氮含量与终轧温度对钛微合金化高强钢CGLC700低温冲击韧性的影响

针对钛微合金化高强钢CGLC700低温冲击韧性差的问题,通过热力学计算与高温原位观察,采用电子背散射衍射、透射电镜、扫描电镜和光学显微镜对含Ti高强钢的夹杂物、第二相粒子、断口形貌和低温冲击韧性等进行了研究。结果表明,含Ti高强钢低温冲击韧性差的原因与钢中大尺寸脆性夹杂物和Ti(C,N)、TiN析出相有关。将钢中w[N]从0.0049%降低至≤0.0035%时,可以有效降低钢中脆性夹杂物的数量和尺寸,从而提高钢材冲击韧性;终轧温度从885~895℃降低至875~885℃,可以促使纳米级TiC第二相粒子析出和大角度晶界的生成,并降低有效晶粒尺寸,从而明显改善钢材的低温冲击韧性;同时降低氮含量至≤0.0035%与终轧温度在875~885℃时,钛微合金化高强钢中平均晶粒尺寸从3.1μm降至2.7μm,小尺寸有效晶粒占比高,大尺寸夹杂物及数密度降低,大角度晶界中占比增长了16.6%,钢材低温冲击功可以从14.75 J提高到37.35 J。

Ti-V复合微合金化高强钢CCT曲线的测定与分析

利用热模拟试验机研究了Ti-V复合微合金化高强钢的相变规律,采用热膨胀法和金相法测定了试验钢的CCT曲线,分析了不同的冷却速度对试验钢组织和性能的影响规律。结果表明,当冷却速度为0.1～5℃/s时,室温组织为珠光体和铁素体;当冷却速度达到10℃/s时,室温组织为珠光体、铁素体和贝氏体;当冷却速度为15～50℃/s时,室温组织为贝氏体和铁素体;当冷却速度小于20℃/s时,试样的显微硬度随着冷却速度的增大而显著增加;当冷却速度为20～50℃/s时,显微硬度随冷却速度的增大而缓慢增加。

轧后冷却工艺对钛微合金化高强钢组织性能的影响

文章以600MPa级钛微合金化高强钢为研究对象,应用LINSEIS L78 RITA相变仪、显微组织观察和室温力学性能测试等实验手段,研究了轧后冷却工艺对钛微合金化高强钢组织性能的影响。结果表明,随着轧后卷曲温度的降低,钢的组织从“铁素体+珠光体”的组织,逐步向“铁素体+贝氏体组织”转变,铁素体晶粒也越来越细。但卷曲温度过高和过低,均会减少均匀细小的Ti C析出,并影响钢的强韧性。通过综合分析不同轧后冷却工艺试样的力学性能,确定610℃卷曲为最佳冷却工艺。

微合金化高强钢的热变形行为及物理本构方程

采用Gleeble-1500型热模拟机对微合金化高强钢在变形温度为900~1100℃、应变速率为0.01~30 s^(-1)的条件下进行热压缩实验,得到流变应力曲线。分析高强钢的动态再结晶行为,分别采用综合考虑杨氏模量E和奥氏体自扩散系数D对绝对温度依赖性的、包含可变应力指数n的物理本构方程和蠕变应力指数为5的物理本构方程,建立实验钢应变补偿的流变应力预测模型。结果表明:随着变形温度的升高和应变速率的降低,动态再结晶更易于发生。利用应变补偿的物理本构方程预测流变应力的精度较高,其中,包含可变应力指数n的物理本构方程的预测精度(相关系数R=0.991,平均相对误差δ=4.81%)高于蠕变应力指数为5的物理本构方程(相关系数R=0.989,平均相对误差δ=6.49%)。这是由于:当物理本构方程中的蠕变应力指数为5时,材料的变形机制仅有滑移和攀移,而包含可变应力指数n的物理本构方程综合考虑了所有的变形机制,预测精度更高。

钛微合金化高强钢含Ti第二相的热力学计算

利用热力学计算软件Thermo-Calc,对不同Ti含量和不同N含量的高Ti微合金化高强钢进行计算和分析,研究Ti、N元素对高Ti微合金化高强钢中含Ti第二相固溶析出的影响。结果表明,在一定条件下,减少N元素含量,增加Ti元素含量,使得Ti收得率最大,获得更多的有益相TiC,减少有害相TiN的含量。

热处理工艺对稀土微合金化1200 MPa级高强钢性能的影响研究

结合目前国内以2250mm热连轧生产机组为代表的先进控轧控冷工艺,开发了轧制结束利用加密层流冷却进行分段淬火-等温配分-低温卷取自回火的在线热处理工艺(DQ&P&T),与传统的离线调质热处理工艺(RQ&T)生产稀土微合金化高强钢(R_(m)≥1200MPa)进行对比研究。利用光学显微镜、扫描电子显微镜及配备的电子背散射衍射仪以及拉伸试验机、冲击试验机、维氏硬度计,以及湿砂/橡胶轮磨损试验机分析检测手段,系统地分析了实验钢在2种热处理制度下组织转变形态和机械性能。研究表明:实验钢在2种热处理工艺的室温组织均由板条马氏体、贝氏体铁素体以及少量残余奥氏体组成。相比离线热处理(RQ&T),采用在线热处理(DQ&P&T)实验钢的板条马氏体含量降低,贝氏体铁素体含量增加。等温转变形成的贝氏体铁素体穿插分割形变过冷奥氏体,促进组织晶粒细化和大角度晶界比例增加,提高了材料的强韧性和耐磨性。但在产品厚度方向硬度的均匀性劣于经RQ&T工艺处理的高强钢。在线热处理相比离线热处理生产R_(m)≥1200 MPa高强钢效率提高,制造成本降低,且产品各项性能满足标准要求,证明在线热处理工艺是可行的。

大应变量冷轧钢板中微观组织与结构的演变

当前在我国汽车工业中,多使用高强度钢板,不过使用薄厚度的高强度钢板的汽车部件,与其作用相适应的特性必须充分地发挥,为此对于冷轧的要求比较高。文章首先分析了Ti微合金化高强钢的大应变量冷轧工艺特点,从理论与实验方面分析了大应变量冷轧钢板中微观组织与结构的演变过程,从而达到良好的强塑性配合。