工艺参数对600MPa热轧双相钢铁素体转变的影响

通过Gleeble-1500热模拟机研究了终轧变形60%时,终轧温度(840℃和860℃),快冷至不同温度(730～630℃)及保温时间(5～10 s)对DP600热轧双相钢(%:≤0.1C、≤1.5Si、≤1.5Mn、≤0.10Als、≤0.50Cr)铁素体转变的影响。结果表明,延长保温时间,降低终轧温度可明显促进铁素体转变,提高铁素体体积分数;第一段快冷后保温温度从730℃降至630℃,铁素体体积增加约20%,抗拉强度降低约60 MPa。

固溶处理对超低碳奥氏体不锈钢00Cr24Ni13铸坯δ-铁素体转变的影响

研究了1 000～1 200℃1～3 h固溶、淬火或空冷对超低碳奥氏体不锈钢00Cr24Ni13(/%:≤0.02C、23～25Cr、13～14 Ni)200 mm×1 250 mm铸坯8铁素体转变的影响。结果表明,随固溶温度升高和保温时间延长铸坯中δ铁素体量减少;随固溶温度的升高,铸坯中的连续网状δ铁素体断开并且长大,空冷则会促使高温下长大的δ铁素体向小尺寸颗粒状组织转变;当铸坯试样在1 200℃保温3 h空冷后,网状δ铁素体完全转变成弥散分布的小于10μm的颗粒状铁素体组织,δ铁素体相比例也由14.3%降至7.3%。相对于颗粒状铁素体,网状δ铁素体的奥氏体-铁素体两相界面在轧制中更容易产生裂纹。

强磁场下退火温度对Fe-0.36C合金铁素体转变的影响

采用12T强磁场热处理装置研究了强磁场下不同奥氏体化温度退火对高纯Fe-0.36C合金先共析铁素体组织形貌的影响.结果表明:强磁场能够显著抑制针状铁素体的形成,并使先共析铁素体晶粒沿磁场方向伸长且呈链状排列.这是由于强磁场增加的相变驱动力克服了由界面能和退磁场能构成的相变阻力所致.随奥氏体化温度升高,先共析铁素体晶粒沿磁场方向伸长程度逐渐减弱,针状铁素体面积分数增加,这是由于奥氏体晶粒粗大化而引起的退磁场能的被削弱程度降低所致.

低合金亚共析钢的临界温度及最大铁素体转变量的计算

利用热力学软件和经验公式计算了CL50D钢和Fe-C二元系的Acm和A3临界温度线,并进行了对比分析。在此基础上,利用杠杆定理计算了过冷奥氏体等温转变获得的铁素体最大转变量。奥氏体等温转变试验结果表明,基于经验公式法预测的Acm和A3临界温度线能够更准确地计算得到CL50D钢中最大铁素体转变量。本文的工作为低合金亚共析钢奥氏体的等温转变动力学研究和铁素体析出量的精确计算提供了一种方法。

基于FTSR热轧含Nb钢的铁素体相变实际转变温度模型

采用Gleeble—2000热/力模拟试验机研究了FTSR薄板坯连铸连轧工艺轧制含Nb钢的铁素体相变行为。考虑热力学平衡温度、相变前奥氏体晶粒尺寸、冷却速度以及固溶Nb含量的影响,建立了热变形条件下奥氏体向铁素体相变实际转变温度(Ar_3)模型,并与实测结果比较,两者吻合较好。

强磁场下Fe-C合金中碳的质量分数对先共析铁素体形貌的影响

选用高纯Fe-0.12C,Fe-0.36C,Fe-0.52C及Fe-0.76C合金为实验材料,研究了强磁场退火条件下碳质量分数对Fe-C合金先共析铁素体晶粒形状和尺寸的影响规律.结果表明:随着碳的质量分数增加,先共析铁素体晶粒不但逐渐减小,而且沿强磁场方向伸长并呈链式排列的趋势不断减弱.产生上述现象不仅与Fe-C合金的碳质量分数相关,而且与先共析铁素体晶粒的形成过程和演变机理密不可分.并由此提出一种碳质量分数较低的Fe-C合金在先共析铁素体转变初期或碳含量接近共析成分的Fe-C合金中先共析铁素体晶核距离较远的情况下适用的磁偶极子模型.

含Nb钢在FTSR工艺中铁素体相变行为研究

采用Gleeble-2000热/力模拟试验机模拟了含Nb钢在FTSR(Flexible Thin Slab Rolling)薄板坯连铸连轧过程中的铁素体相变行为,通过研究Nb含量、终轧温度等参数对铁素体相变实际转变温度以及铁素体晶粒尺寸的影响,得出了低碳含Nb钢在FTSR工艺中的铁素体相变规律,可为薄板坯连铸连轧工艺轧制含Nb钢时控制冷却工艺的制定提供指导。

内磁屏蔽钢连续冷却转变规律研究

在Gleeble-1500热/力模拟机上采用热分析法和热膨胀法测试内磁屏蔽钢在不同试验工艺参数下的相变点,分析不同试验工艺参数对其影响并建立3种试验工艺下的CCT曲线。试验结果表明:形变促进铁素体转变,使得连续冷却转变曲线左移;同一冷却速率下动态Ar3f比静态Ar3f高,通过降低终轧温度其作用更为明显。

冷轧低碳钢终轧温度试验对比分析

对冷轧低碳钢DC01热轧生产时设定不同的终轧温度,通过金相和拉伸实验,对比其热轧基板内部显微组织及力学性能的差异,并对比了冷轧和退火后其冷轧成品内部组织和力学性能的差异。试验结果表明,在终轧温度低于奥氏体向铁素体转变的开始温度Ar3时,热轧基板表层会随着终轧温度的降低出现越来越严重的混晶缺陷,通过冷轧及退火再结晶,表层混晶缺陷能够得到一定改善。轻微混晶缺陷不会直接对带钢热轧及冷轧力学性能数据产生明显影响,但会增大塑性应变比r值的各向异值|Δr|,即增加了材料的各向异性。

Al部分替代Si对基于动态相变热轧TRIP钢组织控制的影响

通过Gleeble-1500热模拟单轴压缩实验,研究了Al部分替代Si对热轧TRIP钢过冷奥氏体动态相变特征、组织控制及残余奥氏体的影响.结果表明:用Al替代C-Mn-Si钢中的部分Si后可缩小平衡相图中的γ相区,提高钢的A_3温度并扩大A_3—A_(r3)温度范围;动态相变时铁素体相变动力学提前,最佳贝氏体等温相变温度升高;组织中残余奥氏体具有较高的C含量,颗粒状残余奥氏体分布更为细小和弥散,但铁素体晶粒尺寸较C-Mn-Si钢的粗大.

材料热处理中子散射研究

作为新一代微观结构表征技术,中子散射正广泛应用于材料科学、物质科学、生物科学等诸多学科领域。本文仅就其在钢铁热处理领域的应用作一简要综述,包括热膨胀/收缩特性、扩散转变、马氏体转变、回复与再结晶,还涉及奥氏体预变形对铁素体转变的影响、马氏体BCT晶体结构在回火过程中的轴比变化、热应力与相变残余应力等,指出在新一代中子源建成后中子衍射技术将得到进一步广泛应用和快速发展。

780MPa高强度钢热轧过程中显微组织演变模型

Ti-Nb高强度低合金钢为目前普遍研究应用的高强度低合金钢（HSLA），本文在实验室研究了抗拉强度为780MPa的Ti-Nb高强度低合金钢热机械加工过程中显微组织演变。用热扭矩试验模拟全部热轧工艺，应用Gleeble1500热机械模拟仪，使用单向拉伸和双向拉伸试验分析材料基本状态，静态再结晶，奥氏体分解过程，还有连续冷却转变试验（CCT），应用时效试验研究沉淀强化机理。基于试验结果，提出热轧、冷却输出和卷取过程的显微组织模型，应用此模型可预测工业生产热卷板显微组织．其预测的铁素体晶粒尺寸与工业热轧生产得到的晶粒结果相吻合。

热加工工艺制度对中低碳钢组织结构的影响规律研究

对0．23％C-O．60％Si-1．50％Mn-0．505Ceq钢的热加工工艺制度对组织结构的影响规律进行了深入研究。为实现此成分体系钢种在P＋F组织条件下的低合金成本和高强度的最大化，通过TEM、SEM分析了位错形貌及密度，验证了晶内先共析铁素体的析出条件；通过热膨胀仪测定了形变温度对材料动态CCT的影响，测定并计算出形变温度对材料软化率和动态再结晶率的影响。

TMCP工艺对低碳Ni-Nb钢组织转变和力学性能的影响

为了研究TMCP工艺对低碳Ni-Nb钢显微组织转变类型和晶粒尺寸的影响规律,研究了不同TMCP工艺下的显微组织特征及其对力学性能的作用机理。结果表明,在未变形轧制情况下,当冷却速度小于5℃/s时,显微组织为铁素体和珠光体,铁素体晶粒尺寸随着冷却速度的增大而减小;在变形轧制情况下,随着冷却速度的增加,组织中的铁素体晶粒尺寸明显减小;当冷却速度增大到5℃/s时,微观组织中出现了大量粒状贝氏体。试制钢板试验表明,当冷却速度为4℃/s时,试验钢的组织为准多边形铁素体,可以有效提高钢的低温韧性;当冷却速度达到6℃/s时,试验钢微观组织中出现大量粒状贝氏体,明显降低钢的低温韧性。

选区激光熔化成形高氮不锈钢组织与力学性能研究

采用选区激光熔化(SLM)技术制备高氮钢构件,研究了激光体积能量密度对氮含量、致密度、物相组成、拉伸性能的影响,探索了高氮钢强韧化机制。研究表明:在体积能量密度从190.5 J·mm^(-3)增大到285.7 J·mm^(-3)的过程中,增材件致密度与拉伸性能呈先升高后降低的变化趋势。当激光扫描功率为200 W、扫描速度为400 mm/s、体积能量密度为238.1 J·mm^(-3)时,试样的氮含量(质量分数)为0.76%,致密度为99.8%,抗拉强度为1275.0 MPa,延伸率为14.7%,力学性能最佳。合适的激光能量密度有助于提高材料的致密度,增加氮在材料中的溶解度,过饱和的氮在奥氏体晶格中起到固溶强化的作用,进而提升增材构件的抗拉强度及延伸率。变形过程中的形变诱导铁素体相变(DIFT)效应使部分奥氏体向铁素体转变,对材料的强度及韧性均有提升作用。

控冷冷速对高性能桥梁钢组织和力学性能的影响

为了使控轧控冷工艺生产的高性能Q500qE桥梁钢具有较低的屈强比和良好的韧性,采用Gleeble-3800试验机模拟了试验钢不同冷速控冷工艺,研究了冷速对组织和力学性能的影响。结果表明：5~25℃/s冷却速率下形成针状铁素体、粒状贝氏体铁素体和少量弥散M-A岛构成的多相组织。随冷速增加,铁素体晶粒细化,M-A岛尺寸减小;强度和屈强比提高,冲击功先升高后降低。试验钢满足力学性能要求的控冷冷却速率范围是15~20℃/s。