低碳超低碳微合金化管线钢显微组织的研究进展

综述了低碳及超低碳微合金钢显微组织研究的现状,介绍了奥氏体连续冷却转变时形成的各种铁素体的术语,讨论了多边及准多边铁素体、针状铁素体及晶内成核针状铁素体、粒状贝氏体铁素体等的形成机理和组织形貌。另外,还指出了文献中使用“针状铁素体”术语的一些混淆及不同理解,提出了在工程上分析复杂管线钢组织时,可将多种形态铁素体简化为铁素体及贝氏体两类。对当前西气东输管线工程中材料显微组织的判断可提供参考。

低碳微合金管线钢过冷奥氏体连续冷却转变

利用膨胀法和差热分析法结合金相-硬度法,在Gleeble-1500热模拟机上测定一种低碳微合金管线钢以不同速度连续冷却时的膨胀曲线,结合DSC曲线和金相组织分析,确定该钢的临界温度及相变温度,获得该钢的连续冷却转变曲线(CCT图),研究该钢连续冷却时的奥氏体转变。研究结果表明:添加0.21%Mo起到抑制铁素体和珠光体作用,促进针状铁素体组织的形成,实验钢在5.0～20.0℃/s的较宽冷却速度范围内连续冷却都能得到需要的针状铁素体组织,表明低碳Mn-Nb-Mo微合金管线钢容易得到管线钢工程所需要的组织。

形变热处理工艺对低碳微合金管线钢晶粒细化的影响

以管线钢X5 2为研究对象 ,在Gleeble 15 0 0热模拟机上 ,进行了奥氏体未再结晶区不同形变速度、形变量和冷却速度对X5 2的相变行为及显微组织影响的研究。通过光学显微镜、扫描电镜分析可以发现 ,随变形速率、形变量和冷却速度的增加 ,晶粒明显变细。同时 ,低碳钢不同的是在奥氏体未再结晶区轧制时 ,第二相的析出可以抑制再结晶 ,并且析出物的存在不仅阻碍位错的运动 ,而且会造成位错的增殖 ,因而微合金钢细化晶粒的机理主要有 :形变诱导铁素体。

微量Nb对低碳低合金管线钢相变的影响

采用Gleeble-1500D型热模拟机,测定了不同Nb含量的低碳微合金管线钢在不同冷却速度下,过冷奥氏体连续冷却相变点,分析观察了显微组织,测定了其显微硬度。结果表明,在同一冷速下,随着Nb含量的增加,过冷奥氏体连续冷却相变点降低,组织中容易出现板条状贝氏体铁素体,显微硬度提高;在相同成分下,随着冷速的增加,含铌钢中铁素体越来越细小,由等轴大块铁素体组织向板条状贝氏体铁素体转变,显微硬度提高。

微合金元素对700MPa级低碳贝氏体钢组织与性能的影响

通过对700 MPa级低碳贝氏体钢静态CCT曲线及不同冷却速度下组织的分析,研究了两组不同Ti、Nb含量的低碳贝氏体钢的组织、性能。结果表明,Ti、Nb含量的增加促使抗拉强度、屈服强度提高,但是Ti含量过量时对低温冲击功是不利的;wTi=0.015%-0.025%、wNb=0.04%-0.05%可满足700 MPa级别低碳贝氏体钢的强度与韧性要求,该成分钢在TMCP处理后采用回火工艺,可以获得理想的力学性能。

微合金元素Ti-Nb对低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验的700 MPa级低碳贝氏体钢由30 kg真空感应炉熔炼铸成断面100 mm×50 mm扁锭-轧成12mm板。通过CCT曲线和3～30℃/s冷却速度下组织的分析,研究0.01Ti-0.03Nb和0.06Ti-0.05Nb两种微合金化对(%)0.059～0.066C、1.41～1.67Mn、0.30～0.36Si、0.37～0.48Cu、0.21～0.24Ni、0.18～0.22Mo、0.000 8～0.002 2Bs、0.002 6N低碳贝氏体组织和力学性能的影响。结果表明,0.06Ti-0.05Nb钢的强度高于0.01Ti-0.03Nb钢,但前者Ti含量高,-40℃冲击功较后者低。700 MPa级低碳贝氏体钢合适的微合金化Ti-Nb成分为0.04%～0.05%Nb-0.015%～0.025%Ti。

Nb微合金化低碳贝氏体钢的再结晶和应变诱导析出

通过Gleeble-2000热模拟试验机研究了850～1050℃双道次变形(第1道次60%,20 s^(-1),第2道次20%,10 s^(-1))及不同道次间隔时间(10～50 s)对含铌低碳贝氏体钢(%:0.21C、1.50Cr、0.20Mo、0.047Nb)再结晶的影响和应变诱导析出Nb(CN)与热变形奥氏体再结晶的相互作用。结果表明,该钢在1000～900℃变形10 s后,开始应变诱导析出Nb(CN),延迟静态再结晶过程;通过双道次变形,可获得≤10μm奥氏体晶粒。

轧制-直接淬火参数对Ti-B微合金化低碳Si-Mn钢组织和性能的影响

用0.06%(Ti+B)微合金化(%)0.17C-0.92Si-1.63Mn钢135mm连铸坯在实验室φ500mm中厚板轧机轧成24 mm板材,试验了终轧、开始和终止水冷温度对实验钢组织和力学性能的影响。结果表明,终轧920℃开冷900℃终冷180℃,冷却速度30℃/s和终轧880℃,开冷860℃终冷280℃,冷却速度22℃/s,钢的组织和性能与传统的880℃1h淬火+220℃6h回火的组织和性能相当。

0.03Nb-0.15Ti微合金化低碳高强度钢的动态再结晶

通过Gleeble 1500热模拟试验机试验研究了Nb-Ti微合金化低碳钢(/%:0.06C,0.22Si,1.80Mn,0.03Nb,0.15 Ti,≤0.007N,≤0.002S)10mm带钢在850~1100℃,以应变速率0.1~20.0 s^(-1),总变形量75%单道次压缩变形时动态再结晶,由真应力-真应变曲线,结合加工硬化率曲线,得出动态再结晶临界应变0.4~0.7和完全再结晶应变量1.1~1.4。该钢的热变形激活能为618.225 kJ/mol。根据试验结果得到Zener-Hollomon方程和动态再结晶状态图,利用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程法得到再结晶体积分数实际值,采用Epsilon-P模型对实验数据进行回归,得到试验钢的再结晶动力学模型。

钛钒微合金化钢中碳氮化物的鉴定与分析

微量钛和钒加入C-Mn钢和C-Mn-Si钢中能大幅度提高钢材的强韧性。这种效应与钛钒析出物的细化晶粒和沉淀强化作用有关,而且这种效应的强弱主要取决于析出物的形态和数量,因而析出物形态的鉴定与分析对研究此类钢是非常重要的。

Nb、Ti、Al多元微合金化对低碳锰钢抗氧化性能的影响

研究了经Nb、Ti、Al多元微合金化后 ,低碳锰钢抗氧化性能的变化规律。通过氧化动力学曲线的测定 ,确定了此类钢抗氧化级别的温度区间。Nb、Ti、Al微合金元素对低碳锰钢高温抗氧化性能的作用 ,主要是改善钢的高温氧化膜结构 ,依靠Nb、Ti元素形成弥散分布的微细碳化物质点 ,阻止铁离子的扩散 ,从而降低钢的氧化速率 ,提高抗氧化性能。

微合金低碳贝氏体钢变形抗力的研究

在Gleeble-1500热模拟试验机上采用圆柱试样压缩的方法,研究了微合金高强度低碳贝氏体钢在不同变形条件下变形抗力的变化规律。结果表明:变形抗力随变形量、变形速率的增加而增加,随着温度的提高而降低,并且这种态势随变形温度、变形速率的提高逐渐趋缓。同时,建立了微合金低碳贝氏体钢的变形抗力数学模型,回归分析结果表明与实测结果吻合较好。

低碳微合金化高级别船板钢冶炼工艺的研究

介绍了采用100t氧气顶底复吹转炉冶炼-LF炉精炼-RH炉精炼-板坯浇注工艺路线生产低碳微合金化高级别船板钢的生产工艺，采用该工艺可以生产出低碳、低磷、低硫和高洁净度的钢坯，满足轧制高级别船板钢的要求。

铌微合金化低碳贝氏体钢的组织细化研究

通过热模拟试验研究了铌微合金化技术在长材低碳贝氏体钢的应用。研究结果表明，铌微合金化低碳贝氏体钢采用长材轧制方式时，形变诱导析出Nb（CN）颗粒抑制再结晶主要发生在轧后的冷却过程中。在轧制变形3s后，形变诱导析出Nb（CN）颗粒，Nb（CN）颗粒抑制了轧后奥氏体晶粒的长大。在900℃以下温度变形时可获得约10μm的均匀细小的奥氏体晶粒，微细析出物在贝氏体相变过程中也起到了抑制贝氏体板条束长大的作用。

低碳微合金非调质钢非金属夹杂物的研究

通过热力学计算和试验,分析低碳Nb-V-Ti-N系微合金非调质钢中的非金属夹杂物热力学形成的可能性以及如何通过控制钢中元素的含量,来影响夹杂物的类型,从而为进一步提高钢的纯净度提供理论依据。

低碳微合金钢微观组织的纳米压痕研究

对低碳微合金钢D40进行热处理和热模拟实验,获得各实验工艺下的试样,经过金相制备,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察各试样显微组织。室温条件下,利用纳米压痕仪对试样块状铁素体、针状铁素体和马氏体组织进行微观力学性能分析。结果表明,同一种低碳微合金钢在热处理和热模拟工艺下得到的马氏体和铁素体的平均纳米硬度差别很大,针状铁素体的平均纳米硬度小于马氏体的平均纳米硬度,大于块状铁素体的平均纳米硬度。

钒钛微合金化对钢的低周疲劳性能的影响

本文对几种钒钛微合金钢进行了恒应变低周疲劳试验,得到不同元素微合金化及不同轧制方法下的几种钢的低周高应变疲劳寿命及裂纹扩展速率,并用SEM和TEM分别观察了断口形貌和显微组织,分析了影响低周疲劳抗力的因素及微观机制。

低碳微合金贝氏体钢的转变动力学研究

以低碳微合金贝氏体钢为研究对象,用热膨胀法测定了奥氏体的连续冷却转变曲线,用光学显微镜观察了相变组织,发现相变温度区间较宽,且在1～30℃/s冷速范围内均可得到贝氏体组织,随冷速提高,相变温度降低,组织晶粒细化。

热轧工艺对低碳微合金钢组织与性能的影响

随着工业化进程的逐渐加快,对钢材的要求越来越大,所以钢材的种类以及质量都发生了显著地提高。其中微合金钢就是钢材中较为新颖的一种类型。在对钢材通过不同的方式进行制作的过程中,会对其自身的性质以及组织结构产生严重的影响,所以需要了解每种制作方法对其产生的影响,从而选择一种最为合适的制作方法。在本文中就将对热轧工艺,对微合金化钢所带来的影响进行分析。