部分奥氏体化和完全奥氏体化铁素体/马氏体双相钢的CCT曲线

采用Formaster热膨胀仪分别测定了部分奥氏体化与完全奥氏体化冷轧热镀锌Fe-CMn-Cr-Nb-Ti系双相钢的CCT曲线,分析了连续冷却过程中的相变规律,从动力学角度分析了部分奥氏体化与完全奥氏体化试验钢CCT曲线的区别。结果表明：在冷速分别为1,3,5℃·s^-1时,部分奥氏体化试验钢的铁素体开始转变温度比完全奥氏体化试验钢的分别高36,25,44℃;与完全奥氏体化试验钢相比,部分奥氏体化试验钢的贝氏体转变在向低冷速区推移的同时,也向高冷速区推移,贝氏体转变冷速范围变宽,为1~40℃·s^-1;当冷速为1~10℃·s^-1时,部分奥氏体化试验钢的贝氏体开始转变温度要低于完全奥氏体化试验钢的,而当冷速为15~20℃·s^-1时,情况则相反;为了保证冷轧热镀锌钢的最终淬火组织为铁素体/马氏体双相组织,冷速需大于40℃·s^-1。

热轧马氏体双相钢生产工艺研究

根据中试试验,确定了热轧马氏体双相钢的最优成份,同时基于低温卷曲马氏体双相钢相变原理,设计其生产工艺流程及参数以实现精确控轧控冷工艺。轧制实验结果表明,产品各项力学性能指标均达到要求。

等温温度对Ti-Mo微合金高强双相钢相变及组织性能的影响

采用热模拟实验、光学显微镜、显微硬度仪和透射电镜等研究了等温温度对Ti-Mo微合金高强双相钢相变、组织及性能的影响。结果表明:当等温温度在750~725℃时,实验钢组织主要为马氏体+少量贝氏体或铁素体,随着等温温度降低(≤700℃),铁素体含量增多,排碳行为增加了过冷奥氏体的稳定性,抑制了中低温区贝氏体相变,在随后的冷却阶段,过冷奥氏体更倾向转变为马氏体。铁素体与马氏体的显微硬度均随等温温度降低而增加,但进一步降低温度,马氏体硬度基本保持稳定(361 HV0.1);650℃时铁素体显微硬度最高(242 HV0.1),这主要是由于铁素体内部产生了大量细小的相间析出,同时析出强化作用减小了铁素体与马氏体的硬度差异,降低了双相钢强度对马氏体体积分数的依赖性,等温温度较高时,相间析出形成被抑制。

退火温度对铁素体/马氏体双相钢组织及性能的影响

利用扫描电镜、室温拉伸、冲击测试等试验方法,采用两相区退火,研究了退火温度对铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响。结果表明:试验钢热轧态组织为铁素体+马氏体,铁素体含量为32.8%;随着两相区退火温度由720℃逐渐提高至830℃,铁素体含量由45.7%降低到23.6%,马氏体含量逐渐提高;试验钢的屈强比由热轧态的50%,提高至830℃退火后的60%;试验钢的冲击吸收能量与铁素体含量成线性关系。

双相区轧制对铁素体/马氏体双相钢组织性能的影响

采用双相区(α+γ)轧制及双相区短时保温处理相结合的方式,制备了一种高强高韧性低碳低合金铁素体/马氏体双相钢,并采用SEM、室温拉伸试验和维氏硬度检测等手段研究了不同轧制工艺对铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响。结果表明:相对于普通的连续轧制工艺,等温轧制和道次之间短时保温处理相结合的工艺对铁素体/马氏体双相钢的相比例、形貌和尺寸有重要影响。等温轧制及短时保温处理的双相钢的组织明显细化,马氏体相比例增加,组织均匀性显著改善,屈服强度提升了34%,达到1229 MPa,屈强比高达0.78,断口为韧性断口特征,呈细小韧窝状,具有良好的综合力学性能。

高马氏体含量双相钢组织及变形研究

采用不同的两相区温度保温和盐水淬火处理,在实验室条件下得到不同马氏体含量的含钒双相钢。利用扫描电子显微镜对不同马氏体含量的试样的断口和断口侧面分析,发现在高马氏体含量下,双相钢变形和断裂与马氏体含量和组织形态有关,且其均匀变形阶段的应变硬化指数n值及应变硬化速率也会随着马氏体含量的增加而显著升高。而加入钒,其碳化物弥散分布在铁素体中,增强了双相钢的应变硬化能力,提高了双相钢的力学性能。

组织形貌对热轧双相钢力学行为影响

采用550小轧机进行了实验室轧制实验,通过改变冷却工艺改变双相钢显微组织中铁素体和马氏体形貌和分布,研究了铁素体和马氏体形貌和分布对钢力学行为的影响。实验结果表明,当组织中的铁素体由多边形铁素体部分转变为针状铁素体时,马氏体的尺寸变小且分布更为均匀。此时,钢的屈服强度和抗拉强度明显提高,延伸率略有下降,冲击性能明显提高。

不同马氏体含量的F/M双相钢组织及形变行为

对马氏体铁素体双相钢采用临界区内不同温度淬火试验,得到不同的马氏体含量,并进行单轴拉伸试验。分析了双相钢拉伸过程中的加工硬化行为,求出各个阶段的应变硬化指数n值,并用修正的Crussard-Jaoult分析方法(即C-J模型)分析试验钢的应力-应变曲线。试验结果表明,在两相区内,随着淬火温度升高,马氏体含量增加,由狭长的岛状马氏体最终转变为板条状马氏体;修正的C-J分析表明双相钢的"转折应变"随着马氏体含量的增加呈单调减少。

高马氏体量双相钢的组织与性能研究

通过光镜、扫描电镜分析以及拉伸试验研究了高马氏体量双相钢(马氏体体积分数大于30%)在不同热处理条件下的显微组织和拉伸性能,并进一步探讨了其断裂机理。结果表明,随着两相区保温温度的升高,马氏体体积分数不断升高,导致强度不断提高。马氏体体积分数较低时,钢的断裂特征为韧性断裂;马氏体体积分数较高时,则会转变为脆性断裂。微孔在断裂表面附近形成。微孔的形态随着马氏体的比率而变化,随着马氏体体积分数的升高,微孔形态从界面结合力的丧失转为微裂纹。

不同微观组织低合金钢模拟海水浆体冲蚀磨损行为的对比

以不同热处理工艺得到的双相钢和全马氏体钢为研究对象,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对其组织进行了精细表征,通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)对比研究其耐海水腐蚀性能,采用MSH冲蚀磨损试验机分析其在模拟海水砂浆中的冲蚀磨损行为,并用白光干涉仪对冲蚀磨损表面形貌进行了表征。结果表明,双相钢的组织以马氏体为基体,铁素体体积分数为9.8%±0.6%;全马氏体钢组织为单一板条马氏体。相比于全马氏体钢,双相钢具有较低的屈服强度、抗拉强度、硬度和耐蚀性,但表现出更高的耐磨蚀性能。究其原因,双相钢中马氏体相的显微硬度显著高于全马氏体钢,软硬相的协调使微裂纹在双相钢中难以扩展,从而使磨蚀质量损失减少。