超低碳贝氏体钢ULCB600组织结构及性能的研究

研究了超低碳贝氏体钢 U L CB6 0 0的组织结构及力学性能 ,研究结果表明 :U L CB6 0 0钢的基体组织为贝氏体铁素体 ,其上分布有细小的 Nb(C,N)及ε- Cu粒子 ,板条间有少量 M- A岛 ,经 6 5 0℃时效处理后 ,M- A岛发生回火转变分解成回火索氏体 ,并有较多的ε- Cu粒子析出。性能测试结果表明该钢的强韧性匹配良好 ,其力学性能达到较高水平。

多用途超低碳贝氏体钢ULCB600

试验室研制了ＦｅＣｕＮｂＢ系多用途的新一代超低碳贝氏体钢ＵＬＣＢ６００，并对该钢的组织结构与性能之间的关系进行了一定的分析，为工业化生产提供参考。试验钢经６５０℃时效处理后其强韧性匹配良好，力学性能达到设定要求。

超低碳贝氏体钢(ULCB)和耐候钢09CuPCrNi的耐蚀性

通过周期性浸润腐蚀试验测定了ULCB钢(%:0.05C、1.61Mn、0.51Cu、0.17Cr、0.26Ni)和耐候钢09CuPCrNi(%:0.09C、0.35Mn、0.09P、0.31Cu、0.45Cr、0.31Ni)14 mm板的耐腐蚀性能,并用偏光显微镜,X-射线衍射仪和能谱仪等研究了耐蚀机理。结果表明,ULCB钢的耐腐蚀性能优于09CuPCrNi钢;发现两种钢均存在由α- FeOOH,β-FeOOH和Fe_3O_4组成致密的内锈层、由α-,γ-FeOOH和Fe_3O_4组成的疏松外锈层;Cu和Cr合金元素在锈层和锈层-钢基体界面均存在富集现象。

超低碳贝氏体钢弯管热处理工艺优化研究

利用四因素、三水平的正交试验、组织分析、力学性能试验等手段,对超低碳贝氏体钢在不同Nb元素含量和不同热处理工艺下的组织性能进行研究。研究表明,要使超低碳贝氏体钢的屈服强度和抗拉强度达到最佳,应选择Nb元素含量为0.058%或0.094%的超低碳贝氏体钢,并且淬火温度选择1 040℃、淬火介质为10%NaCl溶液,回火应选择高温回火;要使超低碳贝氏体钢获得最佳韧性,应选择Nb元素含量不超过0.082%的超低碳贝氏体钢,淬火温度应该适当地降低,但是冷却速度应该有所提升,回火依然需要高温回火;为了使超低碳贝氏体钢的强度和韧性达到最佳的综合性能,建议选择Nb元素含量为0.058%的超低碳贝氏体钢管材,在淬火工艺中,采用10%NaCl溶液作为冷却介质,并在940℃的温度下进行淬火,随后进行回火处理,回火温度应控制在600℃。研究结果可为实际生产提供工艺上的参考。

冷变形对超低碳贝氏体钢中逆转变奥氏体的影响

采用硬度测试、拉伸试验、金相检验、X射线衍射测试、透射电镜检测、能谱分析等方法研究形变对超低碳贝氏体钢中逆转变奥氏体和力学性能的影响。结果表明:随着冷轧变形量的增大,超低碳贝氏体钢的硬度与强度呈显著增大趋势;超低碳贝氏体钢中的奥氏体体积分数从未变形时的0.4%逐渐增大到变形量为90%时的14.85%;钢中的逆转变奥氏体主要分布在晶界处,其形态由未变形时的薄膜状向块状转变;奥氏体中的Ni元素和Mn元素质量分数随变形量的增大而减小,Ni元素质量分数由未变形时的59%下降到变形量为90%时的11.64%,Mn元素质量分数由未变形时的16%下降到变形量为90%时的3.48%。

超低碳贝氏体钢及其焊接特性

超低碳贝氏体 (U L CB)钢采用极低的碳含量 ,充分利用 Mn、 Mo、Nb、Ni、Ti、B等元素的合金化作用 ,通过 U L CB组织获得了高的强韧性及优良的低温韧性 ;由于 U L CB钢碳含量极低 ,焊接性优良 ,焊接热影响区 (HAZ)韧性明显改善 ,裂纹敏感性显著降低。UL CB钢焊接时 ,焊缝金属是焊接接头的薄弱环节 ,研制开发超低碳贝氏体焊接材料是实现 UL CB钢焊接的关键环节。

超低碳贝氏体钢焊接热影响区冲击韧性的研究

用Gleeble1500热模拟机对含铜超低碳贝氏体钢进行不同焊接工艺下热模拟试验。研究了焊接热影响区的组织、性能。探讨了不同t85对钢中贝氏体组织组成及形态的影响以及组织与低温韧性的关系。用径迹显微照相技术(PTA)显示了硼在热影响区的行为。结果表明:在不同焊接条件下,此类钢焊接热影响区均具有较好的低温韧性和较低的韧脆转变温度。当以中等速率冷却时,高温时生成的一定量的粒状贝氏体可有效地分割奥氏体晶粒,使后生成的板条贝氏体更细,从而获得最佳的低温韧性。

新型Mn系超低碳贝氏体高强高韧钢的开发

在Nb、Ti微合金化超低碳含Mn钢的成分设计基础上,通过控制轧制获得扁平奥氏体,随后控制冷却获得贝氏体组织,开发出新型的高韧性超低碳贝氏体钢。实验结果表明,在0.03C～3.4Mn微合金钢中使扁平奥氏体的厚度细化至4μm左右,超低碳贝氏体组织的屈服强度达到600 MPa,抗拉强度达到780 MPa,上平台冲击功约230 J,实现了强度与韧性的良好配合。利用电子背散射衍射(EBSD)技术对试验钢相变产物的组织形貌进行了表征,并对强韧化机理、成分和工艺的优越性进行了初步的分析。

热变形工艺参数对超低碳贝氏体钢转变行为和显微结构的影响

研究了超低碳贝氏体钢在 1 2 0 0～ 40 0°C范围内 ,用常规轧制工艺 ( CCR)、再结晶控制轧制 ( RCR)和动态再结晶控制轧制 ( DRCR) 3种热模拟变形工艺进行变形后再进行连续冷却转变行为 .结果发现 ,3种变形工艺均可细化奥氏体的晶粒 ,而且细化晶粒程度的变形工艺顺序依次为DRCR、RCR和 CCR.此外 ,奥氏体的转变行为受到 CCR、RCR和 DRCR工艺的影响 .同一冷却速度下 ,3种不同的变形工艺获得过冷奥氏体发生贝氏体转变的开始温度不同 .显微结构观察表明 ,在试验冷却速度下 ,用 CCR工艺变形 ,全部获得铁素体且存在少量的化合物 ;用 RCR和 DRCR工艺变形 ,全部获得贝氏体 ,贝氏体呈板条状 ,其尺寸随冷速的增大而减小 。

海洋工程用超低碳贝氏体钢力学性能和海水腐蚀行为

以传统耐蚀型CrMoAl系和CuPCr系钢为对比实验钢,研究海洋工程用超低碳贝氏体钢(ULCB)在室温下的组织,力学性能和低温韧性,以及在模拟海水全浸区的腐蚀行为。通过失重法测得实验钢在不同腐蚀时间下的腐蚀速率,利用X-射线衍射仪和扫描电镜分析钢在全浸腐蚀后表面腐蚀产物特征,采用电化学方法测定极化曲线。研究表明:ULCB钢的室温强度、塑性及低温冲击韧性明显优于对比实验钢,而抗腐蚀性介于二者之间。

超低碳贝氏体钢形变奥氏体再结晶规律的研究

奥氏体热变形时再结晶规律是制定合理控制轧制工艺的理论基础。采用阶梯试样并通过光学显微镜来观察变形奥氏体的组织形貌 ,测量奥氏体再结晶百分数及晶粒尺寸。研究了道次变形量和变形温度对超低碳贝氏体钢变形奥氏体再结晶百分比影响规律 ,得到实验钢变形奥氏体再结晶图。实验证明试验钢的静态再结晶临界温度 (SRCT)为 95 0℃ ,在SRCT之上进行再结晶轧制 ,并利用随后的析出抑制再结晶和晶粒长大 ;在SRCT之下轧制 ,晶内产生大量的变形带 ,最后可以得到比较细小均匀的晶粒。但在部分再结晶区轧制时容易出现混晶组织恶化钢的性能 ,所以实际变形应该避开部分再结晶区域。

超低碳贝氏体钢埋弧焊焊缝金属的组织与力学性能

针对超低碳贝氏体钢HQ785DB的焊接特点,在低碳钢焊丝的基础上设计了一种埋弧焊用焊丝,将该焊丝匹配氟碱型SJ101焊剂对该钢进行焊接,研究了焊缝金属的显微组织、力学性能及冲击断口形貌。结果表明:焊缝金属组织以针状铁素体和板条贝氏体为主,另有少量弥散分布的粒状贝氏体;焊缝金属的抗拉强度为806.25 MPa,伸长率为16.78%,20℃时的冲击吸收功为183.25J;冲击断口上存在大量韧窝,以微孔聚集型的韧性断裂为主。

一种耐海水腐蚀型超低碳贝氏体钢的研究

为了开发具有高强度、高韧性和耐海水腐蚀性的海洋工程用钢,考察了含磷超低碳贝氏体钢的组织、力学性能和耐海水腐蚀性.超低碳贝氏体钢中磷的质量分数提高至0.09%时能够产生较强的固溶强化作用,而对室温至-40℃范围内的低温冲击韧性影响不大,这归因于钢中C,B原子在原始奥氏体晶界通过竞争机制抑制了P的偏聚,减弱了P产生的冷脆性.与无磷和低磷含量超低碳贝氏体钢相比,高磷含量超低碳贝氏体钢在3.5%NaCl溶液中全浸腐蚀速率明显降低.Cu,P的复合作用促进了致密的内锈层的形成,有效阻止了Cl-的进一步侵蚀.

超低碳贝低体(ULCB)钢研究进展及应用

介绍了超低碳贝氏体钢产生的背景、强韧化机制,以及冶金理论和加工工艺变革在该领域的应用和取得的一些研究进展。

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。

超低碳贝氏体钢的显微组织分析

对两阶段控轧控冷的超低碳贝氏体钢显微组织进行了光学显微镜和扫描电镜分析。结果表明:扫描电镜更能显示超低碳贝氏体钢的特点,纵向显微组织细小,奥氏体晶粒沿轧向被轧成扁平状,方向性明显,晶界清晰可见,奥氏体晶粒宽度在6～13μm之间;而横向显微组织、心部显微组织、表面显微组织以粒状贝氏体为主,没有明显的方向性,组织粗大,分布弥散、均匀;粒状贝氏体和板条贝氏体只有在两个极端的温度下才有明显的差异,而处于中间过渡温度时很难截然分开。

含Cu的Mn-Nb-B系超低碳贝氏体钢的强韧化机理

对一种含铜超低碳Mn-Nb-B系微合金钢进行TMCP工艺,得到屈服强度达850 MPa的超低碳贝氏体钢。采用光学显微镜和扫描电子显微镜对试验钢不同板厚处的组织进行观察与分析,通过透射电子显微镜分析试验钢板条贝氏体间析出物,结果表明,屈服强度850 MPa超低碳贝氏体钢组织主要为细小的板条贝氏体,沿板厚方向上贝氏体板条宽度变化不大,板条长度从表层到心部逐渐增大。贝氏体板条的细化和微细析出物的形态、大小及分布对试验钢的强韧性起决定作用。

超低碳贝氏体WDB620钢及其焊接性

介绍了超低碳贝氏体WDB620钢的力学性能,用几种传统的焊接性试验方法对该钢焊接接头的力学性能及抗裂性进行了研究。结果表明,超低碳贝氏体WDB620钢具有良好的强韧性;当焊接热输入量小于35kJ/cm时,焊接接头性能良好。该钢具有很低的焊接冷裂纹敏感性。

超低碳贝氏体钢HAZ组织、性能及硼分布

用Gleeble－1500热模拟机对Cu－Nb－B系超低碳贝氏体钢进行不同焊接工艺下热模拟试验，选定峰值温度为1340℃，高温停留0．5s，t(8/5)，分别取30，45，60s．研究了焊接热影响区（HAZ）组织、性能和硼的分布．结果表明：此类钢在不同焊接条件下，焊接热影响区均具有较好的低温韧性和较低的韧脆转变温度．进一步探讨了不同t(8/5)；对钢中贝氏体组织组成及形态的影响，以及组织和低温韧性的关系．用径这显微照相技术（PTA）显示了硼在热影响区的行为．

鞍钢超低碳贝氏体钢HQ590DB热轧卷板生产实践

介绍了鞍钢 HQ 5 90 DB超低碳贝氏体钢成分优化、钢质净化及微合金化过程 ,阐明了其在鞍钢 1780热轧机组的控轧控冷工艺制度 ,包括温度制度及压下制度 ,尤其轧后加速冷却制度的优化过程 ,采用控轧控冷工艺实现了晶粒细化及沉淀强化 ,最终获得了极为细小的具有高密度亚结构的贝氏体组织。鞍钢 1780机组首批试轧的超低碳贝氏体钢 HQ5 90