回火温度和时间对贝氏体型非调质钢力学性能的影响

通过常规力学性能测试设备和SEM,XRD研究了回火温度和回火时间对贝氏体型非调质钢力学性能的影响。研究结果表明:在300～600℃不同温度保温2h的回火处理后,屈服强度在350℃达到峰值,在450℃落到谷值;抗拉强度随回火温度的提高一直下降;硬度在550℃以上才明显下降;而冲击韧性在325℃达到峰值,在450℃落到谷值。在350℃不同时间回火后,屈服强度和抗拉强度并没有随回火时间的延长明显下降,而冲击韧性在保温2h时达最大值,之后急剧下降。

贝氏体型非调质钢微合金碳氮化物的应变诱导析出

在Gleeple1 5 0 0热模拟实验机上采用应力松弛法确定了一种贝氏体型SBL非调质钢微合金碳氮化物的沉淀析出行为 ,并讨论形变量。

钒及奥氏体化温度对Mn-Cr系贝氏体型非调质钢过冷奥氏体连续冷却转变行为的影响

为了研究V在贝氏体非调质钢连续冷却过程中的作用,运用热膨胀法测定了添加0.13%(质量分数,下同)V与未添加V的Mn-Cr系贝氏体非调质钢在不同奥氏体化温度(900℃、1050℃、1150℃)下的连续冷却相变行为,结合硬度法及金相法获得了实验钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)。结果表明,实验钢的CCT曲线受V及奥氏体化温度的影响,提高奥氏体化温度有助于获得贝氏体组织。当奥氏体化温度为900℃时,连续冷却过程中难以获得全贝氏体(≥90%贝氏体,体积分数)组织;当奥氏体化温度提高到1050℃和1150℃时,则可在较低的冷却速度下获得全贝氏体组织。奥氏体化温度为900℃时,V对CCT曲线具有较为显著的影响,贝氏体相转变的冷却速度范围和贝氏体含量增大;当奥氏体化温度提高到1050℃和1150℃时,V元素降低了获得全贝氏体组织的最低冷却速度,从0.83℃/s和0.26℃/s分别降低为0.43℃/s、0.16℃/s,且扩大了贝氏体相变范围,在低至0.08℃/s的冷却速度下即可获得贝氏体组织。添加V元素能够提高实验钢的硬度,但提高程度受奥氏体化温度及冷却速度的影响。在奥氏体化温度为900℃、冷却速度为0.88℃/s时硬度增量达到峰值(66HV5);在奥氏体化温度为1050℃和1150℃时,硬度增量明显降低,硬度增量峰值分别为38HV5和30HV5,且对应的冷却速度显著降低,分别为0.17℃/s和0.08℃/s。

汽车前轴用贝氏体型非调质钢连续冷却转变

采用DIL805L型膨胀仪研究了一种汽车前轴用贝氏体型非调质钢的连续冷却相变组织变化规律,分析了合金元素和冷却速度对CCT曲线、相变组织和显微硬度的影响。结果表明,锰、硅、铬、钒、硼等元素的加入使得贝氏体型非调质钢FAS2225珠光体和贝氏体转变曲线完全分离,可以在较宽的冷却速度范围内得到贝氏体组织,当冷却速度大于0.1℃/s时,均可获得贝氏体组织。随着冷却速度的提高,试验钢的显微硬度增大,当冷却速度为0.1以及2℃/s时,硬度增加的幅度发生明显改变。

转向节用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能

利用旋转弯曲疲劳试验方法对比研究了新开发的两种转向节用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能。结果表明,两种不同碳含量的贝氏体型非调质钢具有细小均匀的贝氏体铁素体+M-A岛组成的粒状贝氏体组织;两者具有相当的强度水平和疲劳性能,但其疲劳性能低于同等强度水平的调质钢。与锻态相比,正火处理后,试验料的抗拉强度和疲劳强度均有一定程度的降低,但屈强比和疲劳极限比明显提高。对疲劳断口的分析表明,试验料的疲劳裂纹均起源于表面基体,疲劳裂纹以准解理机制扩展。裂纹扩展速率试验表明,含碳量较低的试验料的疲劳裂纹扩展速率da/d N明显低于含碳量较高的试验料。

锻造用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能

利用旋转弯曲疲劳试验方法研究了新开发的一种锻造用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能,并与典型的钒微合金化的铁素体-珠光体型非调质钢F38MnVS和调质钢40Cr进行了对比。结果表明,开发的贝氏体型非调质钢具有细小均匀的粒状贝氏体组织,在锻态的疲劳极限比达到了调质钢40Cr水平,但在正火后的疲劳性能有所降低。与同样钒微合金化的铁素体+珠光体钢F38MnVS相比,具有粒状贝氏体组织的试验钢的疲劳极限比较低。对疲劳断口的分析表明,贝氏体钢的疲劳裂纹均起源于试样的基本表面,疲劳裂纹以准解理机制扩展。进一步裂纹扩展速率试验表明,贝氏体钢的疲劳裂纹扩展速率da/dN明显低于铁素体+珠光体型非调质钢F38MnVS。

回火对钒钛微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢组织和性能的影响

为了进一步优化贝氏体非调质钢锻件的组织和性能,采用组织观察、力学性能测试等方法研究了回火温度(200~500℃)对一种钒钛微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢锻后微观组织及力学性能的影响。结果表明,实验用钢锻态时的组织为板条状下贝氏体+粒状贝氏体的混合组织。随着回火温度升高,组织逐渐发生回复,马氏体/奥氏体(M/A)组元逐渐分解,并析出细小的渗碳体;回火温度提高到500℃时,M/A组元完全分解,渗碳体球化。随着回火温度升高,实验用钢的抗拉强度逐渐降低,从锻态的1418 MPa逐渐降低到500℃回火时的1094 MPa;而屈服强度则呈现先缓慢增加后降低的变化趋势,在400℃回火时达到峰值;屈强比由锻态时的0.73逐渐升高至500℃回火时的0.93。与强度变化趋势不同,实验用钢的冲击功随回火温度呈现先增加后降低,最后再增加的变化特征,在400℃回火时冲击吸收功最小,呈现出一定的回火脆性;而500℃回火后冲击功最大,较锻态样品提高约27%。因此,对实验用钢锻后进行适当的回火处理,有利于获得与调质合金钢相当的良好综合力学性能,从而有助于扩大其应用范围。

贝氏体型冷作强化非调质钢的氢致延迟断裂行为

采用电化学充氢和慢拉伸应变速率实验(SSRT)研究了形变和时效处理对一种低碳-Mn-B-Ti系贝氏体型冷作强化非调质钢氢致延迟断裂行为的影响规律。结果表明,无论热轧态还是拉拔态试样,充氢后试样的耐延迟断裂性能显著降低。在拉拔变形初期,减面率γ<20%时,耐延迟断裂性能降低的幅度较大;而随着拉拔量的继续增加,耐延迟断裂性能降低的趋势变缓。实验料拉拔后进行时效处理有助于其耐延迟断裂性能的改善,当时效温度提高到200℃以上时这种改善作用比较明显。

贝氏体非调质钢FAS2225轧坯孔洞缺陷分析及工艺改进

FAS2225钢(/%:0.26C,0.35Si,1.99Mn,0.013P,0.046S,0.54Cr,0.12V,0.02Mo,0.08Ni,0.001 20,0.007 0N)的生产流程为铁水预处理-60t顶底复吹转炉-LF-VD-300 mm×360 mm坯连铸-连轧。在215 mm×213mm轧坯上出现中心开裂形成孔洞。经分析得出,加热速度过快及温度梯度过大产生的热应力和组织应力使连铸坯发生开裂造成轧制过程孔洞缺陷。通过预热段加热温度从900℃降至750℃,延长加热时间、温度梯度从△200℃降至△100℃有效遏制了孔洞缺陷的产生。