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Quasi-Situ Characterization of Deformation in Low-Carbon Steel with Equiaxed and Lamellar Microstructure Treated by the Quenching and Partitioning Process

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Acta Metallurgica Sinica(English Letters) 2020年第12期33卷 1657-1665页

作者： Pengfei Gao Weijian Chen Feng Li Beijia Ning zhengzhi zhao Collaborative Innovation Center of Steel Technology University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Beijing Laboratory of Metallic Materials and Processing for Modern Transportation Beijing 100083China

The relationship between microstructure morphology and mechanical properties of the low-carbon steel(Fe-0.20 C-2.59 Mn-2.13 Si)treated by diff erent intercritical annealed quenching and partitioning(Q&P)processes was investigated through interrupted tensile tests plus quasi-situ electron backscatter diff raction *** show that size and distribution of retained austenite(RA)directly aff ect the sequence of deformation induced martensitic *** strain increases,the equiaxed RA grains wrapped by ferrite transform fi rst,followed by the equiaxed and fi lm-like RA grains adjacent to *** with traditional intercritical annealed Q&P steel with equiaxed structure,the steel with quenching pretreatment contains uniform lamellar structure and the relatively fi lm-like type of RA,leading to the higher yield strength,tensile strength,and elongation,as well as the steady increase in dislocation density upon straining.

关键词： Steel Quenching and partitioning Austenite Martensitic transformation Electron backscatter diffraction(EBSD) Tensile test

Complex Precipitation Mechanism of Ti-Nb-V Microalloyed Bainitic Base High Strength Steel

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2019年第6期34卷 1444-1450页

作者： PANG Qihang GUO Jing LI Weijuan TANG Di zhao zhengzhi QI Huan WANG Jiaji School of Materials and Metallurgy University of Science and Technology LiaoningAnshan 114051China State Key Laboratory of Metal Material for Marine Equipment and Application Anshan 114009China Engineering Research Institute University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China

The addition of high Ti（>0.1%） in microalloyed bainitic high strength steel was designed, and the precipitation morphology of steels with different Ti, Nb, and V contents was studied by utilizing transmission electron microscopy（TEM）. Based on the classical nucleation-crystal growth theory and the Johnson-Mehl-Avrami equation, the precipitation thermodynamic and kinetic model of second phase particles in austenite was established in the form of（Nbx,Vy,Tiz）C, and the complex precipitation mechanism of second phase particles was emphatically studied. The experimental results show that the complex precipitation particles could be divided into two categories: the coarser particles with about 100 nm grain size and the independent complex precipitation particles in the form of（Nb,V,Ti）C with 35-50 nm grain size. The latter has a better precipitation strengthening effect, and the calculated PTT curve shows a typical "C" shape. When the deformed storage energy is 3 820 J?mol-1, the fastest precipitation temperature of calculated PTT curve is 925 °C, and the calculated result is essentially consistent with experimental values. The increase of Ti content increased the nose point temperature and expanded the range of fastest precipitation temperature.

关键词： bainite base high strength steel therm odynamic and dynamic complex precipitation behavior precipitation morphology

1300MPa级0.14C-2.72Mn-1.3Si钢的显微组织和力学性能及加工硬化行为

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金属学报 2014年第10期50卷 1153-1162页

作者：赵征志佟婷婷赵爱民何青董瑞赵复庆北京科技大学冶金工程研究院北京100083 北京科技大学现代交通先进金属材料与加工技术北京实验室北京100083

在连续退火试验机上,对一种Mn含量介于中锰和低锰含量之间的C-Si-Mn系(0.14C-2.72Mn-1.3Si,质量分数,%)超高强钢进行处理,获得了具有铁素体、淬火马氏体、回火马氏体以及一定量残余奥氏体的多相组织.利用膨胀仪,SEM,TEM,EBSD和XRD等对... 详细信息

在连续退火试验机上,对一种Mn含量介于中锰和低锰含量之间的C-Si-Mn系(0.14C-2.72Mn-1.3Si,质量分数,%)超高强钢进行处理,获得了具有铁素体、淬火马氏体、回火马氏体以及一定量残余奥氏体的多相组织.利用膨胀仪,SEM,TEM,EBSD和XRD等对实验钢在不同热处理工艺下的微观组织进行了表征.结果表明,800℃退火实验钢获得最佳综合力学性能,屈服强度为672MPa,抗拉强度为1333MPa,总伸长率为13%.这主要是800℃退火钢精细的组织、合适的相比例以及一定量残余奥氏体共同作用的结果.对实验钢加工硬化行为进行了深入分析,讨论了实验钢瞬时加工硬化指数n的变化,采用修正的C-J方法对实验钢多阶段加工硬化行为进行了分析,探讨了马氏体结构参数fM/dM(fM为马氏体体积分数,dM为马氏体等效直径)和铁素体体积分数等对加工硬化的影响.结果表明,实验钢颈缩前随真应变增加n快速增加后减小,但不同温度退火实验钢n减小趋势不同;由于不同温度退火实验钢马氏体体积分数不同,经修正后的C-J法分析得到了2阶段和3阶段的加工硬化行为;铁素体体积分数对马氏体与铁素体共同塑性变形的应变范围△e有显著影响,低温时共同变形范围小,高温时范围逐渐增大,过高温度时可能又减小.综上,实验钢高的初始加工硬化率源于各相的配比、形貌和分布等,是各组织协调配合和各因素共同作用的结果,有利于提高实验钢的强度和塑韧性.

关键词：多相组织残余奥氏体加工硬化行为均匀延伸修正C-J分析方法

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冷轧TRIP钢中残余奥氏体的热稳定性

机械工程学报 2011年第4期47卷 66-70页

作者：张宇光赵爱民赵征志唐荻北京科技大学冶金工程研究院北京100083

为了研究冷轧TRIP钢中残余奥氏体的热稳定性,利用差示扫描量热法(Differential scanning calorimetry,DSC)分析0.25C-1.78Mn-1.23Al-0.54Cu-0.33Ni冷轧相变诱导塑性(Transformation induced plasticity,TRIP)钢中残余奥氏体的热分解,采用Kissinger方法测量残余奥氏体热的分解温度和激活能。发现TRIP钢中残余奥氏体热分解温度要高于普通淬火钢。利用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程获得动力学参数n与A,预测TRIP钢贝氏体区等温过程中残余奥氏体转变动力学。结果表明,残余奥氏体在420℃等温时,显示出较高的稳定性,即使等温600 s也仍有90%的奥氏体不发生分解。X射线衍射结果还表明,420℃等温时,由JMA方程预测的残余奥氏体量与实际值吻合较好。

关键词：相变诱导塑性残余奥氏体差示扫描量热法热稳定性等温转变 Johnson-Mehl-Avrami方程

1470MPa级双相钢的性能特征与强韧化机制

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材料研究学报 2014年第11期28卷 828-834页

作者：赵征志佟婷婷赵爱民苏岚张岩北京科技大学冶金工程研究院北京100083 现代交通先进金属材料与加工技术北京实验室北京100083

对0.16C-1.38Si-3.2Mn双相钢进行轧制和退火处理,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等手段表征试验钢的微观组织和断口形貌,分析试验钢经退火后钢板的力学性能和加工硬化行为,重点研究了试验钢晶粒细... 详细信息

对0.16C-1.38Si-3.2Mn双相钢进行轧制和退火处理,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等手段表征试验钢的微观组织和断口形貌,分析试验钢经退火后钢板的力学性能和加工硬化行为,重点研究了试验钢晶粒细化的强韧化机制。结果表明:试验钢在800℃退火后的显微组织主要由8.8%铁素体和91.2%回火马氏体构成。退火后的钢板具有良好的综合力学性能,屈服强度为873 MPa,表现为连续屈服特征,抗拉强度为1483 MPa,总伸长率为11%,屈强比为0.58;试验钢的Mn含量、退火前的初始组织、冷轧大变形以及退火过程中关键工艺参数等都有利于试验钢退火板的晶粒细化,铁素体尺寸为1-2μm,马氏体板条束的有效晶粒尺寸为0.2-1.5μm。细小的晶粒有利于阻碍位错的运动和增加裂纹扩展的阻力,从而提高了钢板的强度和塑韧性。

关键词：金属材料超高强双相钢细晶强韧化机制加工硬化行为

冷却工艺对热轧铁素体贝氏体双相钢组织与性能的影响

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金属热处理 2014年第3期39卷 23-26页

作者：张良赵征志冯金玉北京科技大学冶金工程研究院北京100083

设计了一种低碳铁素体贝氏体双相钢,用Gleeble-3500热模拟机测定了该试验钢变形后的连续冷却转变(CCT)曲线,并对试验钢进行了控轧控冷试验,研究不同冷却工艺对试验钢组织和性能的影响。结果表明,变形后的CCT曲线分为铁素体转变区和贝氏... 详细信息

设计了一种低碳铁素体贝氏体双相钢,用Gleeble-3500热模拟机测定了该试验钢变形后的连续冷却转变(CCT)曲线,并对试验钢进行了控轧控冷试验,研究不同冷却工艺对试验钢组织和性能的影响。结果表明,变形后的CCT曲线分为铁素体转变区和贝氏体转变区。试验钢热轧后经不同冷却方式都能获得铁素体贝氏体双相组织。三段式冷却方式比两段式冷却得到的铁素体体积分数减少,晶粒尺寸更小。840℃终轧后水冷到690℃,空冷8 s左右,试验钢抗拉强度达到765 MPa,伸长率为20%,综合性能良好。

关键词：铁素体贝氏体双相钢 CCT曲线冷却工艺显微组织力学性能

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600MPa级冷轧高强钢性能及组织研究

热加工工艺 2008年第22期37卷 9-12页

作者：罗青赵征志赵爱民北京科技大学冶金工程研究院北京100083

介绍了600MPa级冷成型用冷轧高强度汽车钢板的成分设计、冶炼、轧制工艺,并且优化了实验室连续退火工艺;用金相显微镜、电子背散射EBSD、SEM以及TEM观察了高强钢组织的宏观与微观结构和取向,讨论了过时效温度对钢板力学性能和组织的影... 详细信息

介绍了600MPa级冷成型用冷轧高强度汽车钢板的成分设计、冶炼、轧制工艺,并且优化了实验室连续退火工艺;用金相显微镜、电子背散射EBSD、SEM以及TEM观察了高强钢组织的宏观与微观结构和取向,讨论了过时效温度对钢板力学性能和组织的影响。结果表明,过时效温度为400℃时,钢板具有良好的综合力学性能;C-Mn-Si-Nb系冷轧高强钢拥有高的强度和好的伸长率,其组织主要由板条贝氏体和铁素体两相组成;EBSD技术分析得出晶粒间多为大角度晶界,有一半以上的晶粒都是{111}//Z型取向。

关键词：高强钢冷轧连续退火晶粒取向差

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高级别X100管线钢的相变规律

金属热处理 2013年第10期38卷 54-57页

作者：冯金玉赵征志唐荻北京科技大学冶金工程研究院北京100083

用Gleeble-3500热力模拟试验机对X100级别管线钢在不同冷速下的相变规律及组织状态进行了研究。结果表明，奥氏体向铁素体转变温度大概在600℃，铁素体向贝氏体转变温度在400～500℃，贝氏体转变终了温度在300～400℃；随着冷却速度升... 详细信息

用Gleeble-3500热力模拟试验机对X100级别管线钢在不同冷速下的相变规律及组织状态进行了研究。结果表明，奥氏体向铁素体转变温度大概在600℃，铁素体向贝氏体转变温度在400～500℃，贝氏体转变终了温度在300～400℃；随着冷却速度升高，组织中粒状贝氏体和板条贝氏体比例增大，晶粒更细小，硬度增加。实验室轧制显示，当冷速大于10℃/s能得到力学性能合格的X100管线钢。

关键词： X100管线钢动态CCT曲线针状铁素体

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Mo含量对Ti微合金低碳钢力学性能的影响

金属热处理 2014年第10期39卷 47-50页

作者：汪小培赵征志赵爱民耿志达首钢技术研究院薄板研究所北京100043 北京科技大学冶金工程研究院北京100083

对Ti微合金钢和不同Mo/Ti原子配比的Ti-Mo合金钢进行组织观察和力学性能分析,并利用透射电镜对钢中析出的纳米级的碳化物粒子的形貌分布进行分析。结果表明,在Ti微合金钢中添加Mo能够使钢的强度显著提高;在Ti含量一定的条件下,随着Mo的... 详细信息

对Ti微合金钢和不同Mo/Ti原子配比的Ti-Mo合金钢进行组织观察和力学性能分析,并利用透射电镜对钢中析出的纳米级的碳化物粒子的形貌分布进行分析。结果表明,在Ti微合金钢中添加Mo能够使钢的强度显著提高;在Ti含量一定的条件下,随着Mo的增加,钢的屈服强度和抗拉强度呈先增大后减小趋势;Mo/Ti的原子比值分别为0.7、1.1和1.3时,钢的力学性能在原子比值为1.1时最优,其抗拉强度达825 MPa。

关键词： Mo含量成分配比微合金低碳钢力学性能析出