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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