微合金化对渗碳齿轮钢热处理畸变的影响

利用C形缺口试样,研究Nb-B微合金化齿轮钢的渗碳热处理畸变。结果表明,由于细小的Nb（C,N）析出相在奥氏体晶界起钉扎作用,Nb-B微合金化渗碳齿轮钢的原奥氏体晶粒平均尺寸明显细于20CrMoH钢和22CrMoH钢。微量B使20CrMoH钢和22CrMoH钢的淬透性提高,理想淬透直径DI值增大,渗碳淬火畸变率增加;Nb微合金化细化晶粒,细晶粒齿轮钢的渗碳淬火畸变相对较小;Nb-B微合金化可实现淬透性提高而渗碳淬火畸变不显著增加。     

60 mm厚Q550D 钢板在线淬火韧性提升的研究

针对在线淬火厚规格高强钢板韧性提升问题,对比分析了在线淬火工艺与离线淬火工艺的差异;根据某产线在线淬火的工艺特点,建立了水冷模拟仿真模型,得到了60 mm厚Q550D钢板在线淬火过程中的温度场;根据实际的冷速,对钢板化学成分进行了优化设计,即提高碳当量,并添加Mo、Cr等强淬透性元素,以此提高材料的淬透性,在现有的冷却速率条件下得到以马氏体为主的组织,其回火后组织使钢板强韧性匹配良好,韧性明显改善,能够满足60 mm特厚调质高强钢板的性能要求。     

淬火温度对690MPa级大型石油储罐用钢板组织与性能的影响

利用SEM、TEM和力学性能检测等方法研究了850℃,900℃,930℃不同淬火温度对690 MPa级石油储罐用钢板组织与性能的影响.结果表明,850℃淬火和630℃回火后组织为铁素体和同火贝氏体,且随淬火温度升高钢板组织中铁素体逐渐减少至消失;回火后的析出物主要有板条内部析出的Ti、Nb、V(C,N)相和晶界上析出的Cr、Mn、Mo、V的碳化物,V(C,N)化合物有晶内析出和晶界析出两种方式.随淬火温度升高,第二类碳化物聚集明显降低,930℃淬火和630℃回火后的析出物分布细小弥散,从而提高钢板的韧性.因此,试验钢板经930℃淬火和630℃回火后,综合性能最佳,其抗拉强度为755 MPa,屈服强度为684 MPa,伸长率为23.2%,-20℃冲击功为207 J.     

热装温度对X80管线钢组织及析出行为的影响

通过试验室模拟热送热装工艺,用透射电镜、析出物定量等方法,研究了X80级管线钢热轧板卷分别在750℃和1100℃热装轧制时对钢板组织性能和微合金元素析出的影响.结果表明,750℃热装的钢板由于轧前经过γ→α和α→γ两次相变,原始奥氏体晶粒得以细化,从而轧后钢板晶粒比较细小,细晶强化效果明显,强度较高.而1100℃热装的铸坯轧前微合金元素固溶量较高,轧后钢板析出量较多,并且析出颗粒呈细小弥散分布的,析出强化效果明显,冲击韧性较好.     

形变对热冲压钢板B1500HS微观组织与力学性能的影响

采用光学显微镜及透射电镜观察,并进行力学性能试验,研究了固体介质持压淬火和热冲压两种条件下B1500HS钢板的微观组织形貌和力学性能,分析了形变对热冲压钢板强化的作用机理。结果表明:加热温度950℃,保温5min的条件下,固体介质持压淬火与热冲压后钢板金相组织均为板条状马氏体和少量残余奥氏体,材料强度大幅提升,抗拉强度分别达到1265、1448 MPa;相比固体介质持压淬火,热冲压成形试样中马氏体含量提高10.06%;热冲压形变强化相变,细化马氏体,位错密度增加并促进碳化物析出;高密度位错、细晶强化和析出强化的共同作用,提高了材料力学性能。     

Mo元素对热轧双相钢DP600相变规律影响

采用热膨胀法结合金相法建立了两种主要成分为C-Si-Mn-Cr-Mo和C-Si-Mn-Cr双相钢的静态CCT曲线,分析了不同冷却速度对实验钢相变规律和组织变化规律的影响及微合金元素Mo对高强度热轧双相钢相变规律、组织和性能的影响。结果表明:合金元素Mo强烈阻碍先共析铁素体的析出,并且可以减小铁素体晶粒大小;Mo元素促使铁素体和贝氏体区分离,形成奥氏体亚稳区;Mo元素的加入提高了亚稳奥氏体的淬透性,有利于得到马氏体组织。经Mo微合金化后,实验钢的显微硬度增加100 MPa以上,Mo元素的细晶强化作用对提高热轧双相钢强度的效果明显。     

14Cr1MoR钢的直接淬火工艺研究

研究了控制轧制和直接淬火相结合生产压力容器钢的工艺。奥氏体再结晶区变形时,单道次变形率越大则再结晶进行地越充分,再结晶后的晶粒就越细。奥氏体未再结晶区变形率增大则奥氏体晶粒内形变区域增多,从而使马氏体形核点增多,淬火后得到细板条马氏体组织。利用Cr、Mo等合金元素增加合金淬透性的性质,控轧后材料有足够高的温度进行直接淬火。材料经高温回火得到细小回火索氏体,力学性能优良。     

65Mn钢淬火软点缺陷分析

65Mn钢制造的金刚石圆锯片在淬火后发现软点缺陷,为分析缺陷产生原因,采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、洛氏硬度计、显微维氏硬度计、直读光谱仪等设备对试样组织类型、硬度分布和化学成分进行了对比分析。分析结果表明,软点缺陷尺寸约为12 mm,是由于淬火时局部区域冷却速度低或材料淬透性不足发生珠光体相变产生细珠光体组织造成的。可以通过改进淬火工艺、提高冷却速度和增加钢中合金含量、提高淬透性来避免淬火软点缺陷,其中将Cr的质量分数提高到0.2%是一种有效的改进措施。     

14Cr1MoR钢的直接淬火工艺研究

研究了控制轧制和直接淬火相结合生产压力容器钢的工艺.奥氏体再结晶区变形时,单道次变形率越大则再结晶进行地越充分,再结晶后的晶粒就越细.奥氏体未再结晶区变形率增大则奥氏体晶粒内形变区域增多,从而使马氏体形核点增多,淬火后得到细板条马氏体组织.利用Cr、Mo等合金元素增加合金淬透性的性质,控轧后材料有足够高的温度进行直接淬火.材料经高温回火得到细小回火索氏体,力学性能优良.     

热处理工艺对高强建筑用钢组织和力学性能的影响研究

采用箱式电阻炉对试验钢进行了三种不同淬火温度的淬火+高温回火热处理,并对试样的显微组织进行了观察,对拉伸和冲击力学性能进行了检测。结果表明,在两相区淬火的试样的显微组织以多边形铁素体+岛状马氏体为主,随淬火温度升高,铁素体含量逐渐降低,马氏体含量逐渐增加,晶粒逐渐细化;回火组织以回火马氏体+铁素体为主,与淬火组织相比,铁素体明显粗化,马氏体含量下降,马氏体板条特征逐渐消失,铁素体晶界有较多碳化物析出;随淬火温度升高,回火后钢板屈服强度、伸长率和低温冲击韧性均逐渐升高,抗拉强度先提高后略有下降;试验钢经800℃淬火+500℃回火能获得优良的综合力学性能。     

淬火冷却工艺对F460钢调质厚板组织与性能的影响

对120 mm厚的F460钢调质厚板采用相同的淬火回火温度,不同的淬火冷却速度处理,之后对钢板进行组织与性能对比,寻找该钢种的最佳热处理工艺。采用2 ℃/s冷速进行冷却的钢板,回火后强度最高,但是冲击性能不佳;适当降低淬火冷却速度后,钢板回火后强度有一定下降,但是冲击性能得到明显提升;继续降低淬火冷却速度,钢板回火后强度进一步下降,但是冲击性能提升有限。经组织分析,2 ℃/s冷速进行冷却淬火时,钢板回火后的组织为铁素体+贝氏体组织,组织中主要是贝氏体;冷却速度降低以后,钢板回火后组织为铁素体+退化珠光体组织,铁素体含量的增加,有利于钢板韧性的提升,残留奥氏体回火后形成的珠光体组织比较细小,能有效保证钢板的强度。通过对钢板的连续冷却转变曲线进行分析,钢板在冷却过程中先开始进行铁素体相变,溶质元素向奥氏体迁移。在钢板冷速较快时,铁素体中的碳化物迁移较少,奥氏体低温时转变成马氏体或者贝氏体;在钢板冷速较慢时,碳化物迁移到奥氏体内,提高奥氏体稳定性并保留到室温,形成残留奥氏体。残留奥氏体在后续的高温回火过程中,转变成珠光体。块状转变形成的铁素体组织与回火过程中形成的细小珠光体有利于钢板的强韧性匹配。     

Nb元素对含Ti低碳微合金钢连续冷却转变及析出行为的影响

采用热模拟试验机研究了Nb元素对含Ti低碳微合金钢的动态连续冷却转变行为的影响,利用OM和TEM对等温淬火工艺处理后实验钢的显微组织和析出行为进行观察和分析。结果表明：Nb元素使得含Ti低碳微合金钢的动态CCT曲线整体向右下方移动,大大减小了先共析铁素体和珠光体相变区,同时扩大了针状铁素体和贝氏体相变区,在较低冷速时能得到较多的针状铁素体;含Nb- Ti和含Ti两种实验钢经等温淬火工艺处理后的显微组织均由铁素体和马氏体两相组成,铁素体相中析出物平均尺寸分别为6.8、4.2 nm,利用Orowan机制对析出强化量进行计算得出析出强化量分别为90.6、142.3 MPa。     

热处理对Ti微合金化马氏体钢强度的影响

对Ti微合金化马氏体钢经不同工艺热处理后的屈服强度进行了研究,并分析了其强化机制。研究表明,Ti微合金化使钢中形成细小的TiC析出相,可以提高马氏体钢的屈服强度。经过回火与再加热淬火工艺处理后,可形成1～10 nm的TiC析出相,使得马氏体钢晶粒细化到约8μm。理论计算与实验数据关于TiC提供的析出强化与细晶强化效果良好吻合,即通过Ti微合金化及回火再加热工艺,由TiC析出相提供的析出强化达到188 MPa,TiC钉扎晶界使得晶粒细化而产生的细晶强化效果为80 MPa。     

75Cr1钢淬火硬度不均匀原因分析与改进措施

通过用户生产现场和实验室淬火试验对比,对厚规格75Cr1钢板（厚度≥8 mm）淬火硬度不均匀问题进行了研究。结果表明, 75Cr1厚钢板淬火硬度不均匀的主要原因是淬火时采用的普通32号机械油冷却能力较差,导致淬火后显微组织中除马氏体外还出现大量屈氏体。使用相同淬火介质,75Cr1钢板厚度越小淬火后硬度越容易均匀;淬火介质冷却能力越强,钢板淬火后硬度也越容易均匀。据此提出,对于厚75Cr1钢板,使用冷却能力更强的淬火介质或者调整75Cr1钢的化学成分提高其淬透性,均能使其淬火后硬度均匀。     

三次补焊对超高强钢接头组织及性能的影响

研究了30CrMnSiNi2A钢经过三次补焊热循环后的组织和力学性能。结果表明:该钢经过三次补焊后,焊缝区为针状马氏体和残余奥氏体组织,热影响区由完全淬火过热区和完全淬火细晶区组成,完全淬火过热区主要由粗大的马氏体和少量的贝氏体组成,完全淬火细晶区由细小均匀的针状马氏体和少量贝氏体;SEM断口形貌分析表明拉伸断口与冲击断口均表现为脆性断裂特征。三次补焊热循环使得析出M_2C相的焊缝微区硬度最高,热影响区硬度最低,显微硬度分布同微观组织具备良好的对应关系;三次补焊热循环的作用下,焊接接头抗拉强度没有明显下降,数值接近母材,但伸长率下降,冲击韧度也下降。     

超细化低碳贝氏体钢的回火组织稳定性及力学性能

研究了弛豫-析出控制相变(RPC)技术生产的细晶低碳贝氏体钢回火后组织与性能的变化，并与控轧后空冷(AC)以及传统的再加热淬火工艺(RQ)得到的钢板的回火组织及性能进行了比较。采用RPC工艺得到的钢板经500℃～700℃回火1h后，随回火温度升高呈现软化-硬化-再软化的变化规律，采用AC工艺得到的钢板回火后硬度和强度的反复变化不明显，而经过RQ处理后的钢板随回火温度升高强度和硬度则单调下降。RPC和RQ钢板回火前的组织均为板条状贝氏体和少量粒贝的复合组织。回火后RPC钢板组织变化不明显，而RQ钢板随回火温度的升高板条很快消失，最终演变成多边形铁素体。实验结果表明，RPC钢板具有良好的热稳定性。     

硅锰合金化奥贝球铁的热处理工艺研究

研究了水 油双液淬火→等温回火的连续冷却热处理工艺对铸件力学性能、残余奥氏体含量、淬透性以及贝氏体组织形貌的影响。实验结果表明:贝氏体首先以细针状从石墨-基体边缘析出,最终基体组织为大量贝氏体和少量残余奥氏体;随着等温回火温度的升高,铸件的bσ降低,αk升高,硬度先降低后升高,残余奥氏体含量先升高后降低,在380℃,铸件硬度最低,残余奥氏体含量最高;淬透性与等温回火温度无关。     

汽车钢板的热处理与力学性能研究

对高强汽车钢板进行二次淬火和回火处理,研究不同热处理工艺参数对钢板抗拉强度、屈服强度、屈强比和显微组织的影响,分析了其作用机理。结果表明,随着二次淬火温度的升高,汽车钢板的抗拉强度呈现逐渐上升的趋势,而屈服强度呈现先减小而后增加的趋势;二次淬火温度为740~780℃时,汽车钢板可以取得较高的抗拉强度和较低的屈强比,可以作为适宜的二次淬火温度;回火温度从500℃上升至620℃时,汽车钢板的屈强比在0.864~0.885之间波动;740℃二次淬火和620℃回火态钢板中弥散析出的ε-Cu相可以起到沉淀强化的作用。     

热处理工艺对NM500耐磨钢组织和性能的影响

试验室对Nb-Mo、V不同成分体系的NM500超高强度耐磨钢板轧后进行在线淬火,经过不同温度再加热淬火,观察和分析钢板的显微组织,分析不同微合金元素的成分体系对NM500钢组织性能的影响,得到的NM500试验钢板综合性能理想。     

淬火冷却速度对冷作模具钢Ms点的影响

本文介绍了冷作模具钢Cr12因淬火速度不同在高温区碳化物的析出和Ms点的变化。由于冷却速度的降低及冷却时的等温,其微细碳化物在晶界及晶内析出,使其后续冷却时的Ms点上升。碳化物的析出对回火硬度有影响,降低回火时二次硬化的硬度及温度。鉴于Cr12钢在淬火冷却时的碳化物析出、淬火组织及回火二次硬化都与Ms有关,故可根据Ms点作为影响该钢种碳化物析出的淬透性的评价。