B 双相钢组织性能的影响-论文
双相不锈钢组织及腐蚀性能研究
Material Sciences 材料科学, 2019, 9(6), 632-638Published Online June 2019 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2019.96079The Study on Microstructure andCorrosion Resistance Properties ofDuplex Stainless SteelWei Chen1, Yongliang Gao1, Bowei Ren2, Shuqiang Yuan1, Yang Yang1, Kang Li2, Duo Zong1, Hanbing Ying21Ningbo Branch of China Academy of Ordnance Science, Ningbo Zhejiang2Ningbo Wanguan Mould Casting Co. Ltd., Ningbo ZhejiangReceived: Jun. 7th, 2019; accepted: Jun. 21st, 2019; published: Jun. 28th, 2019AbstractThe article studied the mechanical properties and corrosion resistance of duplex stainless steel materials which processed by control cooling and solution heat treatment. The tensile strength, yield strength and elongation are improved obviously after control cooling treatment. The area reduction rate is not significantly different by two kinds of processing. The balance control of dual phase scale and precipitation of second phase steel can improve the strength of duplex stainless.The mechanical properties of duplex stainless steel which processed by control cooling are reached;it processed by heat-rolling better than solution heat treatment. The corrosion resistant property of duplex stainless steel by control cooling is lower 14.6% than it by solution heat treatment. The ferrite increased Crysta and the grain boundary areas, as the nitrogen can extend austenite phase region and control the balance of dual phase scale. Therefore, corrosion resistant property is guar-anteed.KeywordsDuplex Stainless Steel, Mechanical Properties, Microstructure, Solution Heat Treatment双相不锈钢组织及腐蚀性能研究陈巍1,高永亮1,任波维2,袁书强1,杨阳1,励康2,宗铎1,应寒冰21中国兵器科学研究院宁波分院,浙江宁波2宁波万冠熔模铸造有限公司,浙江宁波收稿日期:2019年6月7日;录用日期:2019年6月21日;发布日期:2019年6月28日陈巍 等摘要双相不锈钢材料采用固溶处理和控制冷却两种工艺,开展了不同处理工艺下的微观组织、力学性能、耐腐蚀性能研究。
双相钢
卷取温度对冷轧双相钢组织性能的影响梁轩程鹏飞张召恩赵运堂【摘要】:通过模拟试验研究了热轧卷取温度对气冷退火冷轧双相钢的组织性能的影响,并采用ThermoCalc相图计算进行理论分析。
结果表明:热轧高温卷取一方面可使冷轧退火后得到相对粗大的晶粒,有利于降低双相钢的屈服强度;高温卷取产生的晶界锰偏聚可以增加双相钢退火冷却时奥氏体的淬透性,在退火冷却时得到更多马氏体,从而提高双相钢的抗拉强度。
因此,热轧高温卷取的冷轧气冷退火双相钢具有更低的屈强比和更好的塑性,从而获得更好的成形性能。
过时效温度对冷轧双相钢组织性能的影响孙婷婷唐荻江海涛田志强【摘要】:研究了过时效温度(室温~500℃)对超高强低碳冷轧双相钢力学性能的影响。
研究表明,随着过时效温度升高,马氏体发生分解,抗拉强度呈现下降的趋势;且在回火过程中,晶粒呈现出明显的长大趋势;过时效温度高于300℃时,实验钢出现屈服延伸。
该钢种最佳过时效温度以200~300℃为宜。
DP800冷轧双相钢组织性能的研究马小亮唐荻江海涛田志强许洪汛【摘要】:通过研究临界区加热温度、过时效温度对超高强低碳冷轧双相钢力学性能和组织的影响,结果发现,马氏体和新生铁素体晶粒在1μm左右时,含有50%左右马氏体的双相钢同样能够保证良好的塑性;在缓冷速度5℃/s和急冷温度700℃不变的情况下,随着加热温度的升高,马氏体的体积分数变化不明显;马氏体分解是300℃过时效比250℃过时效抗拉强度下降40MPa左右的主要原因;过时效时铁素体中部分位错发生回复、松弛、形成亚结构,使屈服强度降低。
不同退火温度对冷轧780MPa级双相钢组织性能的影响陈立红李霞【摘要】:利用奥钢联vatron连续退火热模拟试验机,研究不同退火温度对冷轧780 MPa级双相钢组织性能的影响。
结果表明,本文双相钢连续退火组织主要由残余铁素体+取向附生铁素体+马氏体组成,此外,还存在少量的珠光体和残余奥氏体。
随退火温度的升高,双相钢的屈服强度和抗拉强度均降低,屈强比变小,塑性指标在825℃出现峰值26%后下降,综合性能指标强塑积(R_m×A_(50))在825℃时出现最大值20280,而采用APD(完全奥氏体化)退火方法的试样因马氏体岛的粗化,综合性能下降。
《B、Nb等微合金化元素在超级奥氏体不锈钢中强化效果的理论研究》范文
《B、Nb等微合金化元素在超级奥氏体不锈钢中强化效果的理论研究》篇一一、引言超级奥氏体不锈钢以其卓越的耐腐蚀性、高温强度和良好的加工性能,在各种极端环境下具有广泛的应用。
而微合金化元素的添加是提高其性能的重要手段之一。
本文旨在探讨B、Nb等微合金化元素在超级奥氏体不锈钢中的强化效果,通过理论研究,为实际生产与应用提供理论支持。
二、微合金化元素概述B、Nb等微合金化元素在超级奥氏体不锈钢中起着重要作用。
这些元素能够通过固溶强化、沉淀强化和晶界强化等方式,提高不锈钢的力学性能和耐腐蚀性能。
此外,它们还可以影响不锈钢的微观结构和相稳定性,从而提高其综合性能。
三、B元素在超级奥氏体不锈钢中的强化效果B元素在超级奥氏体不锈钢中主要通过固溶强化和晶界强化来提高其性能。
B原子能够替代奥氏体晶格中的部分金属原子,形成固溶体,从而提高材料的硬度。
此外,B元素还能细化晶粒,改善晶界结构,提高材料的韧性和抗疲劳性能。
四、Nb元素在超级奥氏体不锈钢中的强化效果Nb元素在超级奥氏体不锈钢中主要通过沉淀强化来提高其性能。
Nb原子在材料中形成稳定的氮化物或碳化物沉淀相,这些沉淀相能够有效阻碍位错运动,从而提高材料的强度和硬度。
此外,Nb元素还能提高不锈钢的耐腐蚀性能,特别是对氯化物溶液的耐腐蚀性。
五、B、Nb元素的协同作用B、Nb元素在超级奥氏体不锈钢中的协同作用能够进一步提高材料的性能。
B元素细化晶粒,改善晶界结构,而Nb元素则形成稳定的沉淀相,两者共同作用,使得材料具有更好的综合性能。
此外,B、Nb元素的添加还能影响材料的相稳定性,使其在高温、高应力等极端环境下具有更好的性能表现。
六、理论分析通过理论分析,我们可以得出以下结论:B、Nb等微合金化元素的添加能够显著提高超级奥氏体不锈钢的力学性能和耐腐蚀性能。
其中,B元素主要通过固溶强化和晶界强化来提高材料性能,而Nb元素则主要通过沉淀强化来提高材料性能。
此外,B、Nb元素的协同作用能够进一步提高材料的综合性能。
关于双相钢
关于双相钢所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半,一般最少相的含量也许要达到30%。
1.双相不锈钢2205合金与316L和317L奥氏体不锈钢相比,2205合金在抗斑蚀及裂隙腐蚀方面的性能更优越,它具有很高的抗腐蚀能力,与奥氏体相比,它的热膨胀系数更低,导热性更高。
2.双相不锈钢2205合金与奥氏体不锈钢相比,它的耐压强度是其两倍,与31 6L和317L相比,设计者可以减轻其重量。
2205合金特别适用于—50°F/+6 00°F温度范围内,在严格限制的情况下(尤其对于焊接结构),也可以用于更低的温度。
化学成分:C≤0.030 Mn≤2.00 Si≤1.00 p≤0.030 S≤0.020 Cr 22.0~23.0 Ni 4.5~6.5 Mo3.0~3.5 N0.14~0.20(奥氏体-铁素体型)双相不锈钢的组织,根据W(Ni)eq,W(Cr)eq和Schaeffer图,一般奥氏体(A)和铁素体(F)的比例约为60%: 40%,但实际上由于化学成分和固溶处理的温度偏差,可能出现;A或F≥70%,对性能会有一定影响,因此,最好控制在各为50%。
表1-2 部分双相不锈钢的牌号及化学成分(质量分数%)表3-3 部分奥氏体钢及双相不锈钢的成分及PREN值表3-1 双相不锈钢固溶处理及σ相和475.C脆性的温度范围①同的热处理参数, 可得到不同的相比例, 直接影响钢材性能②通过热处理, 可以改变加工过程中的元素分配比例, 改善甚至消除加工过程中次生相带来的不利影响, 从而影响到钢材的最终机械性能和耐腐蚀性能等③热处理过程也会使钢材产生新的次生相, 也会导致元素在各相中的重新分配。
因此, 不恰当的热处理会使钢材的性能恶化。
FB双相钢延伸凸缘性能的组织影响因素
FB双相钢延伸凸缘性能与组织的关系摘要:通过对比观察不同扩孔率双相钢的显微组织,研究了铁素体贝氏体双相钢的延伸凸缘性能与组织之间的关系。
实验结果表明,当显微组织由多边形铁素体和粒状贝氏体组成时,FB双相钢能达到优异的延伸凸缘性。
多边形铁素体有利于扩孔率的提高而下贝氏体和板条马氏体则有害;M-A的尺寸对延伸凸缘性影响很大,随着M-A岛尺寸的减小,扩孔率逐渐增大,当M-A岛的宽度为0.7μm时,FB双相钢的扩孔率能达到120%。
关键词:FB双相钢;扩孔率;延伸凸缘性;多边形铁素体;粒状贝氏体; M-A岛Effect of Microstructure on Stretch-flangeability of Ferrite-Bainite Dual SteelXiao Heng1,Li Hui2,Zhou Herong1,Wu Run1(1.School of Material and Metallurgy, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China; 2.Technology Center of Liangang Group,Lianyuan Iron and Steel Group Co Ltd, Loudi 417009, China) Abstract:By observing the microstructure of different hole expansion rate of FB dual phase steel,this paper researched the relationship between microstructure organization and the extending flange performance of FB steel.The experiment results showed that the microstructure consists of polygonal ferrite and granular bainite effectively promote the extending flange performance. polygonal ferrite is beneficial to the hole expansion rate but lower bainite and lath bainite are harmful. The martensite-austenite islands in bainite have a great effect on the excellent extending flange performance,As the size of M-A islands decrease the hole expansion becomes larger.When the width of M-A isla nds is 0.7μm,the hole expansion of FB steel reached 120%.Key words:ferrite-Bainite Dual Steel; hole expansion rate; stretch-flangeability; polygonal ferrite; granular bainite; M-A island0引言汽车行业为了满足人们对安全、环保、轻量化等方面的需求,越来越重视先进高强钢的开发与应用[1-2],其中铁素体贝氏体(FB)双相钢在制造汽车车轮、底盘等方面得到大量应用。
影响热处理双相钢性能的有哪些因素
影响热处理双相钢性能的有哪些因素
1.合金元素和冷却速度
实验和理论计算表明:临界区加热后获得双相组织所需的临界冷却速率与钢中锰含量具有一定关系。
根据钢中存在的合金元素,就可估算获得双相组织所需要的临界冷却速率,为热处理双相钢生产时,选择适当的冷却方法提供依据。
当钢的化学成分一定时,应在保证获得双相组织的前提下,尽可能采用较低的冷却速度,使铁素体中的碳有充分的时间扩散到奥氏体中,从而降低双相钢的屈服强度,提高双相钢的延性。
如果钢中合金元素含量较小,临界冷却速度过高,冷却后铁素体中含有较高的固溶碳,不利于获得优良性能的双相钢,这时应改变钢的化学成分,增加钢中的合金元素含量,从而降低临界冷却速度,或者在双相钢的生产工艺中,加入补充回火工序,降低铁素体中的固溶碳,改善双相钢的性能。
2.两阶段冷却工艺
当钢中合金元素含量较低时,冷却速度较慢会得到铁素体加珠光体组
织;冷却速度较快时,则铁素体中保留固溶碳较高,不利于降低屈服强度和提高延性。
采用两阶段冷却可以改善双相钢的性能,即从临界区加热温度缓冷到某一温度,然后快冷。
缓冷可以使铁素体中的碳向未转变的奥氏体富聚。
而快冷则可以避免未转变的奥氏体等温分解,保证获得所需的双相组织和性能。
例如0.08%C-1.4%Mn钢,从800℃加热到水冷的力学性能为:σ0.2=365PMa,σb=700MPa,σ0.2/σb=0.52,eu=18%,et=21%。
如采用两阶段冷却工艺,即在800℃加热后,空冷到600℃,然后水冷,其性能为:σ0.2=280MPa,σb=600MPa,σ0.2/σb=0.47,eu=21%,et=29%。
两阶段冷却使双相钢的屈服强度降低,延性提高。
双相钢
近年来,对冷热轧不锈钢结构的设计要求更加严格。
因为碳素钢在桥梁以及普通和极为恶劣的环境下的建筑中的使用寿命有限,尽管不锈钢成本更高,但由于其在火灾、地震灾害中的优越性能,可替代碳素结构钢作为建筑结构用材。
概述双相不锈钢是不锈钢种之一,因组织中铁素体和奥氏体相大约各占一半而得名。
这样的双相组织使得铁素体和奥氏体晶粒均显著细化。
由于铁素体的存在,使得双相钢的强度是普通奥氏体钢的两倍,它很好地结合了奥氏体和铁素体不锈钢的优点。
各相的百分比取决于化学成分和热处理制度,主要合金元素是铬和镍。
兼具奥氏体不锈钢的高韧性、可焊接性以及铁素体不锈钢的高强度、耐腐蚀性和抗应力腐蚀性。
镍含量只有普通奥氏体不锈钢的一半,因此价格较便宜,且受镍价格影响较小。
由于铬含量高,抗氢致裂纹腐蚀及氯化物应力腐蚀性优良。
同时,由于是双相混合组织,也减少了晶间腐蚀的可能性,在焊接凝固过程中不易出现裂纹。
为了确保各合金元素的最佳配比,适当增加铬和钼的含量,与双相钢的优良性能相权衡,这些成本是很少的。
双相不锈钢的得名是因为含有铁素体和奥氏体双相组织。
双相钢显微组织如图1所示:奥氏体相(黄色)呈岛状分布于铁素体(蓝色)基体中。
双相不锈钢加热熔融过程中,由液相转变为完全的铁素体组织。
当冷却至室温后,约有一半的铁素体晶粒转变为奥氏体晶粒(如小岛形成),最后得到的组织中奥氏体和铁素体百分数各占50%。
尽管双相不锈钢进行商业化开发很多年,由于其良好的热加工性、低韧性以及焊接和热处理后不易发生晶间腐蚀的性能,近年来得到了广泛的应用。
然而,随着氩气氧气脱碳法(AOD)和其它不锈钢熔炼精炼工艺的发展,现在的问题是要从实际出发密切控制其化学成分及足以消除敏感性的最低含碳量。
另外,固氮(奥氏体稳定元素)使进一步提高强度和耐腐蚀性成为可能,氮元素也能减少焊接过程中的消极影响。
表1是常用双相和奥氏体不锈钢的化学成分。
SAF2205因其优良的耐腐蚀性和高强度,是使用最广泛的双相不锈钢。
2205双相不锈钢微观组织性能研究
热力U 工CFHI TECHNOLOGY10.3969/j.issn.l673—3355.2021.02.0112205双相不锈钢微观组织性能研究刘钊!,梁宁%摘要:以轧态2205双相不锈钢为研究对象,通过纳米压痕试验推算2205双相不锈钢各相的微观组织性能,并与微拉伸试验结果进行对比,证明该方法的有效性。
关键词:双相不锈钢;纳米压痕;微观组织性能;微拉伸试验中图分类号:TG335.81文献标识码:B 文章编号:1673-3355(2021) 02-0011-06Study on Microstructure and Properties of 2205 Duplex Stainless Steel Liu Zhao, Liang YuAbstract : Nanoindentation test was conducted to determine the microstructure of properties of the phases of as -rolled 2205 duplex stainless steel and verified for the validity by comparing its result with that of the micro-tensile test.Key words : duplex stainless steel; nanoindentation; microstructure and property; micro-tensile test双相不锈钢是指不锈钢内部含有性能不同的!相和"相组织的不锈钢种类。
由于两种力学性能 不同的微观组织呈现 的观力学性能不同,过程双相不锈钢两相组织 现力区,重的 内部产生裂纹L1”役由于铸态双相不锈钢内部存在大 的K-S 晶体取向,在 的工过程间 于以限双相不锈钢的,以 一种学理的 研双相不锈钢的微观组织、性能、裂机理 为重要[4]o1. 一重集团大连工程技术有限公司工程师,辽宁大连1166002. —重集团大连工程技术有限公司助理工程师,辽宁大连116600以轧态2205双相不锈钢为研究对象 '对 微组织 态、 观力学性能、 含进行学 ,纳米压痕试验对两相组织进行纳米压痕试验,通过 的试验 推算出各相的力学性能。
双相钢发展现状及未来趋势分析
双相钢发展现状及未来趋势分析双相钢具有广泛的应用前景和市场需求,是一种具有优异性能的特种钢种。
本文将对双相钢发展现状进行分析,并对未来趋势进行展望。
双相钢是一种特殊的钢材,其具有较高的强度和良好的韧性。
相对于传统的奥氏体钢和铁素体钢,它融合了两者的优点,具备了更好的综合性能。
它的组织结构由奥氏体和铁素体两相组成,因此被称为双相钢。
在目前的市场上,双相钢的需求日益增长。
这主要归因于以下几个原因:首先,双相钢具有较高的强度和耐腐蚀性能,适用于汽车、造船、化工等行业。
其次,双相钢在制造业中的应用推动了发展。
随着制造业的快速发展,对高性能材料的需求也随之增加。
双相钢以其优异的性能成为制造业的重要材料之一。
此外,随着城市化的推进以及人们对住房和建筑的要求提高,市场对双相钢也有了更多的需求。
在双相钢的发展过程中,行业面临着一些挑战。
首先是生产技术上的挑战。
虽然双相钢的技术已经相对成熟,但是其生产成本仍然相对较高,造成了一定程度上的市场竞争力不足。
其次是市场竞争的挑战。
随着市场需求增长,越来越多的企业进入双相钢市场,竞争日益激烈。
为了在市场上占据一席之地,企业需要不断提高产品质量、拓宽产品线,并降低生产成本。
尽管面临一些挑战,双相钢的未来发展前景依然广阔。
首先,汽车工业是双相钢的主要应用领域之一。
随着全球汽车产量的增加以及对环境保护和节能要求的提高,对双相钢的需求将持续增长。
其次,建筑业也是双相钢的重要市场。
随着城市化进程的加快,特别是在新兴经济体中,对高强度材料的需求将持续增加。
此外,能源行业对高耐蚀材料的需求也将推动双相钢市场的发展。
在未来,双相钢行业需要进一步加强技术创新和质量控制。
要在市场竞争中立于不败之地,企业需要不断提升产品质量和性能,满足市场需求。
另外,降低生产成本也是一个重要的课题。
通过技术创新和提高生产效率,降低生产成本,将提高企业的市场竞争力。
此外,发展环保型双相钢也是未来的发展方向之一。
首钢热轧双相钢热轧工艺与组织性能分析
首钢热轧双相钢热轧工艺与组织性能分析一、引言介绍首钢热轧双相钢的发展背景和重要性,概述本文的研究内容和目的。
二、首钢热轧双相钢的工艺流程阐述首钢热轧双相钢的工艺流程包括原材料选择、钢种设计、热轧工艺和组织调控等步骤。
三、首钢热轧双相钢的组织性能分析分析首钢热轧双相钢的微观组织特征和宏观力学性能,包括相结构、晶粒尺寸、硬度、延展性、强度等方面的性能。
四、影响首钢热轧双相钢制备的关键因素探讨影响首钢热轧双相钢制备的关键因素,如热轧温度、保温时间、压下量、冷却速率等因素,并分析其对钢材机械性能和组织性能的影响。
五、未来发展方向总结首钢热轧双相钢的制备工艺和组织性能分析研究,探讨该材料的未来发展方向和研究方向。
六、结论总结研究内容,强调首钢热轧双相钢的重要性和应用前景,并提出未来研究的建议和展望。
第一章:引言随着工业化进程的加速,汽车、航空、建筑等领域的应用需求不断增长,对结构性能高、形变加工性能好的材料提出了新的要求。
金属材料作为重要的工程材料之一,在工业应用中起到了不可替代的作用。
例如,高速列车、飞机和大型机械设备等领域都需要使用高强度、高韧性、高延展性的金属材料。
因此,针对这些应用需求,双相钢在工业制造过程中的应用越来越受到关注。
首钢热轧双相钢是一种具有高强度、优异韧性和良好延展性的金属材料,已经成为目前国内外应用广泛的一种材料。
双相钢的关键特点在于它具有不同的组织结构,即含有相似或不同的珠光体相和铁素体相。
这使双相钢有着更高的强度和韧性,同时也具有较好的延展性,能够满足结构安全性和产品质量的需求。
然而,要想使这种材料具有最佳的性能和应用效果,需要与其制备工艺和组织性能相结合的深入分析。
因此,本文旨在对首钢热轧双相钢的制备工艺和组织性能进行分析,并总结其未来发展的方向。
本文的研究内容涵盖了首钢热轧双相钢的工艺流程、组织性能分析、影响制备工艺的关键因素以及未来的发展方向。
这些研究内容将为双相钢的制备和应用提供重要参考,为推动材料技术的进步做出贡献。
双相钢钢锭的优点
双相钢钢锭的优点随着科技的不断发展,人们对高强度、高韧性的金属材料的需求越来越高。
在这些金属材料中,双相钢是一个非常重要的种类。
双相钢的生产过程中,钢锭是非常关键的一部分。
本文将介绍双相钢钢锭的优点。
1.高强度双相钢钢锭属于高强度钢锭,其强度比一般的普通钢锭要高很多。
这是因为它所使用的钢种不同于普通钢,所以在其组织结构方面也有所不同。
双相钢钢锭的结构中含有较高的铬、镍和钼等元素,这些元素可以使钢的硬度和强度提高。
2.高韧性双相钢钢锭不仅具有高强度,还具有良好的韧性。
这是因为双相钢的组织结构中含有相对较低的碳量以及其它合金元素,可以预防钢的过分硬化,从而提高了钢的韧性。
在制造高难度的汽车零件和机械零件时,往往需要同时具有高强度和高韧性的材料,而双相钢就是这样的材料。
3.良好的耐腐蚀性双相钢钢锭还具有良好的耐腐蚀性。
双相钢中含有较高的铬、钼、钨等元素,而这些元素可以提高钢锭的抗腐蚀性能。
在一些工业领域中,需要使用抗腐蚀性能高的材料,而双相钢钢锭恰好满足这一要求。
4.易于制造双相钢钢锭的制造过程较为简便,没有其他种类钢锭那么复杂。
这是因为双相钢钢锭在加工和制造过程中的变形性能较好,可以比较轻松地用各种方法加工出需要的形状。
同时,双相钢钢锭的合金成分比较合理、均匀,易于控制其质量,并且具有更高的生产效率。
5.具有很强的可焊性在一些特定的生产环境中,需要对钢锭进行多个组件的焊接,而双相钢钢锭具有很好的可焊性。
这一点主要体现在焊接后钢的性能不会受到太大的影响,同时不易出现焊瘤等问题,保证了钢锭的质量和使用寿命。
结论以上就是双相钢钢锭的优点。
总的来说,双相钢钢锭具有高强度、高韧性、良好的耐腐蚀性、易于制造和具有很强的可焊性等特点,这使得其在制造行业、航空航天工程、海洋勘探以及一些核能设施等领域中拥有越来越广泛的应用。
热轧双相钢生产工艺与组织性能控制
3 2 冷却速 度的 影响 .
终 轧 后 的 冷 却 速 度的 选 择 应 该 保 证 得
使 用 合 金 量 少 , 炼 成 本 较 低 , 点 是 s 含 到 适 量 的 先 共 析 铁 素 体 , 可 避 免 其 它 非 冶 缺 i 又
2双相钢 生产工艺的选择
双 相钢 的实际生 产工艺 主要 有两种 :
pa tc s n t e sta in r c i e o h iu to w e e d s us e r ic s d.
K y W or s: u l p s s e l r d t n p o e s o g n z t0 a p r o ma c e d d a - ha e t e p o uc o r c s # r a i a i n l e f r n el l
1双相钢概述
为 方 法 利 用 热连 轧 后 具 有 较 长 的 输 出 辊 道 和 速 铁 素 体 的析 出 , 冷 却 后 形 成 一 定 的 组
织状 态 创造 了 条 件 。 两 相 区轧 制 时 , 着 两 相 区 温 度 的 逐 随
在 双 相 钢 是 由铁 素 体 和 少 量 ( 积 分 数 轧 后 强 制 冷 却 设 备 的 优 势 , 热 轧 阶 段 采 体
轧 < 0 马 氏 体 组 成 的 高 强 度 钢 , 称 马 氏 用 控 轧 工 艺 , 后 在 输 出 辊 道 上 采 用快 速 2 %) 也 体 双 相 钢 , 双 相 组 织 是 将 低 碳 钢 或 低 碳 冷 却 , 热 钢 带 冷 却 到 马 氏 体转 变 点Ms 其 将 温
0 0 ℃。 得 到 的…。 种 钢具 有 无 明显 屈服 平 台 、 这 屈 温 度 为 1 O~3 0
热轧双相钢生产工艺与组织性能控制
工 业 技 术1 双相钢概述双相钢是由铁素体和少量(体积分数<20%)马氏体组成的高强度钢,也称马氏体双相钢,其双相组织是将低碳钢或低碳合金钢经过临界区热处理或控轧控冷工艺得到的[1]。
这种钢具有无明显屈服平台、屈服点低、初始加工硬化速率高等特点已成为一种强度高成形性好的新型冲压用钢。
双相钢的开发对汽车板材向轻量化、高强度发展有着重要意义,目前已经广泛应用于汽车制造业。
2 双相钢生产工艺的选择双相钢的实际生产工艺主要有两种:热处理法和直接热轧法。
相比之下,热轧法生产双相钢工序简单、成本低、节约工时和能源、便于大规模生产,成为生产双相钢的首选方法[2]。
目前,传统热轧双相钢的生产方法可分为中温卷取型热轧法和低温卷取型热轧法。
中温卷取型热轧法,即在通常的终轧及卷取温度下获得双相组织。
其原理是适当加入Cr、Mo等元素提高奥氏体在常规卷取温度范围内的稳定性,在其连续冷却过程中,由于奥氏体的稳定化而存在一个“窗口”,在“窗口”温度下进行卷取,在室温下获得F+M组织。
这种轧制方法的卷取温度为500~600℃。
低温卷取型热轧法,即极低温钢带在Ms点以下进行卷取,以获得双相组织。
这种方法利用热连轧后具有较长的输出辊道和轧后强制冷却设备的优势,在热轧阶段采用控轧工艺,轧后在输出辊道上采用快速冷却,将热钢带冷却到马氏体转变点Ms温度以下,并进行卷取。
这种轧制方法的卷取温度为100~300℃。
这两种生产工艺的特点:采取中温卷取型热轧法生产双相钢优点是对冷却能力要求不高,可适用于多数热带生产线;缺点是由于钢中要加入C r,Mo等合金元素,成本较高;采取低温卷取型热轧法时优点是使用合金量少,冶炼成本较低;缺点是Si含量较高,表面氧化铁皮难以去除,另外层流冷却需要较高的冷却速度。
3 生产工艺对热轧双相钢组织性能的影响3.1终轧温度的影响终轧温度对双相钢性能的影响与钢中的合金元素种类及含量有关。
对于一个给定成分的合金,有一个最佳的终轧温度范围。
双相钢的力学性能和对成形极限的影响
方面定 量分析鹰变强化指数 值 和强度系数 值 的变化对 拉伸过 成形极 限的影 响。发现 应变强化指数 n值的变化对成形 极 限影响较大 ,强度系数 值的变化对成形极 限影 响较 小。增大 , z 值 可以提 高发生缩颈和破裂时的延伸长度和极 限应 变。
关键 词 : 冷 轧 双相 钢 ; 力 学 性 能 :成 形 极 限 ;拉 伸 试 验 中图分类号:T G3 8 6
M e c ha n i c a l Pr o pe r t y o f Dua l Pha s e S t e e l a n d I t s Ef f e c t o n
t he Fo r mi n g Li mi t
KONG Zh e n g KONG Ni ng ZHANG J i e LI Ho n g b o
异 。建立拉 1 } 1 I 过 程 的 有 限元 模 型 ,将 拉 伸 试 验 和 有 限 元 仿 真 相 结 合 ,利 用 材 料 失 效 点 主 应 变 二 : 次 导 数 的 变 化 规 律 准 确 预 测 DP 7 8 0存 拉 伸 过 程 中 的编 颈 和 破 裂 。研 究 发 现 相 同牌 号的 DP钢 产 品 成 形 极 限亦 有 明 显 小 问 。最 后 从延 伸 长 度 和 极 限 变 两
第5 3卷 第 1 2期
2 0 1 7 年 6 川
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械
工
程
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报
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双相钢_基本组织性能及用途-2(精选5篇)
双相钢_基本组织性能及用途-2(精选5篇)第一篇:双相钢_基本组织性能及用途-2双相不锈钢--基本组织性能双相不锈钢的主要代表牌号一般可分为四类:低合金型--代表牌号是UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N)PRE值24~25中合金型--代表牌号是UNS S31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.15N)PRE值32~ 33高合金型--标准牌号有UNS S32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N)PRE值38~39超级双相不锈钢型--标准牌号有UNS S32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N)PRE值>40(※ PRE耐孔蚀指数PRE=Cr%+3.3×(Mo+½W)%+16×N%)低合金型UNS S32304不含钼, 在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用.中合金型UNS S31803的耐蚀性能介于AISI 316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间.高合金型,一般含25%Cr,还含有钼和氮,有的还含有铜和钨,这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的双相不锈钢.超级双相不锈钢型,含高钼和氮,有的也含钨和铜 , 可适用于苛刻的介质条件,具有良好的耐腐蚀与力学综合性能,可与超级奥氏体不锈钢相比美.代表牌号的主要化学成分━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 双相不锈钢化学成分,%类型UNS 牌号CCrNiMoCuN低合金型S32304≤0.030.05/0.20 中合金型S31803≤0.030.08/0.20 中合金型S32205≤0.030.14/0.20 高合金型S32550≤0.041.5-2.50.10/0.25超级DSSS32750≤ 0.030.5最大0.24/0.32━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━从表中可以看出: S 32205是由S31803派生出的钢种, 在ASTM A 240/240M-99a标准中是在1999年才纳标的,它的Cr、Mo和N元素的区间都比较窄,容易达到相的平衡(即两相约各占一半), 改善了钢的强度,耐腐蚀性和焊接性能,多用于性能要求较高和需要焊接的材料,如油气管线等.奥氏体+铁素体双相不锈钢是指不锈钢中既有奥氏体(γ相)又有铁素体(α相)组织结构的钢种,而且此二相组织要独立存在,含量都较大,一般认为最少相的含量应大于15%。
《B对中温时效后S31254超奥钢组织稳定性及性能影响》范文
《B对中温时效后S31254超奥钢组织稳定性及性能影响》篇一一、引言S31254超奥钢作为一种高合金不锈钢,具有优异的耐腐蚀性、高强度和良好的加工性能,被广泛应用于海洋工程、化工设备等高要求领域。
而材料的组织稳定性及性能受多种工艺参数的影响,其中热处理工艺尤为关键。
本篇论文主要探讨B元素对中温时效后S31254超奥钢的组织稳定性及性能的影响。
二、S31254超奥钢的成分与特性S31254超奥钢是一种高合金不锈钢,其成分包括铁、铬、镍、钼、铜等元素。
这些元素的组合赋予了S31254超奥钢出色的耐腐蚀性、高温强度和优异的加工性能。
其特性使其在许多领域得到了广泛应用。
三、B元素的作用B元素在S31254超奥钢中起到重要的作迸。
它可以提高钢的硬度、强度和耐腐蚀性。
同时,B元素对钢的晶粒细化、组织稳定性和力学性能也有显著影响。
因此,研究B元素对中温时效后S31254超奥钢的组织稳定性及性能的影响具有重要意义。
四、实验方法本实验采用中温时效处理S31254超奥钢,并加入不同含量的B元素。
通过金相显微镜、扫描电镜、硬度计、拉伸试验机等设备,观察和分析B元素对S31254超奥钢组织稳定性及性能的影响。
五、实验结果与分析1. 组织稳定性实验结果表明,B元素的加入有助于细化S31254超奥钢的晶粒,提高组织的稳定性。
在中温时效过程中,含B的S31254超奥钢的晶界更加清晰,晶粒分布更加均匀,有效阻止了晶界的迁移和晶粒的长大。
2. 力学性能B元素的加入显著提高了S31254超奥钢的硬度、强度和韧性。
中温时效后,含B的S31254超奥钢表现出更高的抗拉强度和屈服强度,同时保持了良好的延伸率和冲击韧性。
这表明B元素能够提高S31254超奥钢的力学性能,使其在承受载荷时具有更好的抵抗变形和断裂的能力。
3. 耐腐蚀性B元素的加入还提高了S31254超奥钢的耐腐蚀性。
在中温时效过程中,含B的S31254超奥钢的耐蚀性能得到了进一步增强,使其在腐蚀环境中具有更好的稳定性。
《B对中温时效后S31254超奥钢组织稳定性及性能影响》范文
《B对中温时效后S31254超奥钢组织稳定性及性能影响》篇一一、引言S31254超奥钢作为一种高性能不锈钢,其优良的耐腐蚀性、高强度以及良好的加工性能,使其在各种工程应用中具有广泛的使用。
而在其生产加工过程中,热处理工艺对其组织和性能的稳定与提升至关重要。
本篇论文将主要探讨B元素在中温时效后对S31254超奥钢组织稳定性及性能的影响。
二、S31254超奥钢的基本性质与热处理工艺S31254超奥钢是一种具有特殊成分的高合金钢,它主要含有镍、钼、铜等元素,具备优异的耐腐蚀性和强度。
在生产过程中,通过合理的热处理工艺,可以进一步提高其综合性能。
中温时效是其中一种重要的热处理方式。
三、B元素在S31254超奥钢中的作用B元素作为一种重要的合金元素,对S31254超奥钢的组织和性能有着显著的影响。
B元素能够有效地提高钢的强度和硬度,同时也能改善其耐腐蚀性。
此外,B元素还能促进钢中微合金相的析出和稳定晶界,对改善S31254超奥钢的组织稳定性具有重要意义。
四、B对中温时效后S31254超奥钢组织稳定性的影响在中温时效过程中,B元素的加入能够显著提高S31254超奥钢的组织稳定性。
这主要是由于B元素可以有效地阻止晶粒长大,使晶界稳定化。
同时,B元素的加入也促进了钢中析出相的分布和数量的增加,从而进一步提高了组织的稳定性。
五、B对中温时效后S31254超奥钢性能的影响B元素的加入不仅对S31254超奥钢的组织稳定性有显著影响,同时也对其性能产生了积极的影响。
在中温时效后,S31254超奥钢的强度和硬度得到了显著提高,而韧性和耐腐蚀性也得到了提升。
此外,B元素的加入还使钢具有了更好的耐磨性和高温强度。
六、结论通过对B元素在中温时效后对S31254超奥钢组织稳定性及性能的影响的研究,我们可以得出以下结论:B元素的加入能够显著提高S31254超奥钢的组织稳定性,同时对其性能产生了积极的影响。
这为我们在生产过程中合理控制B元素的含量,进一步提高S31254超奥钢的综合性能提供了理论依据。
热处理对高碳双相钢力学性能的影响研究
热处理对高碳双相钢力学性能的影响研究高碳双相钢是一种具有优异性能的材料,在汽车制造、机械加工和航空航天等领域得到广泛应用。
而热处理则是一个影响高碳双相钢力学性能的重要因素。
本文将就此展开讨论。
一、高碳双相钢概述高碳双相钢属于高强度低合金钢,其组织复杂,由贝氏体和余晖体组成,具有很好的强度和塑性。
其力学性能主要取决于钢中贝氏体和余晖体的相对含量和组织形态。
贝氏体为一种板条状组织,具有高强度和低韧性,而余晖体则为球状组织,具有较高的韧性和延展性。
因此,通过对高碳双相钢进行热处理,可以调控贝氏体和余晖体的含量和组织形态,从而实现对力学性能的优化控制。
二、热处理原理热处理是指通过加热和冷却的方法,改变材料的组织结构,从而影响其物理和力学性能的一种方法。
在高碳双相钢的热处理过程中,需要掌握一些基本原理:1. 总体控制原理:整个热处理过程中保持温度和冷却速度的一致性和稳定性,以达到准确的组织控制和力学性能的调节。
2. 相转变原理:在高碳双相钢的加热过程中,随着温度的逐渐升高,钢中的贝氏体将逐渐分解成为奥氏体和余晖体。
而在冷却过程中,则是奥氏体逐渐转变为贝氏体和余晖体。
因此,通过控制加热和冷却过程中的温度和时间,可以对贝氏体和余晖体的含量和组织形态进行调控。
3. 相变温度原理:在高碳双相钢的热处理过程中,相变温度是非常重要的参数。
相转变从贝氏体到奥氏体的温度称为Ac1点,相转变从奥氏体到贝氏体的温度称为Ac3点。
通过控制这两个温度,可以调节贝氏体和余晖体的相对含量和组织形态。
三、热处理对高碳双相钢力学性能的影响通过对高碳双相钢进行热处理,可以显著影响其力学性能,包括强度、韧性、硬度和延展性等。
下面将就这方面进行详细探讨。
1. 强度强度是指材料能够承受的最大应力,在高碳双相钢的热处理过程中,通过控制钢中贝氏体和余晖体的含量和组织形态,可以调节其强度。
在一些研究中发现,当高碳双相钢中贝氏体的含量较高时,钢的强度也会随之提高。
举例说明如何通过相变控制双相钢材料的组织结构
举例说明如何通过相变控制双相钢材料的组织结构双相钢这种材料,说起来就让人觉得它神奇得很。
你看,它不像某些金属那样一成不变,给人的感觉死气沉沉的。
它可不,它有点像个“变脸”的高手,变化多端的。
这可全都得归功于它的相变过程。
啥是相变?简单来说,就是物质从一种状态转变到另一种状态,像水结冰、冰融化成水那样。
双相钢就是在温度的影响下,通过相变来调整自己的组织结构,得到一种非常平衡的状态。
就像一位厨师通过不同的火候调配,做出又嫩又香的菜肴一样。
你得好好掌握这相变的火候,不然煮成了“老母鸡”,也就啥味道都没有了。
我们知道,双相钢是一种含有铁素体和马氏体两种相的钢种。
啥是铁素体?它就是咱常见的“软钢”,具有良好的塑性和韧性。
马氏体呢?它可是硬得很,强度高,硬度也不低。
两者组合在一起,就好比铁打的拳头加上温柔的手腕,完美的平衡,打得了强硬的敌人,扛得住生活的挑战。
通过调整这两种成分的比例,钢材的性能会发生很大的变化,能满足不同行业对材料的需求,强度、韧性都能兼顾,堪称一石二鸟。
好了,说到这里,怎么控制双相钢的组织结构呢?最常见的手段就是通过加热和冷却的过程,简单来说就是“升温降温”这两个大动作。
你要让双相钢升温到一定的温度,让它的晶粒发生变化,变得更加均匀,直到铁素体和马氏体充分融合。
再通过控制冷却速率来调整两种相的分布。
比如说,你要是想让钢里铁素体占得更多一些,那就得缓慢冷却,这样就能有更多的时间让铁素体生长。
反过来,如果想要马氏体多一些,速度就得快点,快得让马氏体来不及长成铁素体。
操作这事儿可不简单。
想象一下,你正站在厨房里,想做个完美的糖醋排骨。
如果火候掌握不好,糖和醋的比例偏了,糖醋味就不对,排骨也就没法香嫩入味了。
双相钢也是如此,如果加热温度过高,可能导致钢里的晶粒粗大,性能下降;要是冷却太慢,马氏体成分不足,也会影响强度。
得精准掌握每一个步骤,才能让两种相的结合恰到好处。
通过相变,咱们还能调节双相钢的细节。
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S H E N X i n - j u n , P X i n h u a , T A N G S h u a i ,W A N G G u o — d o n g
( 1 .S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f R o l l i n g a n d A u t o ma t i o n ,N o r t h e a s t e n r Un i v e r s i t y ,S h e n y a n g 1 1 0 8 1 9 ,C h i n a ; 2 . T e c h n o l o g y C e n t e r o f B a o s t e e l Me i s h a n C o r p o r a t i o n ,Na n j i n g 2 1 0 0 3 9 ,C h i n a .C o r r e s p o n d i n g a u t h o r :T A N G
Ke y wo r ds: h o t r o l l e d F /B d ua l p h a s e s t e e l :n e w— g e n e r a t i o n t h e r m o— me c h a n i c a l c o nt r o l p r o c e s s
wi t h o u t s i g n i i f c nt a c h ng a e( 3 2 . 2 % 一3 5 . 0 % ) .Be s i d e s .t he d e f o r ma t i o n c o mp a t i b i l i t y b e t we e n f e r r i t e
沈鑫 琚 ,裴新 华 , 唐
帅 ,王 国栋
2 1 0 0 3 9 ) ( 1 .东北大学 轧制技术及连轧 自动化国家重点实验室,辽宁 沈 阳 1 1 0 8 1 9 ; 2 .上海梅 山钢铁公司 技术 中心 ,江苏 南京
摘
要 :采用轧后空冷 +超快速冷却工艺 , 研究卷取 温度对热 轧铁素体/ 贝氏体 ( F / B) 双相 钢组织性 能
强度 由 5 1 0 MP a 升至 5 9 7 MP a , 屈服强度 由 4 7 5 MP a降 至 3 8 9 MP a , 延伸 率变化 较小 ( 3 2 . 2 % ~3 5 . 0 %) . 另
外, 随着卷 取温度的降低 , 铁素体与贝氏体或马氏体间的变形协 调能力降低 , 使扩孔过程 中微孔提前形 核 , 同
时加快 了已有微孔 的长大及合并过程 , 导致试样发生 的塑性变形减小 , 扩孔性 能降低 , 扩孔率 由 1 0 1 . 4 % 降至
5 2. 4% .
关
键
词 :热轧 F / B双相钢 ; 新一代控制轧制和控制冷却 ; 超快速冷却 ; 卷取温 度 ; 组 织演变 ; 力 学性 能 ; 扩
文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1 0 0 5— 3 0 2 6 ( 2 0 1 4 ) 0 8—1 1 2 0— 0 4
p r o p e ty;ho r l e e x pa ns i o n p r o pe ty r
汽 车车 轮和底 盘 的制造 过程 需经历 翻边 和扩 孔 工序 , 要 求 钢 材 具 有 良好 的扩 孑 L 性 能… . 由 于
铁素体/ 马氏体( F / M) 双相钢存在强度差很大的 两相界 面 , 因此 扩 孔 性 能较 差 . 当F / M 双 相 钢 中
t h e
d o mi n a n t h a r d p h a s e wa s t r a n s f o r me d f r o m ba i n i t e t O ma r t e n s i t e,r e s u l t i n g i n t h e u l t i ma t e s t r e n g t h
i n v e s t i g a t e t h e e f f e c t s o f c o i l i ng t e mp e r a t u r e o n t h e mi c r os t r u c t u r e a n d me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f a
师, 中国 工 程 院 院 士 .
第 8期
沈鑫琚 等 :卷取 温度 对 热轧 F / B双相 钢 组 织被贝氏体取代时 , 两相的强度差降低 , 扩 孔性 能提 高 , 同时 兼 顾 了 强度 , 因此铁 素 体/ 贝 氏
体( F / B) 双 相钢 成 为汽 车车 轮和 底盘 用钢 的重要 材料 J . 以超快 速 冷却 ( u l t r a f a s t c o o l i n g , U F C) 为 核心 的新 一 代 控 制 轧 制 和控 制 冷 却 ( n e w-
孔 性 能 中 图分 类 号 :T G 1 4 2 . 1
Ef f e c t s o f Co i l i n g Te mp e r a t u r e o n Mi c r o s t r u c t ur e a n d
M e c ha n i c a l Pr o p e r t i e s o f Ho t — Ro l l e d Fe r r i t e /Ba i n i t e Du a l Ph a s e
S h u m, E — ma i l : t a n g s h u m@ r a 1 . n e u . e d u . c n )
Abs t r a c t :Th e p r o c e s s of a i r . c o o l i n g f o l l owe d by u l t r a f a S t c o ol i n g a f t e r h ot — r o l l i n g wa s us e d t o
nd a b a i n i t e o r ma r t e n s i t e i s we a k e n e d wi t h he t d e c r e a s e o f he t c o i l i n g t e mp e r a t u r e.wh i c h i n d u c e s he t n u c l e a t i o n i n a d v nc a e, a c c e l e r a t e s g r o wt h nd a c o a l e s c e n c e o f mi c r o— v o i d s, S O t h e h o l e e x p ns a i o n
g e n e r a t i o n t h e r mo — me c h a n i c a l c o n t r ol pr o c e s s , NG—
加工 矩形 截 面 拉 伸 试 样 , 原始标距 为 4 5 mm, 在
C MT一 5 1 0 5微机控 制 电子 万能试 验机 上进 行拉 伸
p r o er p ty i s d e t e r i o r a t e d nd a t h e h o l e e x p ns a i o n r a t i o i s r e d u c e d f r o m 1 0 1 . 4 % t o 5 2 . 4 %.
u p t o 5 9 r 7 f r o m 5 1 0 .t he y i e l d s t r e n g t h d o wn t o 3 8 9 f r o m 4 7 5№ .b u t he t e l o n g a t i o n
的影响规律. 结果表 明 : 卷取温度 由 5 0 4 o C降至 2 5 0 o C时, 铁素体体积分 数变化很小 ( 8 5 . 7 % 一8 7 . 8 %) , 铁 素 体 晶粒尺寸变化也很小 ( 3 . 6— 3 . 7 t x m) , 组织 中的硬相 由以贝氏体为主转 变为 以马氏体为 主 ; 实 验钢 的抗 拉
收 稿 日期 :2 0 1 3—1 2—1 6 基金项 目:中央高校基本科研业 务费专项资金资助 目( N1 2 0 8 0 7 0 0 1 ) ;国家 自然科学基金资助项 目( 5 1 2 0 4 0 4 9 ) .
作者简介 :沈鑫瑶( 1 9 8 9 一) , 男, 安徽六安人 , 东北大学 博士研究生 ;王国栋 ( 1 9 4 2一) , 男, 辽 宁大连人 , 东北大 学教授 , 博士生 导
f e r r i t e / b a i n i t e( F / B 1 d u a l p h a s e s t e e 1 .T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e v o l u me ra f c t i o n a n d he t g r a i n
s i z e o f f e r r i t e a r e i n t h e r a g e o f 8 5. 7 % 一8 7 . 8 % a n d 3 6 — 3 .7 l x m .r e s p e c t i v e l y. a l mos t
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i n d e p e n d e n t o f t h e c o i l i n g t e mp e r a t u r e.Lo we r i n g c o i l i n g t e mpe r a t u r e rom f 5 0 4 o C t o 2 5 0 o C
第3 5 卷 第8 期 2 0 1 4年 8月
东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) J o u ma l o f N o r t h e a s t e r n Un i v e r s i t y ( N a t u r a l S c i e n c e )