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  • 增氮对钒微合金化钢连续冷却相变行为的影响

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》

    摘要: 用热膨胀仪测定了3 种不同钒、氮含量试验钢的CCT曲线, 观察了在不同冷速下的组织, 分析了钒的析出行为, 计算了各形核基底与铁素体的晶格平面点阵错配度, 研究了增氮对钒微合金化钢连续冷却相变行为的影响。结果表明, 增氮促进了铁素体的形成, 提高了试验钢的相变开始温度, 也提高了形成全贝氏体组织的临界冷却速率; 在冷速0.8-1.6℃/s 范围内, 低氮钢的显微组织为粒状贝氏体+板条贝氏体, 而在增氮钢内则有大量的针状铁素体; 在低氮钢中钒主要在相变前后析出, 析出物以VC为主, 增加钒含量只能提高其析出量, 不能改变析出温度和析出物的成分; 而增氮后钒在奥氏体内析出, 以VN为主; 在900℃, 奥氏体、VC和VN与铁素体的平面点阵错配度分别为6.72%、3.89%和1.55%, VN与铁素体存在近似共格的低能界面, 能作为铁素体优先形核位置, 有效促进铁素体形成。

  • 中厚板表层超细晶对止裂性能的影响

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 研究了返温轧制(TRRP)中厚钢板表层的组织特征及其对止裂性能的影响。力学性能测试结果表明,与传统的控轧控冷(TMCP)钢相比,TRRP钢表层的韧、塑性较好,韧脆转变温度低至-100 ℃,而在1/4厚度处,两者性能差异不大。显微组织分析表明,TRRP钢表层组织为等轴状铁素体晶粒+弥散分布的马氏体-奥氏体(MA)组元,晶粒等效直径约2 μm。通过数值模拟分析了TRRP工艺中间坯温度场的变化,发现中间坯冷却时,表层被冷却到相变温度以下,形成以贝氏体为主的组织,返温后轧制,表层组织发生动态再结晶形成超细晶。示波冲击测试表明,TRRP钢表层试样启裂后,载荷-位移曲线斜率绝对值(k)由0.66降低到0.27,与止裂相关的冲击吸收功达到44.3 J,断口表层组织有明显的塑性变形,吸收了裂纹扩展的能量,有效地抑制了裂纹扩展。晶粒取向分析表明,TRRP钢表层超细晶粒取向呈随机分布,晶界角度平均值和大角度晶界(>15°)比例分别达到32.8°和69.8%,能够有效阻碍裂纹扩展。使用纳米压痕分析了实验钢的硬度,TRRP钢表层的纳米压痕硬度统计分布集中在2 GPa以下,组织特征为少量的硬质相弥散分布在较软的铁素体基体上,相界面处萌生的裂纹在基体中不易扩展。