Mn-Cr-V-S贝氏体非调质钢连续冷却转变与组织调控

利用Gleeble-3800热模拟试验机研究了Mn-Cr-V-S贝氏体非调质钢的连续冷却转变行为,分析了冷却速率对CCT曲线、显微组织和显微硬度的影响,并设置了分段冷却工艺,进行组织调控。结果表明,随着冷却速率的提高,Mn-Cr-V-S贝氏体非调质钢依次发生铁素体+珠光体、铁素体+珠光体+贝氏体、铁素体+贝氏体、铁素体+贝氏体+马氏体和铁素体+马氏体转变;当冷却速率为1℃/s时,钢中贝氏体含量较高,面积分数为67%,且组织均匀性较好。当冷却速率高于1.5℃/s时,钢中开始出现马氏体组织。为了降低轧材中的铁素体含量、提高贝氏体含量,建议采取分段冷却方式,冷却工艺为:终轧后以5℃/s冷至550℃,随后以1℃/s冷却至室温,此时试验钢的组织均匀性较好,贝氏体含量可达86.8%。

不同截面尺寸贝氏体非调质钢的组织和性能

研究了经920℃空冷,300℃回火后不同直径贝氏体非调质钢棒料的组织和力学性能。结果表明不同直径贝氏体钢试棒,经空冷+回火后的组织均为贝氏体铁素体和残留奥氏体,属于无碳化物贝氏体组织,φ30 mm以下棒料热处理后组织变化较小,直径大于φ50 mm棒料,心部组织有所粗化,并伴随粒状贝氏体量的增加。热处理后,随棒料直径的增加,其强度、硬度有降低的趋势。直径大于φ50 mm棒料的冲击吸收能量随直径的增加有降低的趋势。φ70 mm棒料R/2处抗拉强度为1226 MPa,心部冲击吸收能量(KV2)为61.3 J。较大直径的贝氏体非调质钢具有良好的强韧性。

前轴用贝氏体型非调质钢表面脱碳演变规律

采用等温加热实验,研究了热轧态前轴用贝氏体非调质钢的表面脱碳演变规律,并分析了影响其表面脱碳的因素。结果表明:保温时间为60 min,实验钢在650℃~700℃保温时,无明显脱碳层;在750℃~775℃保温时,实验钢表面只发生脱碳,脱碳类型为部分脱碳;加热温度为800℃~1200℃时,实验钢表面同时发生氧化和脱碳,氧化层程度随温度升高逐渐加剧,脱碳层深度随温度升高呈现为先减后增,且脱碳类型均为部分脱碳。其中,加热温度为900℃时,钢表面氧化和脱碳程度最轻,氧化层厚度和脱碳深度分别为167.9μm、136.1μm;当加热温度高于1100℃,实验钢氧化和脱碳严重,加热温度为1200℃时,氧化层和脱碳层的总深度为1379.6μm。因此,为防止实验钢出现较严重氧化和脱碳,应避免其在1100℃~1200℃长期保温。

贝氏体非调质紧固件用钢动态再结晶行为分析

为研究贝氏体非调质紧固件用钢的动态再结晶行为,在Gleeble-3500热模拟试验机上进行了单道次压缩试验,并分析了压缩变形应力-应变曲线。研究表明,奥氏体热变形激活能较一般C-Mn钢要高,为427.065kJ/mol;再结晶开始时间与温度曲线在1 000℃左右出现明显的转折点,温度低于1 000℃时,动态再结晶发生困难。

非调质钢YG1401的冲击韧性和断口形貌探讨

通过采用示波冲击试验机对贝氏体非调质钢YG1401进行系列温度冲击试验,并采用体式显微镜和扫描电镜对断口宏观形貌及微观扩展形貌进行观察,结合示波冲击试验所测的裂纹起裂功及裂纹扩展功研究该材料从24~-80℃的冲击断口形貌变化规律。结果表明:该材料的DBTT为-12℃。试验材料在24~-10℃区间冲击时,材料代表高韧性的裂纹稳定扩展区面积最大。在-30℃冲击时,裂纹稳定扩展区面积急剧下降。随着冲击温度的进一步下降,裂纹稳定扩展区面积不断下降。24~-10℃区间内冲击断口形貌表现为由密集细小韧窝组成的粗大的撕裂棱和塑性变形量较大的二次解理组成的混合断裂形貌,随着温度的进一步降低,断口放射区形貌为细小撕裂棱和一次解理为主的混合断裂形貌。

22Mn2SiVBS热轧无缝钢管控冷时的组织与性能

设计研发了一种空冷贝氏体钢22Mn2SiVBS,作汽车半轴套管用钢;热轧制成管坯后观察其显微组织。结果表明:在奥氏体晶界处有一定量断续网状铁素体析出,降低了钢的力学性能;钢的组织为均一的贝氏体,抗拉强度900 MPa,硬度301 HB,满足使用要求。通过对试样的重新加热控制冷却试验,分析研究了钢的组织、力学性能和加热控制冷却工艺三者之间的关系,提出了使该钢获得均匀贝氏体和良好力学性能的措施。

22Mn2SiVBS钢化学成分与组织的关系

通过对合金元素与钢的组织转变动力学关系的研究,设计了22Mn2SiVBS空冷贝氏体型非调质钢。经电炉冶炼连铸连轧穿制成管坯后,检测了钢的化学成分和力学性能,讨论了钢中合金元素对其组织和力学性能的影响。结果表明,钢中微量合金元素分布不均匀,影响了组织转变的动力学条件,导致过冷奥氏体稳定性下降和过量铁素体的析出,降低了钢的力学性能。通过高温扩散处理,可以改善微量合金元素不均匀分布,获得均匀贝氏体组织,提高钢的力学性能。

20Mn2siMoVTi钢回火曲线的建立

目前，我国油田上的抽油机上的抽油杆主要用20CrMo，35CrMo，42CrMo及20Ni2Mo等调质钢制造。用调质钢生产抽油杆耗能大，成本高。为了降低成本和提高生产率，近年来，国内研制了显微组织为铁索体一珠光体型的非调质钢，但是，应用这种铁索体一珠光体新型非调质钢生产的抽油杆的性能很不稳定。