正火温度对G115钢组织及650℃强度的影响

在1030~1120℃温度区间,对G115钢进行不同温度的正火处理随后进行780℃×3 h回火,并对其进行显微组织和650℃拉伸性能研究。拉伸结果表明:随正火温度的升高,650℃强度呈现"M"形变化特征。组织观察发现,1030℃时,晶粒重结晶未完全完成;随正火温度由1065℃升至1095℃,G115钢原奥氏体平均晶粒尺寸由38.40μm,减小至34.45μm左右,在1075℃至1095℃出现"平台";当温度升至1120℃时,原奥氏体平均晶粒尺寸为67.64μm,长大明显。对不同正火温度试样扫描电镜(SEM)的背散射电子(BSE)观察,均发现较多的富W和Fe元素的Laves相。Laves相的尺寸和尺寸超过1000 nm Laves相所占的比例呈现"W"形变化特征。650℃强度随正火温度的变化规律主要与大尺寸的Laves相相关。     

G115钢大口径管件的热处理

采用正交试验法,分析了正火温度、正火时间、回火温度、回火时间热处理参数对G115钢性能的影响,并通过热压三通热模拟,研究G115钢大口径管件的热处理工艺。结果表明,回火温度对G115钢强度、硬度和冲击性能的综合影响最大。回火温度为780 ℃时,强度和硬度保持在较高的水平,冲击性能较优。G115钢大口径管件的热处理推荐工艺为正火温度1070~1090 ℃,保温时间1~2 min/mm且不小于1.5 h;回火温度770~790 ℃,保温时间3.5~5 min/mm且不小于4 h。试制G115钢大口径管件经推荐工艺处理后,性能均符合T/CSTM 00017—2017标准要求。     

工程机械用Q1100钢的热处理工艺

以一种屈服强度为1100 MPa的高强度工程机械用钢为对象,研究了再加热淬火温度(880～980 ℃)和回火温度(200～650 ℃)对Q1100钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,淬火温度从880 ℃升高至980 ℃,试验钢的平均奥氏体晶粒尺寸从8 μm增加到24 μm,试验钢的屈服强度和抗拉强度都呈先升高后降低的趋势,并在920 ℃时达到最大,而-40 ℃冲击性能则随之持续降低。试验钢经920 ℃淬火+200～650 ℃回火后,随着回火温度的提高,试验钢的马氏体板条合并,板条形貌逐渐模糊,碳化物数量和形貌也随之发生改变,强度大幅下降,塑性和韧性则先降低后升高。试验钢最佳的热处理工艺为920 ℃淬火+200～250 ℃回火。     

热处理工艺对510 MPa级船板用钢组织及性能的影响

分别采用870、900、930 ℃淬火及620、650、680 ℃回火,研究不同热处理制度对510 MPa级船板用钢原始奥氏体晶粒度、显微组织、强韧性的影响。结果表明:510 MPa级船用试验钢随870、900、930 ℃淬火温度的升高,晶粒度变为7.5、7、6.5级,强度、平均冲击吸收能量下降;不同温度淬火试验钢随620、650、680 ℃回火温度升高,强度下降,平均冲击吸收能量均呈现先升高后下降趋势;510 MPa级船用试验钢在900 ℃×1.5 h淬火+650 ℃×2 h回火时具有优良的强韧性配合。对于强度有更高要求的试验钢可以选择870 ℃×1.5 h淬火+620 ℃×2 h回火。     

常规奥氏体化后后续热处理对35CrNi3MoV钢组织与性能的影响北大核心CSCD

通过硬度测试、室温拉伸实验、低温冲击实验研究了常规奥氏体化后后续热处理对35Cr Ni3Mo V钢的组织与性能的影响。结果表明:相比常规奥氏体化淬火,经常规奥氏体化淬火+回火热处理工艺处理(860℃×6 h+810℃×2 h,油冷淬火+600℃×16 h,油冷回火)后,锻件的低温冲击韧性提高了约33%,硬度为326 HB,室温拉伸强度略微下降,伸长率提高了约3.65%;在常规奥氏体化淬火+回火热处理工艺下(860℃×6 h+780℃×2 h,油冷淬火+600℃×16 h,油冷回火),锻件的低温冲击韧性与常规奥氏体化淬火相比提升了约4.1%,室温拉伸强度和伸长率分别提升了约8.4%和9.62%,硬度为356 HB。在810℃低温奥氏体化淬火下,降低了锻件的强度并大幅度提高了室温冲击韧性,晶粒组织均匀且细小。在780℃亚温淬火下,大幅度提高锻件强度的同时也小幅度提高了室温冲击韧性。     

常规奥氏体化后后续热处理对35CrNi3MoV钢组织与性能的影响

通过硬度测试、室温拉伸实验、低温冲击实验研究了常规奥氏体化后后续热处理对35Cr Ni3Mo V钢的组织与性能的影响。结果表明:相比常规奥氏体化淬火,经常规奥氏体化淬火+回火热处理工艺处理(860℃×6 h+810℃×2 h,油冷淬火+600℃×16 h,油冷回火)后,锻件的低温冲击韧性提高了约33%,硬度为326 HB,室温拉伸强度略微下降,伸长率提高了约3.65%;在常规奥氏体化淬火+回火热处理工艺下(860℃×6 h+780℃×2 h,油冷淬火+600℃×16 h,油冷回火),锻件的低温冲击韧性与常规奥氏体化淬火相比提升了约4.1%,室温拉伸强度和伸长率分别提升了约8.4%和9.62%,硬度为356 HB。在810℃低温奥氏体化淬火下,降低了锻件的强度并大幅度提高了室温冲击韧性,晶粒组织均匀且细小。在780℃亚温淬火下,大幅度提高锻件强度的同时也小幅度提高了室温冲击韧性。     

G115钢650℃蠕变试验不同时间后的微观组织和硬度

对经1 100℃保温1 h空冷正火和710℃回火3 h的G115钢进行了650℃持续1 000、1 879、5 000和7 288 h的蠕变试验,检测了蠕变试验后钢的硬度和显微组织。结果表明:G115钢在650℃蠕变试验0～1 000 h内,硬度下降较缓慢,随着蠕变试验时间的进一步延长,硬度快速下降。正火和回火后,G115钢晶界和板条界析出了较多细小的粒状M23C6相,650℃蠕变试验后,晶界和板条界析出了较细小的粒状M23C6相和较粗大的块状Laves相,晶内析出细小的富铜相和MX相。蠕变试验0～1 000 h过程中有大量相析出,并随着蠕变时间的延长而长大。蠕变试验过程中,位错密度下降,马氏体板条变宽,晶粒长大,导致蠕变试验后钢的硬度降低。在蠕变试验0～1 000 h的过程中,由于有大量的相析出,钢的析出强化效果显著,部分弥补了位错强化和马氏体板条强化作用的减弱,因此硬度下降缓慢。析出相不仅影响析出强化效果,还阻碍位错密度下降和马氏体板条变宽,是影响G115钢650℃蠕变试验过程中硬度变化的关键因素。     

新型耐热钢NF12的热处理工艺

通过改变正火加热温度和回火温度,研究了新型铁素体耐热钢NF12的热处理工艺。结果表明,正火温度对NF12钢的室温力学性能影响较小;而回火温度对NF12钢的室温力学性能影响较大。随着回火温度的升高,NF12钢强度降低而韧性明显增加。对于新型耐热钢NF12,其回火温度不应低于780℃。     

G18NiMoCr3-6铸钢的热处理工艺

研究了不同热处理工艺对G18Ni Mo Cr3-6铸钢组织和力学性能的影响。结果表明:G18Ni Mo Cr3-6钢经900℃奥氏体化正火后,显微组织为粒状贝氏体,试验铸钢具有最高的强度,但冲击韧性和塑性最低;经900℃奥氏体化正火、630℃回火后,显微组织转变为铁素铁+颗粒状碳化物,试验铸钢强度降低,塑性最高,韧性较好;经900℃奥氏体化淬火、630℃回火后,显微组织为回火索氏体,试验铸钢强度、塑性居中,韧性最高。综合比较,G18Ni Mo Cr3-6铸钢经900℃奥氏体化正火、630℃回火处理后,强塑积最高,综合力学性能最优。     

中碳Si-Mn系贝氏体/马氏体复相耐磨钢热处理工艺及性能

针对中碳Si-Mn系贝氏体/马氏体复相钢,比较不同热处理工艺(正火+回火,等温淬火+回火)后的组织和性能,以探索适宜的热处理工艺,并进行摩擦磨损实验。结果表明,在本研究范围内,复相钢最佳的热处理方案及相应的性能为950℃×1 h正火+250℃×2.5 h回火,洛氏硬度为51.7 HRC,冲击韧度αK为20.6 J/cm2,抗拉强度为1731.7 MPa;950℃×1 h奥氏体化+320℃×1h等温淬火+250℃×2.5 h回火,洛氏硬度为50.8 HRC,冲击韧度αK为20.9 J/cm2,抗拉强度为1508.0 MPa。干摩擦或油润滑条件下,复相钢均有较好的耐磨性能,相比而言,正火+回火的复相钢耐磨性更好。     

F/M钢包壳管材热处理工艺优化

通过对Fe-12Cr-1.5W-0.2V-0.15Ta F/M钢包壳管材分别进行980~1150 ℃正火和600~730 ℃回火处理,研究不同热处理工艺对包壳管材微观组织、室温力学性能的影响。结果表明,不同温度正火处理后,F/M钢包壳管材的组织均为板条马氏体,随正火温度的升高,粗大的碳化物颗粒逐渐固溶至基体中,且原奥氏体晶粒尺寸会产生粗化,从1050 ℃的40 μm增至1150 ℃的80 μm;不同温度回火后,马氏体基体上析出细小纳米级碳化物颗粒,随回火温度增加,碳化物颗粒析出数量明显增加,但析出的碳化物颗粒尺寸无明显变化;包壳管材经过1100 ℃×60 min正火+650 ℃×90 min回火后具备良好的微观组织和力学性能,其原始奥氏体晶粒无明显长大,马氏体板条组织平均晶粒尺寸约为6.0 μm,小角度晶界比率为59.6%,沿着原奥氏体晶界有纳米相析出,晶内马氏体界面处析出大量纳米相,此时,管材表现出良好的强塑性匹配,抗拉强度为1024 MPa、屈服强度为849 MPa、伸长率为17.3%。     

热处理工艺对12Cr1MoV钢组织性能的影响

通过常规力学性能测试设备、光学显微镜研究了不同热处理工艺对12Cr1MoV钢性能和组织的影响。结果表明:随着正火温度提高,12Cr1MoV钢的抗拉强度和屈服强度变化不大,而冲击韧性有较大增加;随着回火温度提高,经910℃和930℃两种正火温度处理,12Cr1MoV钢的强度和韧性变化不大。12Cr1MoV钢在热轧态、正火态及正火+回火态的组织均为铁素体+珠光体,经910℃正火+680℃回火处理后,钢中的铁素体晶粒度比930℃正火+680℃回火处理后更细小且分布更均匀,性能与前者基本相同。因此,可以选取910℃正火+680℃回火作为12Cr1MoV钢的热处理工艺,从而降低钢板生产的成本。     

热处理对ZG34Cr2Ni2Mo低合金钢力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、电子万能试验机和显微硬度仪等研究了正火+回火+调质热处理工艺对ZG34Cr2Ni2Mo低合金钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:正火(870℃×3 h)+回火(600℃×5 h)+调质(淬火860℃×3 h+回火600℃×5 h)的热处理工艺有助于提高ZG34Cr2Ni2Mo低合金钢的力学性能,常温和400℃高温下,其抗拉强度分别提高了24%和16%;400℃高温下伸长率是原始铸态的2.25倍,硬度提高了8%;常温的断口形貌显示,断口由铸态时的韧窝断裂,经热处理后变为解理断裂。     

正火工艺对420 MPa级海上风电用钢板组织及性能的影响

利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、室温拉伸、低温冲击测试等试验方法,采用了正火、强化正火、正火+400 ℃回火的热处理工艺,研究了不同正火工艺对420 MPa级海洋风电用钢板组织和性能的影响。结果表明:通过正火处理后,正火态试验钢的平均晶粒尺寸由轧态试验钢的8 μm细化至6 μm,带状组织得到改善,强度与低温冲击性能均得到提升,屈服强度提升至442 MPa,－50 ℃下的冲击吸收能达到120 J;通过正火+400 ℃回火处理后,平均晶粒尺寸为7 μm,虽然大幅度提升了钢的低温冲击性能,－50 ℃下的冲击吸收能量达到194 J,但是钢的屈服强度降低为422 MPa。强化正火后组织为铁素体+珠光体+少量贝氏体,平均晶粒尺寸为5.6 μm,屈服强度提升至460 MPa,断后伸长率和低温冲击吸收能量相较于正火后试验钢有所降低但仍能满足EN10025性能标准,达到强韧性的最佳匹配,是生产420 MPa级海上风电用钢的最佳热处理工艺。     

回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、显微组织观察、扫描电镜观察,研究回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响规律。结果表明:试验钢900 ℃保温后水淬再200~300 ℃回火后,为回火板条马氏体组织;在 400 ℃和500 ℃回火后,为回火屈氏体组织;在600 ℃回火后,为回火索氏体组织。试验钢具有较高的回火稳定性,在400~600 ℃回火时,α铁素体仍保持板条马氏体的形状和位向。在200 ℃回火后,小角度晶界含量较多,阻碍微裂纹扩展,韧性较好,随着回火温度的升高,小角度晶界占比逐渐减少,在400 ℃回火后,小角度晶界占比较少,碳化物的析出恶化试验钢的韧性,发生了回火脆性,韧性最差,500 ℃和600 ℃回火后,试验钢的小角度晶界占比较400 ℃相差不明显,但试验钢回复程度较大且600 ℃回火发生部分再结晶,回火软化作用较大,韧性较高。当回火温度为200 ℃时,试验钢具有最佳的综合性能,屈服强度为1164.38 MPa,抗拉强度为1429.70 MPa,断后伸长率为14.66%,硬度为430.27 HV3,标准试样-40 ℃冲击吸收能量为92.30 J。     

正火温度对低活化马氏体钢组织及力学性能的影响

对低活化马氏体钢丝材进行1000~1100 ℃保温60 min的正火处理,随后在790 ℃保温90 min进行回火处理,研究正火温度对低活化马氏体钢丝的显微组织及力学性能的影响。结果表明,正火后,丝材的显微组织由粒状珠光体转变为板条状马氏体,碳化物粒子大部分回溶于基体中,正火温度的升高加速碳化物粒子的回溶,在1100 ℃实现完全回溶;原奥氏体晶粒尺寸随正火温度升高显著增大(由1000 ℃的7.4 μm增至1100 ℃的34.9 μm)。回火处理后,马氏体板条尺寸变宽,板条间的位错密度显著降低,析出相沿晶界、晶粒内部析出、球化及长大,其中M₂₃C₆(M以Cr为主)相为短棒状,分布在晶界,而MX(M以Ta为主)相为椭球状,分布在马氏体板条内部。经1000 ℃×60 min正火+790 ℃×90 min回火后能够获得最佳的综合力学性能,其抗拉强度为745.7 MPa,断后伸长率为18.9%。     

淬火温度对E550海洋工程用钢组织与性能的影响

对控轧控冷态60 mm厚的E550海洋工程用钢分别进行860、890、930℃的奥氏体化淬火,650℃的回火,使用扫描电子显微镜和电子背散射衍射技术对热处理后钢板的组织和力学性能进行研究。结果表明:调质处理钢板的屈服强度随着淬火温度的升高不断增加,而抗拉强度和伸长率基本保持不变。860℃淬火后的组织细小均匀,晶内有大量小角度晶界存在,冲击吸收能量在188～335 J之间;890℃淬火,晶粒尺寸有所增加,且晶粒间多以大角度晶界为多;930℃淬火,由于温度较高,相邻奥氏体晶粒间出现相互吞并生长现象,冲击吸收能量很不稳定,最低仅为20 J。     

热处理对不同碳含量3.5Ni钢力学性能和低温韧性的影响

利用光学显微镜及SEM进行组织观察,通过拉伸和低温冲击试验研究了热处理对两种不同碳含量3.5Ni钢的力学性能和低温韧性的影响。两种3.5Ni钢热轧板分别经860 ℃×1 h空冷的正火处理和860 ℃×1 h水淬+(580, 610, 640)×1 h回火的调质处理。结果表明:含碳量较高的3.5Ni钢热轧态强度低塑性高,但－100 ℃冲击吸收能量低,经正火处理后试验钢的整体性能降低,而调质处理后强度和低温冲击吸收能量均明显提升,塑性略有降低;含碳量较低的3.5Ni钢热轧态已经具有优异的拉伸性能和低温冲击性能,经热处理后拉伸性能和低温韧性没有得到明显提升。