄膜电子显微分析发现 ,添加合金元素。

700MPa级低碳贝氏体钢微观组织及冲击韧度

在热轧试验的基础上,采用光学显微镜、扫描电子显微镜及冲击试验机,研究了不同温度下700 MPa级低碳贝氏体钢的冲击韧度,并对微观组织、断口形貌及夹杂物进行了分析。结果表明,该低碳贝氏体钢的微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体及针状铁素体的复合组织。夹杂物较为细小,尺寸多为2～6μm。当温度较高时,断口呈韧窝状,其冲击韧度较高;当温度较低时,断口主要呈解理特征,其冲击韧度较低。实验钢的韧、脆性转变温度约为-41℃。