CSP工艺生产低碳高强度汽车板力学性能特征及强化机理

研究了珠钢电炉CSP工艺生产低碳高强度汽车梁用钢板ZJ510L生产工艺、组织演变、强化机理与组织性能之间的关系.通过光学显微镜、透射电镜和力学性能实验研究表明:ZJ510L显微组织随着轧制道次和冷却速度的增加而细化,最终铁素体晶粒尺寸约为5～6μm;析出的第二相粒子主要为A12O3,MnS和AlN以及大量的碳化物,尺寸大多在20～150nm之间;成品板强度和延伸率较高,并具有良好的成形性能和低温冲击韧性.细晶强化是ZJ510L钢板的主要强化方式.     

CSP流程生产X70管线钢的工艺控制及强韧化机理

对CSP流程生产X70管线钢的成分设计及工艺控制进行了阐述。并对CSP生产的X70管线钢的力学性能、显微组织、析出物进行了分析研究。结果表明:CSP生产的厚度规格为5mm的X70管线钢力学性能优良,平均屈服强度为555MPa,平均抗拉强度为650MPa,屈强比为0.85,-20℃条件下平均冲击功为260J,-5℃条件下DWTT平均纤维断面率为98%。通过对显微组织进行观察发现,X70管线钢的显微组织主要为粒状贝氏体加针状铁素体组织,析出物分布均匀,尺寸约在20nm左右,析出粒子为Nb、Ti复合析出。     

CSP微合金高强度钢研究

在热模拟实验机上进行不同变形工艺的试验,研究了不同变形工艺参数对CSP生产线生产的一种微合金高强度钢组织和性能的影响.结果表明,通过优化道次变形量、变形速度、变形温度和冷却速率等工艺参数,可获得微合金高强度钢产品.     

板条贝氏体中少量铁素体对高强钢强韧性的影响

以一种低成本高强钢为研究对象,对其实施了不同冷却模式的TMCP工艺实验,并利用光学显微镜、拉伸试验机、冲击试验机对其组织与力学性能进行了研究.实验结果表明:通过相变强化和在两相区的保温处理,在以板条贝氏体为主的实验钢组织中引入少量铁素体,使其拥有高强度、高冲击韧性等综合力学性能.在同类工艺条件下,试验钢的抗拉强度、屈服强度以及屈强比随终冷温度降低而升高,延伸率和断面收缩率随终冷温度降低而降低.     

700MPa级超低碳高强度贝氏体厚钢板的晶粒细化机制研究

根据超低碳微合金化的成分设计意图,采用控制轧制和控制冷却工艺得到细化的贝氏体组织,利用光学显微镜、FE-SEM和TEM对各类微观组织和析出物进行了研究和分析.结果表明,700 MPa级超低碳贝氏体厚钢板为细小均匀的粒状贝氏体和少量针状铁素体与多边形铁素体的复合组织,其屈服强度不小于580 MPa,抗拉强度不小于700 MPa,低温冲击韧性为-20 ℃,Akv不小于150 J.钢板具有强度高、韧性好和焊接性能良好的特点,其强度和韧性的良好匹配主要是由于在粒状贝氏体相变前形成了少量的针状铁素体分割奥氏体晶粒,从而细化了最终的复合组织.     

Q345C高强度厚板TMCP工艺

介绍了Q345C厚70 mm钢板的TMCP工艺,实现了对钢的强度、塑性和韧性的控制,研究了控制轧制工艺和钢的组织性能之间的关系,分析了钢的组织形貌.结果表明,采用该无热处理的未再结晶区大压下量TMCP工艺试验的厚板,轧后无论采用空冷还是加速冷却,力学性能都满足GB/T1591-94的要求,且厚度方向力学性能均匀性良好;加速冷却钢板铁素体晶粒细化更为明显,表面与心部铁素体晶粒尺寸稍有差异.为现场生产厚70mm钢板提供了有力的依据,节省了能源,降低了生产成本.     

轧制工艺对ZJ400 热轧板带组织和性能的影响

研究了3种ZJ400 CSP热轧板材工艺规程与组织、力学性能的关系,实验结果表明：当变形量增大时,晶粒组织的不均匀程度增大,含有粗大的铁素体晶粒和残留的热轧织构,引起力学性能的各向异性,导致了抗拉强度和延伸率的降低。     

低合金高强度双相钢的特点和生产工艺

本文由传统的低合金高强度钢引入素体马氏体双相钢,介绍了低合金高强钢中的铁素体加马氏休双相钢的组织特点,双相钢的显徽组织主要为细晶粒铁素体和10~30%的马氏体,还可能存在少量贝氏体。对双相钢的基本生产工艺的介绍包括:传统热轧双相钢工艺以及对其组织和性能的影响,其中特别介绍了终轧温度对热轧双相钢组织细化的影响;传统冷轧双相钢的生产工艺,其中特别介绍了汽车工业中双相钢的冷轧工艺;热处理工艺对双相钢组织和性能的影响。本文就双相钢在我国和国外的应用做了简单的介绍,其中双相钢以其连续屈服,高的初始加工硬化速率,低的屈强比,以及强度和韧性的优良配合,良好的成型性等特点在汽车行业得到了大力发展,成为理想的汽车用钢板。最后对双相钢的发展做出展望。     

液芯压下工艺下 CSP连铸SPA-H钢的组织研究

通过对珠钢CSP（Compact strip production）在液芯压下LCR（Liquid core reduction）工艺和非液芯压下工艺条件下铸坯和成品板的室温组织进行对比研究，分析了连铸连轧过程中显微组织的变化过程，并探讨了CSP工艺生产LCR／非LCR工艺下组织细化的原因．研究表明：在CSP工艺下，微观组织为大量细晶铁素体和部分珠光体，最后得到的成品板具有均匀细小的组织．液芯压下工艺下铸坯表面晶粒呈不规则多边形状，与非液芯压下工艺下表面组织有明显差异；而且液芯压下工艺下铸坯内部组织枝晶化趋势变缓．经过6道轧制，成品板中组织差别不明显．组织细化原因可归结为大量位错和形变带导致的相变驱动力增加，钢中大量弥散析出氧化物以及终轧后的层流冷却作用．     

异步热轧对低合金钢显微组织及力学性能的影响

分别采用同步热轧及异速比为1.2的异步热轧对低合金钢进行热轧,研究异步热轧对低合金钢显微组织及力学性能的影响机制.结果表明,与同步热轧相比,异步热轧可显著促进低合金钢奥氏体/铁素体相变,提高热轧钢板厚度方向的组织均匀性.同步热轧工艺下,钢板表层为细晶铁素体层,厚度1/4或1/2处组织为粗大的贝氏体.异步热轧工艺下,钢板板厚方向主要为均匀的铁素体组织.两种热轧条件下,实验钢的抗拉强度和延伸率相当,分别为710~718 MPa和20%.采用异步热轧代替同步热轧后,实验钢的屈服强度由526MPa提高至561 MPa.这主要是由于同步热轧的钢板相变强化占主导,而异步热轧的钢板细晶强化相对较强.     

碳含量和组织类型对低合金钢耐蚀性的影响

研究了不同碳含量和显微组织的低合金钢的耐腐蚀性能和腐蚀行为,并与商业耐候钢09CuPCrNi进行了相应的比较.通过金相显微镜、扫描电镜观察,轧后水冷钢的主体组织为板条状贝氏体,轧后空冷钢为针状铁素体、粒状贝氏体、M/A小岛和少量渗碳体(珠光体)的混合物.用干湿循环加速腐蚀实验对耐蚀性测定结果表明:低碳钢(0.03%C)和轧后水冷的较高碳含量钢(0.1%C)的耐蚀性均明显优于09CuPCrNi;低碳含量钢的组织类型对其耐蚀性影响不大;较高碳含量情况下,单相贝氏体钢的耐蚀性优于由铁素体、渗碳体(珠光体)等构成的复相组织钢;轧后水冷时,不同碳含量的钢耐蚀性差别不大;轧后空冷时,低碳含量钢的耐蚀性优于较高碳含量钢.用扫描电镜对锈层进行观察,可以看出耐蚀性较好的样品在腐蚀后期形成了致密的内锈层.     

钒对高强度汽车大梁钢组织细化的影响

利用Gleeble-3500热模拟试验机、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射技术等手段研究V对700 MPa级高强度汽车大梁钢组织细化的影响.在冷却速度2~7℃·s-1时,显微组织为针状铁素体+粒状贝氏体组织.V添加提高粒状贝氏体体积分数,细化粒状贝氏体组织,并明显降低粒状贝氏体中M/A岛的尺寸.与无V钢相比,含V钢中大角度晶界比例提高18.2%,对提高钢的韧性有利.由于C含量过低,在实验钢中未观察到单独的VC析出,由此推测V主要固溶在基体中,以合金化方式促进钢的贝氏体相变,使组织得到有效细化.     

瞬时淬火工艺下低碳钢的组织演变规律

为了探究瞬时淬火工艺下低碳钢组织的演变规律,在热模拟机上对Q195和CR340试样进行了瞬时淬火处理.结果表明,瞬时淬火工艺初期得到马氏体+贝氏体+铁素体+未溶渗碳体的复杂混合组织;保温足够时间后,未溶渗碳体逐渐溶解使奥氏体平均碳浓度升高,奥氏体晶粒内碳浓度梯度减小,从而增加组织中马氏体相对量,最终得到全部板条马氏体组织.瞬时淬火工艺与传统淬火工艺相比可明显细化试验钢晶粒尺寸,提高升温速率对试验钢晶粒细化作用更明显.     

初始组织形态对中碳钢温变形组织演变的影响

中碳钢温变形过程的组织演变包含铁素体动态回复、再结晶和渗碳体的析出球化等过程.采用Gleeble1500热模拟试验机研究了初始组织形态对含碳0.48%(质量分数)的中碳钢在温变形中上述复杂过程的影响.结果表明:初始组织为珠光体 先共析铁素体的试样在温加工变形中渗碳体层片发生了扭折、溶断到逐渐球化的过程,在铁素体回复再结晶的同时伴随着细小弥散的渗碳体颗粒从过饱和铁素体中析出,得到微米级铁素体晶粒和颗粒状渗碳体弥散分布的复相组织,但等轴状铁素体晶粒与弥散的渗碳体颗粒沿变形方向呈带状不均匀分布.温加工变形促进初始组织为马氏体的中碳钢中渗碳体析出和铁素体回复与再结晶.由于初始条件下碳的分布在微观尺度下相对均匀,变形后获得细小等轴铁素体与均匀分布颗粒状渗碳体的组织.     

具层状细观结构的PD3珠光体钢的细／宏观力学分析

对层状细观结构的ＰＤ３珠光体钢进行了细／宏观分析。基于层片界面间应力、应变相容条件和复合材料混合律,得到了层状均匀夹杂的本构方程。联合这些方程与Ｋ－Ｂ－Ｗ自相容模型建立了细观与宏观间的转换。由此得到在单调和循环载荷下材料的整体响应和细观结构局部应力的演化。分析发现在薄渗碳体层中局部应力很高。这是由于软铁素体层在循环载荷下其塑性流动不断增强使载荷转向硬相。由笔者推得的强度与微结构层厚度尺寸平方根成反     

Microstructure and mechanical properties of friction-stir welded St52 steel joints

The aim of this work is to investigate the mechanical properties and microstructures of friction-stir welded (FSWed) St52 structural steel joints. In this study, St52 steel plates with a thickness of 4 mm were butt-welded by friction-stir welding (FSW) using a tungsten carbide tool having a conical pin. The microstructure of the welded zone consists of equiaxed fine ferrite, grain boundary ferrite, Widmanstatten ferrite, and aggregates of ferrite + cementite. The microhardness measurements showed that the hardness of the welded zone was significantly higher than that of the base metal. The FSWed St52 joint exhibited a significant strength overmatching in the weld region and a strength performance similar to or slightly higher than that of the base plate.     

双相不锈钢热老化前后拉伸变形行为的电子背散射衍射表征

通过电子背散射衍射实验分析方法,研究变形量和热老化因素对双相不锈钢的拉伸性能、相边界、局部应变分布、重位点阵特殊晶界和取向分布的影响。研究结果表明：热老化后,双相不锈钢的强度提高,韧性降低;在大变形条件下铁素体晶粒内小角度晶界的数量和密度略有增加;热老化材料的铁素体的塑性变形和局部应变能力下降,大变形破坏初始奥氏体和铁素体以及∑3孪晶边界的分布。     

控制冷却对管线钢X65组织细化与性能的影响

在实验室φ450热轧实验机上进行了微合金管线钢X65轧后控冷工艺的研究,以便为进一步工业化生产提供可靠的实验和理论依据.通过TEM分析可知,针状铁素体组织典型的形貌为非常微细的亚结构、高位错密度以及部分细板条铁素体,基体上弥散分布着M/A岛和渗碳体.实验表明,随卷取温度的降低和冷却速度的增加,显微组织明显细化,针状铁素体体积分数增加且力学性能得到提高.因而通过控制轧后冷却制度可以实现X65铁素体-少珠光体钢的柔性化轧制,细化组织,从而显著提高力学性能,达到甚至超过X70钢的级别.     

Microstructure and mechanical properties of F<Subscript>GBA</Subscript>/B<Subscript>G</Subscript> air cooling bainitic steels containing niobium

The effect of different Nb additions on the mechanical properties and microstructure evolution of grain boundary allotriomorphic ferrite (F_GBA) / granular bainite (B_G) air cooling bainitic steels was investigated. The results indicate that the tensile strength and yield strength increase by 157 and 97 MPa, respectively with the addition of 0.02wt% Nb. The steel acquires superior strength and toughness with the addition of 0.06wt% Nb. The results of scanning electron microscopy and transmission electron microscopy reveal that the addition of Nb not only refines the size of granular bainite but also increases the volume fraction of granular bainite in F_GBA/B_G steels. The refinement effect of granular bainite is improved with the increase of Nb content.     

共析钢经表面研磨处理后微观组织的演化

利用表面研磨处理(SMAT)在共析钢上制备出具有纳米晶体结构的表面层,并利用X射线衍射和透射电镜分析了纳米表面层的微观组织结构及其演变.结果表明:原始组织为层片状铁素体 渗碳体两相复合组织的共析钢经过SMAT后,铁素体晶粒由于位错产生、位错缠结形成位错胞,然后分割晶粒使铁素体细化至纳米尺度,而渗碳体在强烈塑性变形下,经历弯曲、断裂,最终分解成体心立方铁素体和底心正交的石墨.