回火温度对低碳Fe-Mn-Si-Al高强钢组织和力学性能影响

目的对低碳Fe-Mn-Si-Al高强钢进行不同回火温度研究,以探究适宜的回火温度,避免产生第一类、第二类回火脆性的问题,从而获得性能优良的低碳高强钢。方法首先设计一种合适的热处理工艺对试样进行淬火处理,随后采用光学显微镜、扫描电镜以及拉伸试验及硬度测试等方法,系统研究低碳Fe-Mn-Si-Al高强钢在200~600℃下的组织转变和力学性能。结果与初始试样相比,试验钢在200~400℃范围内回火时,微观组织类型没有明显变化,随着回火温度上升,铁素体晶界逐渐清晰,并在400℃时在铁素体晶界上析出θ-碳化物(Fe_(3)C);当回火温度在500~600℃时,铁素体发生再结晶现象,晶粒过度长大,导致晶界轮廓模糊。随着回火温度的增加,其试样的抗拉强度逐渐下降,初始试样的抗拉强度为1206.0 MPa,回火600℃时,试样抗拉强度为878.8 MPa。材料的强塑积在回火300、400和600℃时较高,分别为32.8、32.5和33.5 GPa%,而200℃和500℃时较低,分别仅为27.3 GPa%和26.9 GPa%,且200℃是试验钢的第一类回火脆性温度,500℃是试验钢的第二类回火脆性温度。试样的硬度在500℃达到最高,为271.3HV。试样的回火拉伸断口断裂方式为韧性断裂,且都存有明显的韧窝状花样。结论系统分析了不同回火温度对低碳Fe-Mn-Si-Al高强钢组织演变规律和力学性能的影响,得出适宜的回火工艺和不同回火温度下的力学性能。对于此类钢,应避免在200℃和500℃的工作环境下使用。

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。

回火温度对Q690D低碳贝氏体钢组织性能的影响

低碳贝氏体钢因强度高、韧性好,被广泛应用,Q690D是其中的高强度焊接结构钢。针对Q690D原生产工艺复杂、成本高、交货周期长、成品力学性能差等问题,通过金相显微镜和力学性能测试,研究了回火温度对Q690D低碳贝氏体钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢在450~550℃温度回火后,综合力学性能最佳,抗拉强度为817~838 MPa,屈服强度为718~722 MPa,屈强比≤0.86,伸长率为18.5%~20%,-20℃冲击吸收能量达到216~249 J,完全满足国标对Q690D的性能要求,此时试验钢显微组织以板条贝氏体为主,存在少量粒状贝氏体及残余奥氏体。随着回火温度的升高,试验钢中板条贝氏体发生分解,析出物逐渐增多,铁素体再结晶并长大;宏观上表现为试验钢的抗拉强度下降,伸长率逐渐升高,钢板的屈服强度先升高后降低。

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。

回火温度对低碳贝氏体钢Q685性能影响的研究

通过对热轧低碳贝氏体钢Q685不同温度的回火工艺处理,研究了强度、延伸率、冲击性能以及微观组织的变化。结果表明,回火温度对Q685钢的性能产生明显影响。当回火温度为650℃时,屈服强度和抗拉强度分别达到758 MPa和835 MPa,延伸率达到30%,明显高于热轧后的试样;而随回火温度逐渐增加到720℃,性能则显著降低。

回火温度对800 MPa级低碳贝氏体钢组织及性能的影响

对采用TMCP工艺轧制的800 MPa低碳贝氏体钢进行不同温度的回火试验,分析了不同回火温度对800MPa级低碳贝氏体钢的组织及性能的影响。结果表明:回火过程是板条贝氏体的熟化过程,随着回火温度的升高,强度降低,而冲击韧性得到改善。

不同回火温度对一种低碳高强钢显微组织及力学性能的影响

为提高钻探装备用低碳高强钢材料的力学性能,可通过调节不同热处理回火温度以获得不同材料组织成分来有效实现。分别以610、630、650℃为试验设定热处理回火温度,并利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对回火后低碳高强钢材料显微组织进行对比分析;利用显微硬度仪、万能材料试验机、冲击试验机对试验材料显微组织硬度、拉伸性能及抗冲击性进行试验测试。研究结果表明:经过调质处理后的材料性能较原材料有所提升。当回火温度为610℃时,显微组织为回火马氏体+回火索氏体,其屈服强度最高为1020 MPa,显微硬度为332 HV,且具有较好的塑性。随着回火温度的增加,显微组织发生回复,转变为回火索氏体。此时其屈服强度与抗拉强度下降,冲击功提升,650℃下冲击功最高。随着回火温度的变化,冲击与拉伸断口呈现出韧性断裂、准解理断裂以及混合断裂多种失效形式。回火工艺可有效提升该低碳高强钢的力学性能,且该工艺在生产中易得到大面积使用。

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.

直接淬火低碳贝氏体钢的回火组织与力学性能

利用SEM,TEM等实验方法,研究了不同回火温度对直接淬火Fe-Mn-Mo-Nb-Ti系低碳贝氏体组织和力学性能的影响。结果表明,580℃回火后钢板具有最佳综合力学性能,抗拉强度805MPa,屈服强度719MPa,延伸率25.8%,-20℃冲击功106J。随回火温度的升高,板条贝氏体回复作用逐渐加强,位错通过运动、合并、重组,使得某些板条之间的小角度晶界逐渐消失,相邻板条合并,组织粗化。620℃回火后板条贝氏体边界模糊不清,位错呈现网状形态,同时发现析出（Nb,Ti）（C,N）复合相,平均尺寸10~20nm。回火后力学性能变化趋势的非单调性,归因于回火过程贝氏体中位错亚结构的回复软化与碳的脱溶及析出第二相的强化机制综合作用。

退火工艺对低碳齿轮钢球化退火组织影响

通过对低碳20CrMnTiH齿轮钢在不同保温温度及保温时间进行直接淬火和球化退火试验,分析了退火温度及时间对齿轮钢球化退火组织及硬度的影响。

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。

控轧控冷和回火工艺对超低碳贝氏体钢组织和性能的影响

研究超低碳贝氏体钢的控轧控冷和回火工艺对其组织及力学性能的影响。结果表明,在试验工艺下试样组织均为粒状贝氏体,且在820℃终轧、440℃回火时获得了高强度低屈强比的超低碳贝氏体钢;控轧控冷工艺可以细化贝氏体铁素体和M-A岛、降低铁素体含碳量、控制组织中软硬相的比例,从而提高材料强度、降低其屈强比。回火温度升高使贝氏体铁素体粗化、含碳量和位错密度降低、M-A岛分解成细小的板条贝氏体,并析出富铜原子团,这是材料获得高强度、低屈强比的主导因素。

超高强低碳Si-Mn冷轧双相钢的回火组织和力学性能研究

将Fe-0.12C-0.45Si-1.80Mn-0.25Cr钢轧硬材在临界区加热保温后水冷,获得抗拉强度超过1100 MPa的铁素体＋马氏体双相钢.研究了不同温度回火后,该双相钢组织和力学性能的变化.结果表明,低碳Si-Mn冷轧双相钢随着回火温度的提高,强度逐渐下降而伸长率增加.在200～300 ℃回火,强度性能下降不多但伸长率大大提高,而且屈强比低,有利于获得较好的综合性能（抗拉强度大于1000 MPa,总伸长率接近14%）.在回火温度超过300 ℃时,马氏体岛内孪晶晶界变得模糊,回火温度达到600 ℃时,马氏体岛分解比较完全,分解为粗大渗碳体球化颗粒.超过300 ℃回火后,应力应变曲线出现不连续屈服,而且随着回火温度增加屈服平台逐渐伸长.

冷变形低碳马氏体钢的回火塑性

研究回火温度对15钢冷变形低碳马氏体塑性的影响。获得板条马氏体的试样经大量冷拔变形后在200-600℃进行了回火处理并测试了抗拉强度和伸长率。结果表明,随回火温度的提高拉伸强度连续降低,且伸长率在200-500℃范围内始终保持不变,当回火温度超过500℃后伸长率才开始急剧上升。而未冷变形的低碳马氏体钢在同温度范围回火时其伸长率随回火温度的提高连续增长。透射电镜分析结果表明,这种冷变形低碳马氏体的回火特性是,由于马氏体再结晶晶界上大量析出渗碳体所致。

低碳高强贝氏体钢板PCQ回火温度对力学性能的影响及焊接分析

研究了攀钢集团长城特钢生产的低碳贝氏体钢在不同温度下回火处理对钢性能的影响。确定了最佳回火温度为600,为进一步了解钢的性能,又对在600回火处理的成品板材取样,在攀钢研究院进行组织分析,结果取得很好效果,成品完全满足客户要求。

低碳贝氏体钢回火微观组织对钢板性能的影响

通过对低碳贝氏体钢不同回火工艺下金相组织与性能的研究,了解该类型钢的回火特性。在620 ℃回火时出现硬度峰值,在710 ℃回火出现硬度谷值,峰值与谷值相差不到20HV10,说明其具有良好的回火稳定性;并得出二次析出和回火组织的转变是造成回火硬度变化的主要原因。

回火对低碳贝氏体钢冲击性能的影响

研究了低碳贝氏体钢不同回火工艺下组织与冲击性能的变化。结果表明：试验钢在300～400℃回火出现回火脆性，实际生产回火时中应避开这一温度区间，500℃回火冲击韧性达到最大值，适宜在这一温度下进行回火。

回火对低碳贝氏体钢组织和性能的影响

研究了（250-500）℃×30 min回火热处理对低碳贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明,TMCP状态试验钢的组织为粒状贝氏体、板条贝氏体和针状铁素体。回火温度升高,粒状贝氏体增加,板条贝氏体和针状铁素体减少,组织逐渐粗化。350℃回火时,试验钢的屈服强度（Rt0.5）为735-765 MPa,抗拉强度（Rm）为845-865 MPa,屈强比为0.87-0.88,-20℃冲击功为218-257 J,强韧性匹配最佳。300-400℃回火时,裂纹形成能（E1）、韧性裂纹扩展能（E2）及脆性裂纹扩展能（E3）＋脆性裂纹扩展止裂能（E4）最大,止裂性能最佳。

加热温度对含稀土低碳高铌钢相变的影响

利用Gleebe-1500D热模拟机研究了含稀土低碳高铌钢加热温度为950、1200、1250℃条件下对相变行为的影响,比较了在不同加热温度下钢的相变温度、显微组织与硬度的区别。结果表明:在不同加热温度下,含稀土低碳高铌钢在相变温度、连续冷却组织、硬度上均有较大差异。在加热温度为1250℃时,由于钢中铌能充分固溶,使得钢的连续冷却相变开始温度显著降低,易形成贝氏体,硬度也显著提高,因此确定1250℃为今后研究含稀土低碳高铌钢连续冷却相变合理的加热温度。