低碳钢混合组织的脆性

我们在研究普通质量低碳钢马氏体塑性形变(PDMS)高强度钢丝的过程中,发现低碳钢铁素体——马氏体混合组织会出现脆性.为进一步搞清其产生条件和原因,做了较系统地研究.本文指出,低碳钢铁素体——马氏体混合组织存在两种脆性,即高强度脆性和低强度脆性.本文考查了两种脆性产生的条件,观察了混合组织的断裂行为,分析了两种脆性产生的原因.认为两种脆性产生的原因,关键在于铁素体是否处在脆性状态,即取决于铁素体的数量、形态、分布及其所处的应力状态等.     

温轧对DP590钢层状超细晶双相组织与拉伸性能的影响

研究了DP590钢两相区不同温度轧制制备层状超细晶双相组织及其对力学性能的影响.结果表明，分别在两相区720,760和800℃温轧(对应WR720,WR760和WR800)时，钢板均获得层状结构超细晶铁素体和马氏体双相组织.对应马氏体体积分数分别为26.5%,37.2%和30.8%,大角度晶界铁素体平均晶粒尺寸分别为(1.92±1.32),(1.44±2.14)和(1.79±1.54)μm.值得关注的是，组织特征与力学性能和温轧温度并非线性对应关系，而是中间温度即760℃轧制钢板晶粒尺寸最小，马氏体体积分数最高，相应屈服强度和抗拉强度最高.从形变诱导铁素体相变和铁素体动态再结晶两方面讨论了这种温轧温度与组织及力学性能的非线性变化关系.     

不同工艺下低碳马氏体钢的组织与力学性能

研究了淬火温度和保温时间对低碳马氏体钢组织、抗拉强度和屈服强度的影响.结果表明,淬火温度和保温时间对试样的组织和力学性能影响显著;在890℃下保温70和210s淬火试样的组织主要为板条状马氏体和块状铁素体;在920和950℃下保温210s淬火,其组织为板条状全马氏体;在920℃下保温70~210s淬火试样具有良好的力学性能.     

40Cr厚向性能差异化钢板的组织与性能

通常情况下耐磨钢板磨损到一定程度即报废,因此耐磨钢板厚度方向上不必全为淬硬层,而现有耐磨钢板热处理都是以全尺寸淬透为目标.针对此问题,提出采用瞬时淬火工艺制备厚向性能差异化钢板.实验选用厚度为30 mm的40Cr钢板,处理后其表层为针状马氏体和板条马氏体混合组织,过渡层由板条马氏体和贝氏体混合组织逐渐过渡为珠光体和铁素体混合组织,表面硬度710 HV,淬硬层深度9 mm,过渡层深度5 mm.试制的40Cr厚向性能差异化钢板具有良好的冲击韧性和耐磨性,为机械工程行业需要的"表硬里韧"钢板提供了一种新的选择.     

27SiMn钢临界区淬火显微组织与亚结构

用光学显微镜和透射电镜研究了２７ＳｉＭｎ钢临界区淬火后的显微组织和亚结构，观察到其显微组织由铁素体和马氏体组成，组织形态随临界区淬火温度的不同有所差异；铁素体中具有高密度位错；马氏体中孪晶增多，但没有贯穿整个马氏体片，其周围有高密度位错。     

预热温度对30CrMnSiNi2A钢焊接冷裂纹敏感性的影响

采用插销试验测试了20℃2、50℃、320℃和400℃预热温度下的焊接熔合区临界断裂应力,分析了插销试样断口和熔合区组织.结果表明:焊接熔合区断口为沿晶(IG) 准解理(QC)型,随着预热温度增加,QC比例增加;焊接熔合区组织为马氏体 下贝氏体 残余奥氏体;随着预热温度的升高,熔合区冷却速度降低,下贝氏体组织增加,引起晶内氢陷阱数量增加,从而导致熔合区的临界断裂应力提高,降低了冷裂纹敏感性.     

马氏体—铁素体组织的耐磨料磨损性

本文研究了45钢和50CrVA钢马氏体—铁素体混合组织的耐磨料磨损性,试验通过亚温淬火低温回火获得硬度相同,但马氏体和铁素体体积比不同的混合组织,进而在ML—10型肖盘式磨损试验机和SKODA—SAV IN快速磨损试验机上研究了铁素体相对量对耐磨料磨损性的影响。研究结果表明,在硬质回火马氏体基体上均匀分布着适量(10～20％)细小条粒状软韧相铁素体对耐磨料磨损性是有益的。但软韧相铁素体过多或无软韧相铁素体存在时都使耐磨料磨损性降低。     

中碳钢马氏体中存在铁素体时的强度与韧性

本文研究了中碳结构钢(45Cr及60D)马氏体基体上存在不同数量、大小、形状及分布的铁素体对宏观综合机械性能的影响规律.试验结果表明:在马氏体基体上存在少量薄片状或细小分散状的铁素体时,其静强度、旋转弯曲疲劳强度仍保持在高强度水平下,而塑性与韧性特别是断裂韧性(K_(1c))却有较明显的提高. 本文通过对透射电子显微组织形态分析以及扫描电镜断口特征分析的基础上,初步讨论了马氏体基体中铁素体形态的微观韧化机制。     

液态激冷Mn-Mo-Co马氏体时效钢组织结构和性能的研究

Mn—Mo—Co马氏体时效钢是为节镍节钻而设计的一种新的马氏体时效钢,虽然强度可以达到甚至超过马氏体时效钢的水平,而韧性却低的多。其主要原因是时效前已有大量析出相沿晶界分布。为改善其性能,本文研究了液态激冷Mn、Mo、Co马氏体时效钢的组织结构,时效温度与部分机械性能的关系。 实验结果表明:激冷带具有极细的晶粒和较大的固溶度。由于激冷带保留了液态的大量空位和位错,因此,形成了明显的胞状组织,激冷带的横断面分为上,下两层,在接近辊面的激冷层内,为直径小于1μm的细等轴晶,其上部为细柱状晶的组织。并发现激冷层为韧性断口,柱晶层为解理断口。经时效处理后,其硬度普遍高于相同成份的淬火钢的时效硬度。关于液态激冷钢铁微晶材料的机械性能有待进一步研究。     

铁素体不锈钢热轧板材的拉伸行为和断裂特征

用金相显微镜、X射线衍射仪、SEM手段研究2种铁素体不锈钢热轧板材0.04C-16Cr、0.02C-12Cr在室温下的拉伸行为和断裂特征.结果表明,这2种铁素体不锈钢的强度高,但塑性较差;C、Cr含量较低的0.02C-12Cr钢的强度、硬度均较0.04C-16Cr的高,这是由于0.02C-12Cr在空冷过程中产生了大量的马氏体;2种钢室温下都为韧性断裂,其断口微观形貌主要为细小韧窝聚集,沿轧制方向分布的条带组织中存在细小的碳化物颗粒,成为韧窝的发源地;部分断口出现了分层和侧向开裂现象.分析其断口形貌、断裂过程和组织特征,可知沿着轧制方向分布的条带组织致使材料表现出上述力学行为和断裂特征.     

冷拉拔对410马氏体不锈钢丝组织及性能的影响

通过光学显微镜、透射电镜(TEM)及万能试验机等手段,分析了冷拔过程中410马氏体不锈钢丝在不同变形量下的显微组织和力学性能,探讨了加工硬化机理。结果表明:410马氏体不锈钢组织主要为马氏体和铁素体,随拉拔过程的进行,由Φ7.5 mm拉拔至5.0 mm时,平均晶粒尺寸由22.7μm减小到13.8μm;抗拉强度由504 MPa增加到741 MPa,断后延伸率由38.2%减小到13.1%。钢丝的应变硬化存在两个阶段,第一阶段n值较高为0.85,与铁素体塑性变形有关,第二阶段n值较低为0.25,与马氏体开始塑性变形,两相塑性应变不相容性下降有关。410钢丝在拉拔过程中的加工硬化机理主要为细晶强化及位错强化。由Φ7.5 mm拉拔至5.0 mm时,细晶强化的强度增量为46.8 MPa,位错强化的强度增量为173 MPa。     

超高温淬火对Cr17Ni2钢组织和韧性的影响

本文研究了Cr17Ni2钢经超高温淬火和不同温度回火(300～650℃)后韧性的变化。结果表明,1200℃超高温淬火不能提高钢的韧性,主要原因是产生了网状δ铁素体和亚结构中一定数量孪晶的出现。1100℃高温淬火获得板条马氏体及板条间分布的残余奥氏体薄膜组织,具有高的韧性。研究表明,Cr17Ni2钢组织、断口和韧性之间有很好的对应关系。     

低碳Si-Mn系DQ&P钢组织演变模拟研究

以低碳Si-Mn钢为研究对象,采用直接淬火-配分工艺,研究了不同变形温度和配分时间对组织演变行为的影响.结果表明,QP钢典型组织由马氏体、铁素体和少量残余奥氏体组成.其中马氏体呈现板条马氏体、孪晶马氏体等特征.随着配分时间的延长,显微组织呈现回火转变趋势.当变形温度为950℃和880℃时,残余奥氏体体积分数先增加后减少,均在配分150 s时达到最大值,分别为9.1%,10.1%.当变形温度在820℃时,由于先共析铁素体的存在易于获得较多的残余奥氏体,体积分数高达11.9%,并且残余奥氏体中平均碳含量相对较低.     

高硫钢中硫化物对组织转变的影响

通过金相显微镜、扫描电镜和能谱分析对高硫钢组织进行研究.结果表明,铸态组织中球状或纺锤状硫化物分布于珠光体与铁素体枝晶之间,且靠近硫化物处为铁素体;热处理之后基体组织发生了显著的变化,硫化物周围基体碳含量较少,淬火后形成板条状马氏体,且880℃淬火后形成的马氏体较850℃淬火后的粗大;低温回火后基体组织转变成回火马氏体,且随着回火温度的升高,钢的硬度下降.     

淬火速度对厚壁高压容器钢组织性能的影响

研究了35CrNi3MoV厚壁高压容器钢经不同速度淬火后的组织与性能，结果表明，淬火速度小于1000℃／h时，形成马氏体＋贝氏体混合组织。淬火速度在30-240℃／h时，由于大量的粒状小氏体及上贝氏体形成．使强度及冲击韧性降低，40℃冲击断口出现准解理特征．然而，淬火速度在380～1000℃／h时．少量的下贝氏体形成（贝氏体相对量小于30％），屈服强度和-40℃冲击断口（韧窝花样）则得到改善。初步分析了显微组织对力学性能的影响。     

多步热处理对含Cu中碳低合金钢组织与性能的影响

为解决含Cu中碳低合金钢在高温回火过程中强度与韧性难匹配的问题，设计了一种可协调强韧性的新型热处理方案.采用力学性能测试、组织表征、热力学计算等方法研究了多步热处理对实验钢微观组织及力学性能的影响.结果表明：通过淬火—亚临界退火—临界回火—回火多步热处理后获得了回火马氏体+临界铁素体混合组织，马氏体板条变窄、组织得到细化、大角度晶界增加、位于原奥氏体晶界和板条界处的片状渗碳体球化，且板条内有部分富Cu相粗化.在该工艺下可获得优异的综合力学性能，屈服强度为901 MPa,抗拉强度为1 003 MPa,延伸率为22%,冲击功为35 J.与传统淬火—回火工艺相比，该工艺下实验钢的强度降低，但冲击韧性提高约3倍，延伸率提高约50%.     

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%.     

淬火回火低碳合金钢亚温退火过程中奥氏体的形成

本文研究了原始组织分别为“回火马氏体”和“回火冷轧马氏体”的10Mn CrNi Mo V钢亚温退火过程中奥氏体的形成。研究结果表明:奥氏体形成是形核和长大的过程。奥氏体优先在位于铁素体晶界和铁素体板条界上的碳化物处形核。奥氏体长大,在较低的亚温退火温度下,由晶界扩散控制,而在较高的亚温退火温度下,则由体积扩散所控制。亚温退火过程中发生锰的再分配,在奥氏体/铁素体界面上锰浓度有极大值,而在邻近的铁素体中的锰浓度有极小值,它减慢奥氏体的长大速度并控制显微组织的均匀化。奥氏体形态对原始组织很敏感,当原始组织为“回火马氏体”时,奥氏体为纤维状和半网状的混合形态;当原始组织为“回火冷轧马氏体”时,奥氏体为等轴状。     

分段冷却模式下热轧双相钢的组织演变及力学性能

通过热模拟实验研究了分段冷却模式下变形温度、保温温度及保温时间对Nb-Ti微合金热轧双相钢组织演变及性能的影响.结果表明:降低变形温度可促进铁素体的转变,使马氏体形态由大块状过渡到岛状;保温温度从740℃逐渐降至580℃时,铁素体转变量先增加后减少,保温温度为660℃时铁素体转变量达到峰值;随保温时间延长铁素体转变量增加,且铁素体转变量与时间的关系曲线呈“S”型.采用超快冷+空冷+层流冷的冷却模式并通过调整终轧温度及空冷时间获得了630~710MPa的热轧双相钢,屈强比≤061,相应的组织为铁素体+马氏体或铁素体+马氏体+少量的贝氏体.     

亚温淬火对22SiMnCrNi2MoA钢组织和性能的影响

探讨了亚温淬火+回火热处理对22SiMnCrNi2MoA钢的组织形貌、组成相和力学性能的影响.结果表明:亚温淬火后组织为回火马氏体和少量铁素体;随着亚温淬火温度的升高,块状铁素体的量逐渐减少,使材料的强度和低温韧性逐渐增加, 840℃亚温淬火时材料具有较好的强韧性.