亚温正火对铁素体珠光体型非调质钢韧性的影响

采用两相区加热和冲击试验的方法, 研究了亚温正火工艺对铁素体珠光体型非调质钢显微组织和冲击韧性的影响. 结果表明, 在亚温区采用较低的加热温度和较慢的冷却速度, 可以较大幅度地提高韧性.

铁素体-珠光体型非调质钢的高周疲劳破坏行为

研究了三种碳和钒含量不同的铁素体-珠光型非调质钢的高周疲劳破坏行为,并与调质钢进行了对比.结果表明,铁素体-珠光体型非调质钢的高周疲劳性能与其微观组织特征有关.提高铁素体相硬度,其疲劳极限及疲劳极限比均提高,疲劳极限比最高可达0.60,远高于调质钢的0.50;热轧态粗大的网状铁素体-珠光体组织的疲劳性能较差,低于同等强度水平的高温回火马氏体组织。铁素体-珠光体型非调质钢疲劳破坏机制不同于调质钢,其疲劳裂纹基本上萌生于试样表面的铁素体/珠光体边界,并优先沿着铁素体/珠光体边界扩展;对于同等强度水平的调质钢,不存在像铁素体那样的软相,因而易在试样表层粗大的夹杂物处萌生疲劳裂纹.

高碳非调质钢连续冷却时的珠光体型相变及力学性能

对 3种不同含碳量 (0 6 4%、0 70 %、0 76 % )的高碳非调质钢在连续冷却条件下 ,过冷奥氏体发生珠光体型相变的规律及力学性能进行了试验研究。得出为了保证工件稳定、可靠地获得要求的珠光体型转变产物和力学性能 ,必须使冷却速度控制在1 0℃ /s≤V8/5≤ 10℃ /s范围。

两种不同碳含量铁素体+珠光体型非调质钢的缺口高周疲劳破坏行为

采用旋转弯曲疲劳实验和疲劳裂纹扩展速率实验研究了两种不同碳含量的铁素体+珠光体型非调质钢30MnVS和49MnVS的光滑样和缺口样(应力集中系数Kt=4)的高周疲劳破坏行为。结果表明,缺口对实验钢的疲劳极限具有显著的影响,30MnVS和49MnVS钢缺口样的疲劳极限较光滑样降低了约69%,呈现出较高的疲劳缺口敏感性。与49MnVS钢相比,30MnVS钢的光滑疲劳极限提高了11.0%,缺口疲劳极限提高了8.5%,但30MnVS钢的疲劳缺口敏感性及疲劳裂纹扩展速率均略高。两种实验钢的疲劳裂纹往往萌生于试样或缺口根部表面基体组织中的铁素体/珠光体边界,并优先沿着该边界扩展。实验结果及文献数据的拟合分析表明,可采用Kt的二次多项式拟合公式来简便地计算Kf值。

晶内铁素体型高强韧性微合金非调质钢的进展

晶内铁素体型微合金非调质钢成分一般为(%):0.2～0.4C,0.2～0.8Si,1.0～1.7Mn,0.05～0.15V,采用再结晶锻造或轧制、控制相变区间冷却速率以促进形成细小弥散的晶内铁素体组织是提高铁素体珠光体型微合金非调质钢强韧性的重要手段。选择合适的脱氧工艺,获得一定组成的细小、弥散的氧化物,使之成为MnS、VN和V4 C3等的析出核心,利于晶内铁素体析出的氧化物冶金是近来提高该钢强韧性的重要进展。介绍了国内外晶内铁素体型微合金非调质钢的化学成分和生产工艺,并分析了晶内铁素体形成机理。

汽车用铁素体-珠光体型非调质钢研究现状

基于汽车零部件发展趋势,零部件用钢的生产不断朝着低能耗、轻量化方向发展。非调质钢具有节能减排、制造成本低、生产周期短等优点,用于汽车零部件的生产符合碳达峰、碳中和的战略发展方向,且随着对非调质钢强韧性研究的深入,其力学性能已接近甚至达到调质钢水平。因此,非调质钢代替调质钢成为高品质汽车零件用钢发展的重要趋向。铁素体-珠光体型非调质钢是中国引入非调质钢以来应用最为广泛、使用量最大的非调质钢,在汽车零部件上的应用更为成熟,提高其综合力学性能可进一步扩大其应用范围。综述了汽车零部件用铁素体-珠光体型非调质钢的发展趋势,从晶粒细化、析出强化、晶内铁素体韧化等方面深入探讨了其强韧化机理。提出轧材的成分设计优化和组织调控可为非调质钢最终组织性能的保证奠定基础,而控制非调质钢深加工过程中二次加热温度、变形量和冷却制度等参数,可以进一步改善其组织性能,为开发更高强韧性的铁素体-珠光体型非调质钢提供理论依据,进而推动非调质钢的研究及生产。最后针对非调质钢在研究和生产中面临的相关问题进行总结,围绕未来铁素体-珠光体型非调质钢零部件综合性能提高的迫切需求,通过“产学研用”的合作方式,加强材料的基础特性研究,以实现全流程精确调控铁素体-珠光体型非调质钢的组织性能。

铁素体-珠光体型非调质钢连续冷却转变的研究

采用DIL805L淬火相变膨胀仪研究了铁素体-珠光体型非调质钢的连续冷却相变组织变化规律,分析了冷却速率和合金元素对相变组织、显微硬度和CCT曲线的影响。结果表明,Mo有助于获得针状铁素体组织,进而提高韧性,Mn与微合金元素V有助于提高钢的综合力学性能;冷速增大至0.5℃/s时,开始出现针状铁素体;冷速小于1℃/s时,获得完全的铁素体+珠光体组织;随着冷速的增大,钢的硬度不断增大。

汽车零部件用非调质钢盘条开发

介绍了汽车零部件用非调质钢开发,按照“C-Mn-Cr基础上添加V、Ti、Al等微量合金元素”的成分设计思路,采用“≥1120℃高温加热、≤840℃低温终轧”的生产工艺设计,材料达到固溶强化、沉淀强化、细化晶粒效果,晶粒度≥10级,热轧态抗拉强度≥790MPa。加热炉控制还原性气氛以改善脱碳,成品脱碳检测满足要求。结合CCT曲线,风冷线冷速控制在1℃/s以下,得到铁素体+珠光体型非调质钢。热轧盘条的抗拉强度、延伸率、面缩率、晶粒度、脱碳、非金属夹杂物等各项技术指标满足用户需求。