硼对60 mm厚Q690D钢淬透性和力学性能的影响

 通过端淬试验、[Z]向硬度测试、显微组织和力学性能分析,研究了硼对60 mm厚Q690D钢淬透性和力学性能的影响。试验结果表明：微量固溶硼可显著提高60 mm厚Q690D钢的淬透性;和无硼的试验钢相比,含硼试验钢板厚1/4处的淬火组织由马/贝复相变成板条马氏体,淬火、回火态横截面上[Z]向最大硬度差分别由9、 5HRC降低到4、3HRC,提高了[Z]向硬度的均匀性,同时含硼试验钢淬火、回火态的强度和韧性得到提高。     

CSP热轧30CrMo带钢的热处理工艺

研究了不同热处理工艺对CSP热轧30CrMo带钢组织和性能的影响。结果表明:900℃下保温15min和60min后油淬,均获得马氏体组织。经不同温度回火后,淬火条件为900℃保温15min时力学性能更加优良。随着回火温度的升高,马氏体分解加快,板条结构逐渐消失,基体中的渗碳体不断析出;当回火温度由200℃增加到600℃时,其抗拉强度由1 744MPa降至949MPa,硬度由50.8HRC降至35.3HRC;而断后伸长率先减小后增加,屈服强度先增大后减小。当回火温度为300℃时,屈服强度达到最大值,为1 421MPa;断后伸长率达到最小值,为7.5%。此外,通过回归分析建立了在不同温度下回火120min后硬度预测模型,计算结果与试验结果吻合较好。     

热处理工艺对高C-Cr高强耐磨钢组织和性能的影响

设计了一种高C-Cr高强耐磨钢,测试了末端淬透性,研究了不同热处理工艺对微观组织演变和性能的影响,测试了力学性能和耐磨损性能,利用SEM和TEM表征了微观组织。试验结果表明,随距离淬火端距离的增大,试验钢的硬度呈现单调递减的趋势,0~2.5 cm为硬度平缓降低阶段,布氏硬度在63~65HRC的区间。马氏体淬火+回火处理后,试验钢基体组织主要为马氏体板条,板条尺寸大小不一。经贝氏体等温淬火处理后,贝氏体板条相互平行,板条尺寸平均。贝氏体板条间存在薄膜状的残留奥氏体,贝氏体板条内部存在长度为100~150 nm的碳化物析出相,析出相与贝氏体板条呈60°取向排列。磨损过程中,达到800转时,马氏体基体试验钢失重168 mg,贝氏体基体失重192 mg,增加了14.28%,马氏体基体的耐磨损性能更高。而贝氏体基体的力学性能却明显高于马氏体基体,屈服强度达到1 955 MPa,抗拉强度达到了2 485 MPa,伸长率仍然达到了7%。     

厚规格35CrMo预硬型模具钢板的回火组织与硬度研究

通过扫描电镜的分析手段,研究了莱钢生产35CrMo预硬型模具钢板厚度方向显微组织对硬度分布的影响。结果表明:80mm厚度钢板经过900℃淬火和550~560℃回火后,钢板近表面硬度为HRC32~36,心部硬度超过HRC28,厚度方向硬度波动控制在HRC5以内;120mm厚度钢板经过920℃淬火和570℃回火后,钢板近表面硬度为HRC32~34,心部硬度下降到HRC28~30。回火态钢板表面硬度下降幅度大于心部硬度的下降幅度,钢板近表面处组织中的回火马氏体呈板条状,原始奥氏体被晶界不同取向的板条马氏体分割细化,组织中碳化物呈短棒状,数量相对较少;板厚1/2处组织为回火贝氏体和数量较多的碳化物。随着钢板厚度增加和回火温度升高,显微组织中回火马氏体体积分数逐渐减少,回火贝氏体体积分数逐渐增多,组织中的碳化物析出量逐渐增加,聚集长大趋势明显。     

热处理工艺对NM450耐磨钢组织与性能的影响

对控轧控冷工艺生产的16 mm厚度规格NM450耐磨钢板进行930℃+保温20 min淬火、200℃+保温25 min回火处理,并对热轧态、淬火态及回火态的钢板取样进行组织性能分析。结果表明,热轧后钢板组织为铁素体+珠光体以及少量贝氏体,淬火组织为马氏体+残余奥氏体以及少量贝氏体,回火组织为马氏体+残余奥氏体+针状贝氏体。试验钢淬火+回火处理后Rm1 378 MPa,A5021.5%,-20℃夏比冲击功61 J,表面布氏硬度443 HBW,具有良好的综合力学性能。     

组织状态对X120管线钢力学性能的影响

在实验室条件下对热轧X120管线钢进行两种不同工艺淬火,研究了回火温度对不同淬火态试验钢组织力学性能的影响。试验结果表明:直接快冷工艺下,显微组织以板条铁素体+马氏体为主;缓冷+直接快冷工艺下以粒状贝氏体+板条铁素体+马氏体为主。随回火温度升高,两种试验钢强度均出现起伏,在400~500℃范围内回火后,冲击功和伸长率均得到改善;采用直接快冷工艺在350℃和600℃回火后出现断口分离现象,从而导致力学性能波动,而缓冷+快冷工艺在回火过程中力学性能稳定性较好。因此,采用缓冷+快冷工艺+(450~500℃)回火,其力学性能达到X120级管线钢性能要求。     

高性能渗碳轴承钢的组织与性能

 研究了热处理工艺对渗碳轴承钢组织、力学性能的影响规律,并探讨了强韧化机制。研究表明,随着淬回火温度升高和回火次数增加以及采用深冷工艺,渗碳轴承钢的强度与硬度增加,冲击韧性值下降。采用910℃淬火和180℃二次回火,轴承钢材料性能可达到硬度HRC452,抗拉强度Rm为1450MPa,屈服强度ReL为1240MPa,AKU为105J,残余奥氏体的体积分数控制在1%以下。试验钢良好的强韧性配合主要来自于晶粒的细化、超细马氏体板条和均匀弥散的细小碳化物的析出;尺寸稳定性的效果主要是残余奥氏体量的控制。     

回火温度对Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢组织及强韧性的影响

摘要：矿山机械用耐磨钢构件服役环境恶劣而常常出现磨损失效,研究适用于复杂工况下的高耐磨钢成分、工艺与组织性能的关系,有利于提高耐磨构件的服役寿命并降低经济损失。利用SEM、TEM、洛氏硬度计、万能拉伸试验机及冲击试验机等,研究了160～400℃不同回火温度下Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢的组织形貌、强度硬度及-20℃冲击韧性的变化。结果表明,试验钢淬火态组织主要为板条马氏体,当回火温度为160℃时,马氏体板条依然清晰,但随回火温度升高到400℃,马氏体板条界渐渐消失,基体中出现大量片状或粒状渗碳体。EDS分析发现样品钢基体中含有纳米级Ti、Nb的碳氮化物。随回火温度升高,基体组织演变导致强化机制发生变化,回火温度为300℃,综合力学性能最佳,其抗拉强度为1500MPa,屈服强度1100MPa,伸长率为15.5%。随回火温度升高,-20℃冲击韧性由60J/cm2逐渐降低到36.3J/cm2。     

典型热处理工艺对高强度钢板组织及性能的影响

主要研究再加热淬火+回火(RQ-T)、再结晶区控制轧制+直接淬火+回火(HR-DQ-T)和未再结晶区控制轧制+直接淬火+回火(CR-DQ-T)3种典型热处理工艺对高强度钢板力学性能及组织的影响。试验研究表明:直接淬火工艺生产钢板比再加热淬火工艺试验钢板具有更高的强度,CR-DQ工艺试验钢板具有更为优异的综合力学性能;3种工艺淬火态组织均为马氏体和少量贝氏体的板条组织,CR-DQ工艺获得的板条组织细小、取向相对混乱且相互交叉纠缠、位错密度更大。研究结果为DQ-T工艺生产高强度钢板提供了依据。     

回火温度对淬火后30MnB5热成形钢组织与性能影响

将30MnB5热成形钢进行淬火和回火处理,利用扫描电镜、透射电镜、能谱仪和拉伸性能检测等方法研究了不同回火温度后的显微组织和力学性能变化.经200℃保温2 min回火后热成形钢的综合力学性能最佳,抗拉强度为1774 MPa,总伸长率为8%,强塑积达14 GPa·%以上,该性能满足热成形后作为汽车结构件的使用要求;并且随着回火温度的升高,力学性能呈非单调性变化.200℃低温回火后,主要为板条马氏体和ε碳化物,位错密度略有降低,析出的ε碳化物粒子呈针状分布在马氏体板条内,长度方向大小为100 nm左右,并与位错发生钉扎作用.随着回火温度的升高,板条马氏体发生回复和再结晶,板条边界逐渐模糊,并向等轴状铁素体转变,位错密度显著降低,ε碳化物逐渐向低能态的近球形渗碳体转变并粗化至200 nm左右,对位错的钉扎作用也随之减弱.      

调质热处理对55NiCrMoV7模具钢组织与力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、硬度测试、V型冲击实验和单向拉伸实验结合有限元建模仿真,研究了55NiCrMoV7模具钢在不同淬火温度(790～910℃)、回火温度(100～650 ℃)下的微观组织演化和力学性能的变化规律。结果表明,随着淬火温度升高,球状碳化物逐渐溶解到马氏体基体中,马氏体组织不断长大、粗化,残余奥氏体逐渐增多;淬火后HRC硬度值基本稳定在42～46,屈服强度和抗拉强度先增大后减小,870 ℃淬火后均达到最大值1 380 MPa和1485 MPa,冲击韧性在850 ℃淬火后最大,为26 J。在不同温度回火过程中,马氏体组织含量基本稳定,随着回火温度继续升高,残余奥氏体逐渐溶解,碳化物从马氏体边界处析出,细小而弥散。870 ℃ 4 h淬火+560 ℃ 6 h回火可以使55NiCrMoV7钢具有良好的综合力学性能。     

1800MPa级低合金超高强度工程机械用钢显微组织与力学性能

 设计了一种新型的超高强度工程机械用钢,在中试轧机上进行了不同工艺模拟轧制,对比研究了工艺1（80%变形量+直接淬火+250℃回火）、工艺2（90%变形量+层流冷却快冷至650℃/1h+空冷+250℃回火）和工艺3（90%变形量+空冷至650℃/1h+空冷+250℃回火）3种不同控轧控冷工艺对试验用钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明：工艺1条件下试验钢的抗拉、屈服强度最高,塑韧性最好,分别可达到1816,1473MPa,伸长率为9.5%,断面收缩率为45%,室温冲击功为28J,-40℃冲击功为21J,硬度值达到50HRC,认为获得的是板条马氏体+残余奥氏体的复相组织和析出的复合微合金碳化物、ε-碳化物强韧化机制的综合作用;工艺2,3分别得到的是板条马氏体+块状贝氏体+残余奥氏体、板条马氏体+针状铁素体+片层状珠光体+残余奥氏体,力学性能下降明显;第二相析出物主要是Nb,V,Ti的复合析出颗粒。     

新型超高强度结构钢Q960E组织与性能控制研究

南钢针对新型超高强度结构钢Q960E在线淬火态和回火态组织与性能的关系进行研究。结果表明:在线淬火态钢板淬透性良好,全厚度组织均匀;回火后得到回火板条马氏体、回火板条马氏体+板条贝氏体组织,具有良好的低温韧性和强韧性匹配,强度富余量适中,延伸率14%,-40℃纵向冲击值在100 J以上。     

回火温度对20SiMnMo高强度钢微观组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、洛氏硬度计、万能力学试验机以及冲击试验机研究了950℃淬火220℃、240℃、260℃、280℃、300℃和320℃3 h回火试验对20SiMnMo高强度钢（/%:0.22C,0.80Si,1.00Mn,0.40Mo,0.72Cr,0.20Ni）微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,试验钢的硬度、强度不断下降,伸长率、室温冲击功先升高再降低。当260℃回火时,试验钢具有均匀细长的板条马氏体组织,其强塑韧综合力学性能最佳:硬度值44.8HRC、AKV2冲击功75.3 J、抗拉强度1 278 MPa、屈服强度1 210 MPa、伸长率15.5%。     

卷取机助卷辊表面堆焊研制

采用埋弧堆焊工艺在20CrNiMo表面堆焊6-8mm的Cr13系列新型马氏体不锈钢熔覆材料，分析熔覆金属的组织形貌，并进行耐磨性和硬度测定。研究结果表明，熔覆金属的焊态组织主要为板条状马氏体和大量的残余奥氏体，并伴有少量的回火马氏体，同时在马氏体间可见少量较小的碳化物。经500℃回火后其组织为回火马氏体和少量残余奥氏体，碳化物析出相增多。焊态硬度值为46-50HRC,回火后硬度值为54-58HRC,磨损失重是45#淬火钢的0.31倍。经过六个月的使用后，助卷辊的单边磨损量1.13mm,辊面平均硬度值在54.2HRC,说明该熔覆金属具有优异的耐磨性能。     

热处理温度对高强变形铝青铜的组织和力学性能的影响

针对一种新型高强变形铝青铜合金,考察了淬火温度和回火温度对该合金的微观组织和力学性能的影响。研究结果表明,淬火温度越高,合金内部的β'马氏体相越多,材料的硬度越高,但淬火温度过高时,由于针片状α相的出现,使材料的强度和塑性有较大下降。试验合金适宜的淬火温度为900℃。淬火态材料经低温回火,强度可进一步提高,400℃回火时材料的强度和硬度达到峰值,此后随着回火温度的升高,材料的强度和硬度逐渐下降,延伸率逐渐提高。600℃回火态材料的抗拉强度和延伸率分别达到900 MPa和17%以上,具有优良的强韧配合。     

Q&P(淬火和分配)工艺对25Si2Ni3钢组织和力学性能的影响

对0.24C-1.72Si-2.96Ni钢进行Q&P处理:880℃15 min-淬火至150～260 ℃(QT)5 min-300℃10min油淬.结果表明,Q&P处理的钢为板条马氏体、残余奥氏体、孪晶马氏体和ε碳化物的复合组织;QT影响钢中马氏体量,随QT由150℃升高至260℃,钢的抗拉强度由1 580 MPa降至1 505 MPa,冲击功由45 J升至50 J.与传统淬-回火工艺相比,Q&P处理钢的抗拉强度降低25～100 MPa,冲击功提高5～8 J,伸长率没有明显变化.     

回火工艺对高强钢性能和组织的影响

邯钢在3 500 mm轧机生产线展开"控制轧制+直接淬火+回火"工艺生产1 100 MPa以上级别超高强钢板的试验研究。结果显示:DQ状态钢板的抗拉强度达到1 420 MPa,屈服强度达到1 050 MPa,延伸率约为9. 0%;经过500～750℃回火,钢板的抗拉强度明显下降,延伸率、冲击韧性提高,组织为明显的板条马氏体;经过500～680℃回火,马氏体板条中存在明显的析出物;经过720～750℃回火,组织中不再有明显的板条形貌。     

冷处理对16Cr14Co12Mo5轴承钢组织和性能的影响

 通过对16Cr14Co12Mo5 轴承钢经冷处理后的组织和性能进行研究,发现与淬火态相比,试验钢经两次冷处理和高温回火后,表面硬度达到50.7HRC,抗拉强度Rm达到1820MPa,屈服强度Rp0.2达到1410MPa,冲击功为75.0J,试验钢的强度和硬度得到了显著提高。经XRD检测,经过两次冷处理后残余奥氏体体积分数由26.0%下降到3.1%。研究表明,经过2次冷处理并配合高温回火后,钢中残余奥氏体88.1%转变为马氏体,残余奥氏体含量明显降低,组织变得稳定,并且在回火过程中伴随有一定量微细第二相的析出。     

1000MPa级低碳马氏体钢的微观组织与力学性能

以0.12%～0.16%(质量分数)C-Mn-B为基本成分,辅以Cr-Mo或Cr-Ni-Mo复合添加,采用粗轧大压下轧制工艺,并经淬火 回火热处理,制备出1 000 MPa级高强度钢板,其微观组织南宽度小于200 nm的细小马氏体板条组成,并含有少量较粗大的先析出自回火马氏体板条.研究了化学成份和热处理工艺对钢板力学性能和微观组织的影响规律.