吴如意
,
赵雪
,
李清山
,
张梅
,
钟勇
,
李麟
上海金属
采用Gleeble-3500热/力模拟试验机测定了新开发的纳米析出高强度钢在1 300～ 600℃的力学性能.结果表明:随拉伸温度降低,试验钢的抗拉强度逐渐升高,在1 000 ～750℃之间拉伸时,断面收缩率出现低谷,1 000℃时塑性仍很低,此温度区间即为该钢的第三脆性区,750℃时的断面收缩率最低,而在1 100 ～1 250℃之间钢的塑性良好.金相显微组织观察和扫描电镜观察发现,钢的第三脆性区拉伸试样断面呈现沿晶断口特征,以脆性断裂为主,表明纳米析出高强度钢的高温强度高,钢的塑性低谷的温度范围宽,易在连铸连轧生产过程中产生裂纹等缺陷,给实际生产工艺带来困难,需要注意制造工艺设计.
关键词:
纳米析出
,
高强度钢
,
高温力学性能
,
热塑性
,
脆性区间
张敏
,
陈长军
,
王晓南
,
章顺虎
,
侯纪新
,
杜林秀
材料热处理学报
开展了一系列热处理(500～ 750℃保温30 min后空冷)实验,分析了热处理温度对新型纳米析出强化钢组织性能的影响.结果表明:未热处理钢板的屈服强度和抗拉强度分别为510 MPa和620 MPa,显微组织为铁素体+珠光体;热处理温度在500～660℃之间时,屈服强度上升幅度在20～45 MPa之间;而热处理温度在700 ～750℃之间时,由于形成典型双相钢组织(铁素体+ M/A岛),屈服强度仅为350 MPa.热处理温度在500～660℃之间时发生了(Nb,Ti)C的二次析出,且原有的析出物具有很好的热稳定性,宏观上表现为实验钢屈服强度提高.
关键词:
纳米析出
,
热处理
,
析出强化
,
显微组织
,
力学性能
张鹤松
,
康永林
,
唐兴昌
材料热处理学报
通过微合金化与控轧控冷技术的有机结合,在Nb-Ti微合金化X100管线钢中形成了大量纳米尺寸的析出粒子,对其形貌进行了观测分析,对组织中的析出粒子尺寸分布及其析出强化作用进行了定量分析,通过动力学计算分析了Nb(C,N)在奥氏体中的析出规律.结果表明:高级别管线钢中的析出相主要有两种类型,Nb(C,N)析出(1 ～30 nm)和(Ti,Nb)(C,N)复合析出(50 ～300nm),均为面心立方结构;X100管线钢析出强化贡献值约为70 MPa;对Nb-Ti微合金化管线钢中Nb(C,N)析出的动力学计算表明,在热连轧生产线生产高级别管线钢时,热轧过程中碳氮化物析出不到10％,90％均在随后的冷却过程中析出,在中厚板生产线生产级高级别管线钢时,热轧过程中碳氮化物析出近70％,其余30％主要在随后的冷却过程中析出.
关键词:
管线钢
,
微合金化
,
纳米析出
,
强化机制
,
析出规律
王晓南
,
邸洪双
,
杜林秀
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00082
为精确控制热轧780 MPa级Nb-Ti微合金化C-Mn钢中的纳米析出物(Nb, Ti)C, 利用热力模拟实验技术, 通过透射电镜观察及统计分析, 研究形变及冷却速率对纳米析出的影响规律. 结果表明, 形变可显著地提高析出物形核率, 并细化析出物平均直径; 析出物数量随冷却速率的增大逐渐减小; 既定的实验条件下, 冷却速率达到15 ℃/s可完全抑制析出物在冷却过程中形核; 随着冷却速率的增大, 析出物的形核区间由奥氏体区形核向铁素体或贝氏区转变, 析出物平均直径明显细化; 在低冷却速率条件下的变形实验钢中, 形变提高组织中的空位浓度, 促进析出物空位形核的发生; 晶界或亚晶界是过饱和空位的主要陷阱, 但空位的扩散活性很高致使低冷却速率条件下晶界或亚晶界附近的空位浓度低于析出物形核的临界形核浓度, 从而无法形核, 形成晶界附近无析出带; 无析出带宽度随冷却速率的增大而减小, 这归因于空位扩散活力随冷却速率的增大而降低.
关键词:
纳米析出
,
cooling rate
,
deformation
,
microalloy steel
,
precipitate free zone
何仙灵
,
杨庚蔚
,
毛新平
,
余驰斌
,
达传李
,
甘晓龙
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00437
利用热模拟试验机、SEM、HRTEM及EDS研究了Ti-Mo和Ti-Mo-Nb低碳微合金钢的连续冷却转变规律,探讨了Nb对Ti-Mo微合金钢组织及性能的影响。结果表明：Nb元素能够提高钢的Ac1和Ac3温度,降低冷却过程中奥氏体的分解温度,缩小铁素体-珠光体相区,使贝氏体相区向左下方移动。此外,Nb的添加能够细化Ti-Mo-Nb微合金钢中的组织,提高硬度。利用HRTEM对冷速为50 ℃/s的样品进行分析,发现：Ti-Mo和Ti-Mo-Nb微合金钢中均存在少量应变诱导析出的碳化物,分别为(Ti, Mo)C和 (Ti, Nb, Mo)C粒子,呈随机分布。2种析出物均为NaCl型结构,其晶格常数分别为0.432和0.436 nm,平均粒径分别为12.11和8.69 nm。Ti-Mo-Nb微合金钢中析出相体积分数更多,尺寸更小,是其组织细化、硬度提高的主要原因。
关键词:
钛微合金钢
,
CCT曲线
,
Nb
,
纳米析出
,
硬度
王晓南
,
邸洪双
,
杜林秀
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00082
为精确控制热轧780 MPa级Nb-Ti微合金化C-Mn钢中的纳米析出物(Nb,Ti)C,利用热力模拟实验技术,通过透射电镜观察及统计分析,研究形变及冷却速率对纳米析出的影响规律.结果表明,形变可显著地提高析出物形核率,并细化析出物平均直径；析出物数量随冷却速率的增大逐渐减小；既定的实验条件下,冷却速率达到15℃/s可完全抑制析出物在冷却过程中形核；随着冷却速率的增大,析出物的形核区间由奥氏体区形核向铁素体或贝氏区转变,析出物平均直径明显细化；在低冷却速率条件下的变形实验钢中,形变提高组织中的空位浓度,促进析出物空位形核的发生；晶界或亚晶界是过饱和空位的主要陷阱,但空位的扩散活性很高致使低冷却速率条件下晶界或亚晶界附近的空位浓度低于析出物形核的临界形核浓度,从而无法形核,形成晶界附近无析出带；无析出带宽度随冷却速率的增大而减小,这归因于空位扩散活力随冷却速率的增大而降低.
关键词:
纳米析出
,
冷却速率
,
形变
,
微合金钢
,
无析出带
孙茜
,
王晓南
,
章顺虎
,
杜林秀
,
邸洪双
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00349
以抗拉强度700和780 MPa级新型热轧纳米析出强化钢为研究对象,通过裂纹尖端张开位移法实验评价其断裂韧性,探讨显微组织类型、大角度晶界、位错密度及纳米尺寸析出物对断裂韧性的影响机理.结果表明,实验温度为室温、-10和-30℃时,700 MPa级钢的条件启裂值δQ0.2BL和δ0.2均大于780 MPa级钢,700 MPa级钢的断裂韧性优于780 MPa级钢.700 MPa级钢与780 MPa级钢的显微组织差异主要包含4个方面:(1) 700 MPa级钢的显微组织以铁素体为主,而780 MPa级钢的显微组织以贝氏体铁素体为主;(2) 700 MPa级钢中的碳化物形态为颗粒状或短棒状,而780 MPa级钢中的碳化物以长条状为主;(3) 780 MPa级钢的位错密度显著高于700 MPa级钢;(4) 700和780 MPa级钢中的大角度晶界比例分别为85.6％和76.8％.因此,提高铁素体体积分数和大角度晶界比例、细化碳化物尺寸及降低位错密度可有效提高钢板的断裂韧性;700和780 MPa级钢显微组织中粗大析出物(Nb,Ti)CN及晶界析出物会使钢板韧性恶化,铁素体或贝氏体基体上半共格析出的纳米尺度(Nb,Ti)C对韧性损害较小.
关键词:
超高强钢
,
断裂韧性
,
显微组织
,
纳米析出
何仙灵
,
杨庚蔚
,
毛新平
,
余驰斌
,
达传李
,
甘晓龙
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00437
利用热模拟试验机、SEM、HRTEM及EDS研究了Ti-Mo和Ti-Mo-Nb低碳微合金钢的连续冷却转变规律,探讨了Nb对Ti-Mo微合金钢组织及性能的影响.结果表明:Nb元素能够提高钢的Ac1和Ac3温度,降低冷却过程中奥氏体的分解温度,缩小铁素体-珠光体相区,使贝氏体相区向左下方移动.此外,Nb的添加能够细化Ti-Mo-Nb微合金钢中的组织,提高硬度.利用HRTEM对冷速为50℃/s的样品进行分析,发现:Ti-Mo和Ti-Mo-Nb微合金钢中均存在少量应变诱导析出的碳化物,分别为(Ti,Mo)C和(Ti,Nb,Mo)C粒子,呈随机分布.2种析出物均为NaCl型结构,其晶格常数分别为0.432和0.436 nm,平均粒径分别为12.11和8.69 nm.Ti-Mo-Nb微合金钢中析出相体积分数更多,尺寸更小,是其组织细化、硬度提高的主要原因.
关键词:
钛微合金钢
,
CCT曲线
,
Nb
,
纳米析出
,
硬度
Naoya Kamikawa
,
Kensuke Sato
,
Goro Miyamoto
,
Mitsuhiro Murayama
,
Nobuaki Sekido
,
Kaneaki Tsuzaki
,
Tadashi Furuhara
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2016.05.022
系统研究了存在纳米尺寸碳化钒析出的铁素体和贝氏体相低碳钢的应力-应变行为.通过奥氏体/铁素体转变并结合相间析出制取组织为铁素体相的试样,通过奥氏体/贝氏体转变,随后进行时效制取贝氏体相试样.两种试样的应力-应变曲线具有几个共同特征:高屈服应力、相对低的加工硬化特性以及足够高的伸长率.根据组织参数计算了溶质原子、晶界、位错和析出物对强度的贡献,并将计算结果与试验测定的应力结果进行对比.溶质原子和晶界强化贡献可以简单地相加,而位错和析出物对强度的贡献大小应表示为两者平方和的平方根.纳米尺寸碳化物在拉伸变形早期阶段可能充当位错增生源的作用,而在变形后期则加速位错湮灭.这种增加型动态回复可能造成铁素体相和贝氏体相这两种钢都具有相当高的伸长率.
关键词:
低碳钢
,
碳化钒
,
纳米析出
,
相间析出
,
时效
,
力学性能
左龙飞
,
魏战雷
,
倪睿
,
王自东
,
陈晓华
钢铁研究学报
研究了在不同热处理工艺条件下,一种800MPa级低碳贝氏体钢组织性能的变化规律。通过对控轧控冷（TMCP）、TMCP＋水淬（WQ）、TMCP＋WQ＋回火（T）工艺的比较,发现试验钢在450℃时回火2h后,可以获得具有良好强韧性的组织,屈服强度为816MPa,伸长率大于16%。通过SEM和TEM观察可知,这种钢的室温组织主要是细小的板条状贝氏体、（准）多边形铁素体和少量过冷奥氏体转变相的复相组织,随着回火温度的升高,板条逐渐合并变宽,最终发生多边形化;基体内存在大量的位错以及细小、弥散分布的纳米级第二相粒子,其尺寸约为10～20nm,选区衍射花样标定确定是Nb、Ti的碳氮化物,纳米级第二相粒子与位错的相互作用对材料增强增韧起重要作用,450℃回火时因析出强化造成的强度增量约为233MPa。
关键词:
热处理工艺
,
低碳贝氏体钢
,
纳米析出
