高性能低碳贝氏体钢 成分、工艺、组织、性能与应用PDF电子书下载

1低碳贝氏体钢国内外发展概况 1

1.1低碳贝氏体钢的发展需求 1

1.1.1600MPa级以上钢种的社会需要 2

1.1.2回火马氏体调质钢的综合性能及成本 2

1.1.3降碳的趋势及新钢种的发展 3

1.2低碳贝氏体钢的成分设计及主要生产技术 4

1.2.1成分设计及微合金元素的作用 4

1.2.2低碳贝氏体钢的主要生产技术 6

1.3国内外低碳贝氏体钢的发展与应用 8

1.3.1早期的贝氏体钢 8

1.3.2以铜析出强化的贝氏体钢 9

1.3.3以相变强化为主的低碳贝氏体钢的应用 11

1.4我国贝氏体钢的发展 17

参考文献 18

2低碳贝氏体钢的物理冶金基础 25

2.1贝氏体相变的基本特征 25

2.1.1贝氏体相变热力学 26

2.1.2贝氏体相变动力学 30

2.1.3贝氏体相变晶体学 32

2.1.4贝氏体相变机制问题 35

2.2钢中贝氏体的基本类型 37

2.2.1上贝氏体 38

2.2.2下贝氏体 39

2.2.3粒状贝氏体 41

2.2.4无碳化物贝氏体 42

2.3低碳钢的连续冷却转变 43

2.3.1过冷奥氏体的转变行为 43

2.3.2连续冷却转变产物的特征与分类 45

2.3.3低碳钢贝氏体转变与转变产物的特征 49

2.4合金元素对低碳钢贝氏体转变的影响 50

2.4.1合金元素对过冷奥氏体热稳定性的影响 51

2.4.2合金元素在奥氏体晶界的偏聚 52

2.4.3合金元素的相界偏聚与拖曳作用 53

2.4.4合金元素在相变中的重分布问题 54

参考文献 55

3低碳贝氏体钢的控轧与控冷技术 58

3.1热机械处理工艺技术（TMCP） 58

3.1.1TMCP的发展过程 58

3.1.2TMCP的工艺 59

3.1.3TMCP的冷却控制 60

3.2TMCP的物理冶金学 63

3.2.1再结晶与非再结晶轧制 64

3.2.2奥氏体内晶体缺陷密度对相变产物细化的影响 71

3.3TMCP工艺应用及新进展 73

3.3.1TMCP应用 73

3.3.2TMCP工艺技术的新进展 76

参考文献 81

4低碳贝氏体钢组织转变类型及其控制 85

4.1低碳贝氏体钢的主要组织 85

4.2Mn-Mo-Cu-Nb-B低碳贝氏体钢的组织类型 88

4.2.1连续转变组织 88

4.2.2等温转变 89

4.2.3中温亚稳组织转变机理 92

4.3针状铁素体的转变与控制 93

4.3.1针状铁素体相变及生长过程热模拟研究 93

4.3.2连续冷却过程中不同阶段组织转变特征 94

4.3.3间断冷却过程多相组织的形成 96

4.4粒状贝氏体及粒状组织的形成与控制 97

4.5奥氏体变形及变形后弛豫对其相变行为的影响 99

4.6多相组织的控制与力学性能 103

参考文献 106

5低碳贝氏体钢组织超细化技术 108

5.1组织超细化技术思路 108

5.1.1变形对中温转变组织细化的作用 108

5.1.2中温转变组织进一步超细化的新思路 110

5.1.3TMCP+RPC技术的基本思想 112

5.2超细化工艺的实际细化效果、性能及典型组织 113

5.2.1选取能充分发挥超细化工艺效果的微合金成分范围 113

5.2.2弛豫-析出-控制相变（RPC）技术的典型工艺 115

5.3中温转变组织细化工艺参数的热模拟研究 116

5.3.1不同温度下变形及弛豫后的组织演变规律 117

5.3.2贝氏体束尺寸的定量统计 120

5.4RPC工艺下的典型细化组织及与其他工艺的比较 122

5.4.1弛豫时间的影响 126

5.4.2终轧温度的影响 128

5.4.3冷却速度对组织及性能的影响 129

5.5中温组织超细化的原理分析 130

5.5.1针状铁素体空间分布的分割作用 131

5.5.2弛豫阶段变形晶体内位错胞状结构的形成与演变 131

5.5.3弛豫阶段的微细析出钉扎效应 134

5.6超细化贝氏体组织的变形行为 138

5.7细化组织钢回火过程组织性能变化规律及其原因分析 140

5.7.1细化组织钢与同成分调质钢回火过程硬度的变化及其差异 141

5.7.2回火过程的组织稳定性 142

5.7.3回火温度对钢种力学性能的影响 145

参考文献 146

6低碳贝氏体钢中析出相的类型及溶解与析出过程 148

6.1低碳贝氏体钢中析出相的类型 149

6.1.1析出相的基本类型 149

6.1.2析出相与基体的取向关系 150

6.1.3析出相的空间分布与尺寸分布 151

6.2微合金元素碳化物的析出热力学 152

6.2.1析出过程体系自由能的变化 153

6.2.2析出过程中析出相-基体界面形态的演化 154

6.3微合金元素碳化物的析出动力学 155

6.3.1析出相形核 161

6.3.2析出相长大 162

6.3.3析出相粗化 167

6.4奥氏体中应变诱导析出与变形奥氏体回复再结晶的相互作用 167

6.5析出物的溶解过程 172

6.5.1析出物的热稳定性 173

6.5.2溶解过程的成分变化 178

6.6低碳贝氏体钢的时效强化 182

6.6.1碳化物的时效析出 183

6.6.2铜的时效析出 187

参考文献 194

7低碳贝氏体钢的可焊性及耐蚀性 199

7.1焊接热循环过程中钢的组织结构变化 200

7.2钢的化学成分对可焊性的影响 202

7.3高性能低碳贝氏体耐候钢的发展思路 203

7.4碳含量与显微组织对钢的耐蚀性的影响 207

7.4.1不同碳含量钢种的周浸腐蚀实验 207

7.4.2进一步的周浸腐蚀试验 211

7.4.3实验样品锈层宏观形貌和微观形貌 211

7.4.4低碳贝氏体钢在盐雾试验中的腐蚀行为 215

7.4.5盐雾腐蚀行为的进一步研究 217

7.4.6贝氏体钢盐雾实验样品表面锈层分析和电化学规律 218

参考文献 221

8低碳贝氏体典型钢种的成分、性能及相关领域的应用概况 222

8.1低碳贝氏体型高强度工程机械用焊接结构钢 222

8.1.1500～690MPa级低碳贝氏体钢系列的合金设计及强度预测 223

8.1.2Q500CF、Q600CF、Q690CF级钢实物性能 226

8.1.3不同级别钢种CCT曲线、高温变形再结晶及应变诱导析出曲线 230

8.1.4不同强度级别系列钢的金相组织 236

8.1.5回火制度对Q600CF级别钢中铌的存在形式影响的分析 242

8.2高性能桥梁用钢 243

8.2.1高性能桥梁钢板的成分设计 245

8.2.2低碳贝氏体高性能桥梁钢的组织类型与控制 248

8.2.3低碳贝氏体桥梁钢的力学性能及组织结构 251

8.2.4大厚度尺寸低碳贝氏体桥梁钢性能与组织关系 253

8.2.5大厚度尺寸桥梁钢的回火力学性能 259

8.2.6桥梁钢的工业化生产 262

参考文献 263

名词索引 265