高强韧钻杆用低碳高铌钢的动态CCT曲线测定与分析

利用MMS-200热力模拟实验机对高强韧钻杆用低碳高铌钢进行模拟轧制压缩试验,测定绘制低碳高铌钢动态连续冷却转变(CCT)曲线,并研究了冷却速率对显微组织的影响。结果表明,冷速为0.5℃/s时,组织主要由多边形铁素体(PF)和少量珠光体(P)组成,同时观察到极少量的针状铁素体(AF);冷速为1℃/s时,组织以针状铁素体(AF)为主,珠光体消失,但仍可见一定比例的多边形铁素体(PF);冷速升高到2℃/s时,转变组织完全为粒状贝氏体(GB);冷速升高到5℃/s时,转变组织以粒状贝氏体(GB)为主,同时出现少量的铁素体贝氏体(FB);冷速升高到30℃/s时,转变组织以铁素体贝氏体(FB)为主,同时出现少量的马氏体(M)。

高级别汽车桥壳钢Q460QK的生产

驱动桥桥壳是中重型商用汽车的重要零件之一,既是承载零件,也是传力部件,同时又是主减速器、差速器及驱动车轮传动装置的外壳,因而要求汽车桥壳钢除具备综合力学性能外,还应具备一定的耐低温疲劳服役性能。由于汽车桥壳零件采用冲压工艺,且零件形状较为复杂,要求桥壳钢具备一定的成型性能。本文根据汽车桥壳钢加工方式及服役工况,采用低碳锯钛微合金成分体系细化晶粒尺寸,通过高纯净度双联冶炼工艺降低钢水中非金属夹杂物,采用TMCP控轧控冷工艺控制带钢组织类型,生产出了高韧性耐低温Q460QK桥壳钢。采用室温拉伸试验、折弯试验、夏比摆锤冲击试验、光镜检验、扫描电镜检验等检验手段,经检测,该桥壳钢在-60℃温度下冲击功>300J且无明显的韧脆转变点,断后延伸率>24%,冷弯d=a折弯合格,微观组织为铁素体+贝氏体,其中的针状铁素体在改善强度的同时,还能显著提高带钢低温韧性,晶粒度评级达11.5级,带状组织评级1级,具备较优异的综合性能。

热变形参数对0.05C-0.128Nb钢组织演变规律的影响

采用Thermecmastor-Z热模拟试验机,对0.05C-0.128Nb微合金钢及X65(0.045%Nb)钢进行了热变形模拟试验,研究了其微观组织演变规律,得出高铌钢变形温度与变形抗力之间的关系。结果表明,铌含量的增加显著提高了再结晶温度,延迟了奥氏体再结晶。在低于1000℃变形时,低碳高铌钢形成大量扁平的"薄饼"状奥氏体组织,显著抑制了奥氏体再结晶,促进了变形诱导铁素体相变的发生。变形温度与变形抗力的对数值之间呈线性关系。

未再结晶区控轧控冷工艺对低碳高铌钢组织的影响

利用热模拟试验机研究了低碳高铌钢在不同控轧控冷参数下组织的变化规律。结果表明:随着变形温度的降低和变形量的增加,准多边形铁素体的含量增加,粒状贝氏体的含量减少,贝氏体的形貌逐渐由板条状变为粒状;当冷速低于5℃.s-1时,形成由铁素体和珠光体组成的组织,当冷速高于5℃.s-1时,组织中的贝氏体含量随之增加,晶粒明显更加细小均匀;试样的显微硬度随着冷速的增加而逐渐增大。

低碳高铌钢动态再结晶及组织演变

采用Gleeble-3800热模拟试验机研究了低碳高铌钢在不同变形参数下的动态再结晶行为及奥氏体再结晶晶粒尺寸的变化规律。结果表明:低碳高铌钢在较高温度下变形,越易发生动态再结晶行为,再结晶晶粒尺寸也随之增加至32μm;较低应变速率可显著促进试验钢发生完全再结晶,再结晶晶粒的数量与尺寸随之明显增加。

加热温度对含稀土低碳高铌钢相变的影响

利用Gleebe-1500D热模拟机研究了含稀土低碳高铌钢加热温度为950、1200、1250℃条件下对相变行为的影响,比较了在不同加热温度下钢的相变温度、显微组织与硬度的区别。结果表明:在不同加热温度下,含稀土低碳高铌钢在相变温度、连续冷却组织、硬度上均有较大差异。在加热温度为1250℃时,由于钢中铌能充分固溶,使得钢的连续冷却相变开始温度显著降低,易形成贝氏体,硬度也显著提高,因此确定1250℃为今后研究含稀土低碳高铌钢连续冷却相变合理的加热温度。

稀土对低碳高铌钢相变行为及组织的影响

利用L78 RITA热膨胀相变仪研究了不同冷速下稀土对低碳高铌钢相变行为的影响,并结合金相法绘制了加稀土和未加稀土两种成分试验钢的连续冷却相变曲线,分析了稀土对连续冷却组织的影响规律。试验结果表明,稀土加入低碳高铌钢后使连续冷却相变曲线向右移动,在相同冷速下显著降低了奥氏体向铁素体转变的开始温度,并且随着冷速的增加使降低程度增大。冷速从0.1℃/s增加到15℃/s时,加稀土的低碳高铌相变开始温度点下降了90℃,而未加稀土的下降了52℃;另一方面,稀土对低碳高铌钢在0.1℃/s到1℃/s冷速下的组织有较大影响,促进了针状铁素体的转变,并能在冷速增至5℃/s后使其更易获得板条状贝氏体组织。

稀土La对变形条件下低碳高铌钢组织和硬度的影响

应用Gleeble-1500D、光学显微镜、扫描电镜和维氏硬度计研究了变形条件下稀土镧对低碳高铌钢显微组织和硬度的影响。结果表明,稀土镧可显著细化低碳高铌钢室温组织,贝氏体铁素体板条宽度由8.78μm减小到4.85μm;并使M/A岛细小弥散分布,使低碳髙铌钢硬度提高51 HV5。

热变形对高铌低碳钢奥氏体→铁素体等温转变影响研究

针对热变形对铌质量分数为0.17%的低碳钢的奥氏体→铁素体等温相变动力学的影响,通过热模拟试验,分析未变形、875℃变形20%和30%条件下奥氏体向铁素体700℃等温转变的动力学,讨论了热变形和铌对奥氏体→铁素体等温相变的影响机制。研究结果表明:热变形主要通过缩短相变孕育期来加速奥氏体→铁素体等温相变;高铌钢奥氏体→铁素体等温转变是2阶段机制,即相变初期铁素体转变率低,第2阶段相变速率高,剩余的奥氏体很快转变为铁素体。

稀土对低碳高铌钢奥氏体晶粒尺寸及Nb、Ti固溶的影响

研究了稀土对低碳高铌钢奥氏体化行为的影响,采用激光共焦显微镜观察了低碳高铌钢的奥氏体原始组织,采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP)测定了不同加热温度下Nb、Ti的固溶量,通过扫描电子显微镜观察未固溶颗粒的大小及分布情况。结果表明,稀土能提高低碳高铌钢原始奥氏体晶粒的均匀性,细化该钢的原始奥氏体晶粒,降低钢中Nb、Ti的固溶温度。加入稀土后,在1250℃加热时奥氏体平均晶粒尺寸由未添加稀土时的36.18μm减小到23.16μm。加热温度为1250℃时,稀土使Nb、Ti的固溶百分含量分别提高了54.1%和44.9%;加热温度为1280℃时,稀土使Nb、Ti的固溶百分含量分别提高了25.6%和13.7%。