09SiNb双相钢的组织及性能

采用不同热处理方法使 09SiNb 双相钢得到了 3种不同形貌的铁素体加马氏体双相组织。探讨了这些双相组织的形成规律及对性能的影响。这种双相钢经热处理后,可获得良好的强度和塑性的匹配及优良的冷拔性能,冷拔过程中不需要铅浴处理。     

41MnSiV中强预应力压痕钢丝的显微组织和强度、塑性关系的研究

讨论了一种新混凝土构件用冷拔41MnSiV,φ7mm压痕钢丝的强度、塑性和组织结构的关系.计算了显微组织强化和位错强化值,分析了析出相VC的沉淀强化作用,指出上述3个因素使钢丝具有较高的强度.由于在钢丝上进行压痕工艺处理,它改变了钢丝的组织形态,从而使压痕钢丝具有较好的塑性.该钢丝不需经过热处理,性能达到σ_b≥1000MPa,δ100％≥4%.     

新型高强高韧铝镁硅合金的组织和性能

在6063合金基础上设计出一种新的Al-Mg-Si系合金.合金经熔炼铸造和挤压加工后分别进行退火、自然时效、人工时效处理,优化自然时效时间,并利用金相显微镜、X线衍射仪、扫描电镜及电子万能实验机对合金微观组织、断口形貌和力学性能进行检测分析.研究结果表明:新合金与6063合金相比具有更高的强度和塑性,人工时效态抗拉强度和伸长率分别达到314.32 MPa和19.63%,自然时效态抗拉强度、伸长率分别为277.26 MPa和28.61%(稳定值);新合金最佳自然时效时间为72 h.     

冷拔高碳钢丝及其再结晶织构

为了研究高碳钢盘条拉拔及后续退火过程中织构的演变规律,采用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)系统分别对SWRH82B热轧盘条以,及不同应变量的钢丝拉拔态、再结晶态的显微组织和织构进行了研究.研究发现,原始盘条中晶粒呈等轴状,片层无明显的择优取向,且盘条中晶粒取向比较分散,存在着很微弱的织构;冷拔态钢丝中的晶粒呈纤维状,片层基本沿拉拔方向排列,其主要织构为明显的(110)丝织构、{111}＜110＞和{001}＜110＞织构,且随着应变量增大,＜110＞丝织构的强度明显提高;钢丝经600℃退火6 h完全再结晶后,晶粒呈等轴状,渗碳体球化,钢丝的再结晶织构类型仍为明显的＜110＞丝织构,与退火前相比,织构的强度有所变化.     

我院科技成果

PDMS 高强钢丝该成果是应用普通质量低碳钢经淬火、冷拔处理后,强度提高.σ_b可达120—160kg/mm~2.塑性也很好.PDMS钢丝应用到家具弹簧和建筑用水泥予制件中,在同样指标下可节约大量钢材,降低了成本.该成果获吉林省人民政府1980年科技成果二等奖.几何图形绘制仪     

热轧态双相钢压缩形变后的回复与再结晶

利用透射电镜（ＴＥＭ）观察了热轧态双相钢压缩态相钢压缩形变后回复与再结晶过程的组织结构变化，研究了硅及形变量的影响。结果表明：硅明显地延迟试验钢回复与再结晶过程。经３０％形变的试验钢的回复与再结晶过程，迟于经９０％的同样过程，由硬度（ＨＲＣ），试验钢再结晶过程的激活能。     

Si含量对高强高韧7050铝合金组织和力学性能的影响

通过熔炼制备8种不同杂质Si含量的7050铝合金,研究了Si含量从0.033%~0.491%的变化对7050铝合金组织和力学性能的影响规律.结果表明：当Si含量增加至0.134%时,合金铸态组织中出现明显的粗大富Si杂质相,并且随Si含量增加,富Si杂质相含量增多;粗大富Si杂质相在均匀化退火、热挤压以及固溶处理过程中都难以溶解,残留在时效态合金组织中;当Si含量增加至0.134%时,时效态合金的室温拉伸强度和塑性明显提高;在Si含量高于0.344%后,Si含量的增加使合金的室温拉伸强度、塑性和断裂韧性都显著降低.为获得最佳的室温强度和塑性,7050铝合金的Si含量应控制在0.121%~0.134%,但要获得更好的断裂韧性,需进一步降低合金中Si含量.     

高Zn超高强铝合金的回归再时效处理

研究了不同回归再时效(RRA)制度对高Zn超高强铝合金的力学性能和微观组织的影响.研究结果表明:采用120 ℃×4 h预时效 回归30 min 120 ℃×24 h时效RRA处理时,可以使合金保持较高的强度,达到740～750 MPa,与T6态合金相比,其强度仅下降5%,晶内析出组织与T6态合金的组织基本相似,而晶界析出相聚集、粗化,与过时效相似;随着回归时间延长,合金的强度逐渐下降,而延伸率略有提高;采用较高的时效温度130 ℃进行RRA处理时,虽然合金强度仍然能够保持在700 MPa以上,但是Ag的加入促进了较高温度下晶内粗大平衡相的析出,极大地降低了合金的塑性.     

TM210A钢冶炼工艺对其组织和性能的影响

针对TM210A马氏体时效钢在生产过程中出现的组织和性能不能满足标准要求的实际情况，研究了钢的化学成分、真空自耗重熔速度对TM210A钢棒材的低倍组织和力学性能的影响，在透射电镜下观察了固溶态和时效态的显微组织.结果表明，强化元素含量的合理控制能提高棒材的强度，适当的真空自耗重熔速度能有效改善棒材低倍组织，提高棒材强度.在此基础上确立了该钢的冶炼工艺.     

Al-Mg-Si 合金的时效研究

通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜及力学性能检测方法，对两种Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ合金进行了人工时效、自然时效、人工时效＋自然时效的研究．经固溶处理后自然时效，强度有所增高，延伸率下降较小，说明该合金有良好的冲压成型性．经人工时效（烤漆模拟）可获得很高的强度，且塑性较好，表明该材料可开发为车身板材．     

改进310奥氏体不锈钢长期时效后的组织与性能

借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及高温、室温拉伸和硬度测试研究了实验室研发的改进310奥氏体不锈钢在700℃长期时效后的组织与性能.700℃时效1000 h后,实验钢在晶界和晶内析出了大量(Cr,Fe,Mo)23C6、(Cr,Fe)23C6、σ相和少量的χ相.析出相对实验钢的室温力学性能有明显的强化作用.强度增加,硬度升高20 Hv,同时延伸率仍保持在30%以上.高温下,析出强化效应减弱,延伸率轻微下降.通过断口表面和剖面观察发现,时效1000 h后,实验钢的高温拉伸断口为韧性断裂,未观察到裂纹和孔洞;而室温拉伸断口为脆性断裂,断口附近则观察到σ相中出现裂纹和孔洞.从σ相的脆-韧转变和实验钢基体的室温和高温强度的不同,讨论了在室温拉伸过程中产生裂纹和孔洞的原因,以及时效对室温和高温力学行为的不同影响.     

过时效温度对低成本冷轧双相钢组织性能的影响

通过建立合理的热处理工艺窗口,将低附加值的钢种升级为具有高强塑性的高附加值双相钢产品.以常规C-Mn钢热轧板坯为原料,经过热轧及冷轧后,进行连续退火实验.实验钢经过不同的冷却后过时效制度,形成了铁素体和马氏体组成的微观组织.当过时效温度在320℃以下时,避免了贝氏体组织的出现,并且马氏体相的体积分数随温度的降低而增加.实验钢的抗拉强度与马氏体相含量成正比,屈服强度和延伸率与其成反比,在320℃过时效处理下可获得最佳的综合力学性能,强塑积为182546MPa%.     

纤维双相钢的组织形成及对性能的影响

研究了纤维双相15Mn2Nb钢组织的形成及对性能的影响.结果表明,纤维双相钢具有优异的强塑性匹配,是一种天然的复合材料.其纤维组织的获取主要取决于合金化和热处理工艺规程,而合金元素Nb阻碍铁素体再结晶是形成纤维组织的关键.     

Microstructures and mechanical properties of C-Mn-Cr-Nb and C-Mn-Si-Nb ultra-high strength dual-phase steels

The microstructures and mechanical properties of C-Mn-Cr-Nb and C-Mn-Si-Nb ultra-high strength dual-phase steels were studied by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and tensile test. The results show that Si can promote the transformation of austenite (γ) to ferrite (α), enlarge the (α+γ) region, and increase the aging stability of martensite by inhibiting carbide precipitation. Adding Cr leads to the formation of retained austenite and martensite/austenite (M/A) constituents, as well as the decomposition of martensite during the overaging stage. Both of the steels show higher initial strain-hardening rates and two-stage strain-hardening characteristics. The C-Mn-Si-Nb steel shows the higher strain-hardening rate than the C-Mn-Cr-Nb steel in the first stage; however, there is no significant difference in the second stage. Although the tensile strength and elongation of the two steels both exceed 1000 MPa and 15%, respectively, the comprehensive mechanical properties of the C-Mn-Si-Nb steel are superior.     

预冷拨变形对普通碳素15双相钢组织和性能的影响

本文研究了预冷拔变形对普通碳素15双相钢组织和性能的影响。结果表明,预冷拔变形使双相钢的屈服强度下降,抗拉强度增加,屈服机制发生变化。通过显微组织和透射薄膜分析了组织和性能之间的关系。     

渗硼对钢材机械性能的影响

本文研究了固体渗硼对钢材(20CrMo,45,T8及 GCr15)机械性能的影响。渗硼后得到Fe_2B或 FeB Fe_2B渗硼层。本研究进行了渗硼试样的拉伸、多次冲击以及旋转弯曲疲劳试验,并与未渗硼试样进行比较。其结果为:(1)对于低碳合金钢(20CrNiMo、20CrMo),渗碳对拉伸强度及多次冲击抗力的影响很小,韧性有所下降;渗硼后进行淬火及低温回火处理,使强度及韧性均下降。(2)对中碳结构钢(45),渗硼对拉伸强度及多冲抗力影响也很小,韧性也有所下降。渗硼后经淬火高温回火,刚拉伸强度有所增加,塑性稍有下降。若渗硼后再经淬火及低温回火,拉伸强度及塑性均有显著降低。45钢渗硼后,疲劳强度提高,单相时提高更多。(3)对于高碳工具钢T8及滚动轴承钢GCr15,渗硼后拉伸强度及塑性均下降,后者下降幅度更大;多冲抗力也有所下降。     

低碳中锰热轧TRIP钢退火工艺及组织演变

研究了第三代高强度高塑性TRIP钢的退火工艺对性能的影响和组织演变规律.热轧后形成的原始马氏体与临界退火时形成的残余奥氏体使TRIP钢具有良好的强度和塑性.结果表明:实验用钢可获得1000MPa以上的抗拉强度和30%以上的断后延伸率,且强塑积30 GPa.%;退火温度和保温时间对钢的力学性能具有显著影响,热轧TRIP钢临界退火温度为630℃,保温时间18 h时,实验用钢能获得最佳的综合力学性能.     

新颖的贝氏体/铁素体双相低碳微合金钢

利用特殊微合金设计及终轧控冷工艺得到超细贝氏体／铁素体双相低碳微合金钢。该钢的组织由原奥氏体晶界上及晶粒内部的约5μm的准多边形铁素体及超细化的贝氏体板条束组成。铁素体的体积分数约20％。该双相低碳微合金钢的强度比同成分的全贝氏体钢略低，但其延伸率却大幅度提高。采取适当的回火处理，该双相钢屈服强度可达到700MPa，而延伸率大于25％，是一种具有高强度、高塑性的新型低碳微合金双相钢。     

含裂纹钢丝在应力腐蚀作用下的力学性能

为了研究含裂纹高强镀锌钢丝在应力腐蚀作用下的受拉力学性能，根据应力腐蚀试验、静力拉伸试验、电镜实验和有限元模拟的研究数据，建立了含裂纹高强钢丝的力学模型，给出了模型参数的计算方法，并对含裂纹钢丝的应力腐蚀机理和静力受拉性能进行了研究.结果表明，在静力拉伸破坏试验中，应力腐蚀下的含裂纹高强镀锌钢丝的决定性破坏因素是裂纹，刻痕的应力集中系数远大于正常腐蚀的蚀坑，钢丝力学性能的变化是由初始裂纹进一步腐蚀而引起的；当钢丝腐蚀较严重时，钢丝力学性能主要由裂纹及其底部蚀坑决定.     

控轧温度区间对含Nb热轧多相钢组织和性能的影响

以含Nb微合金化试验钢为研究对象,通过3个不同精轧温度区间的轧制+层流冷却、空冷、超快冷的TMCP工艺获得了含有铁素体、贝氏体、马氏体以及少量残余奥氏体的显微组织.分析了控轧温度区间对含Nb微合金化试验钢显微组织和力学性能的影响.结果表明,在控冷工艺参数相近的情况下,随着精轧开轧温度和终轧温度的降低,试验钢的抗拉强度减小,屈服强度、延伸率和强塑积增大.其中采用850～800℃的温度区间精轧+层流冷却、空冷、超快冷的TMCP工艺时,试验钢的屈服强度、延伸率和强塑积分别达到了513MPa,35%和25235MPa.%的最大值.