回火温度对Mn-Ni钢亚稳奥氏体形貌及其力学性能的影响

 利用了X射线衍射仪（XRD）、电子背散射衍射（EBSD）和透射电子显微镜（TEM）研究了回火温度对一种Mn-Ni钢亚稳奥氏体形貌及其力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,室温亚稳奥氏体的体积分数逐渐升高。当回火温度为600和625 ℃时,亚稳奥氏体主要以片层状在回火马氏体板条间析出,且排列方向与周围的马氏体板条平行,这种片层状亚稳奥氏体分布较为均匀,尺寸较小,约为60～100 nm,且稳定性较高;当回火温度为650 ℃时,试验钢中出现尺寸较大的块状奥氏体在回火马氏体界面的交叉处不均匀析出。分析表明,块状奥氏体有利于提高钢的塑性,不利于改善钢的低温韧性;而片层状奥氏体能大幅度的改善钢的低温韧性。     

调质低碳贝氏体钢的组织和性能

研究了C-Mn-Mo-Cu-Nb-Ti-B系低碳微合金钢915℃淬火和490~640℃回火的调质工艺对钢的组织及力学性能的影响.用扫描电镜和透射电镜对实验钢的组织、析出物形态和分布以及断口形貌进行观察,采用X射线衍射仪分析钢中残余奥氏体的体积分数.结果表明:调质后,实验钢获得贝氏体、少量马氏体及残余奥氏体复相组织,贝氏体板条宽度只有250 nm,残余奥氏体的体积分数随着回火温度的升高而降低,经淬火与520℃回火后残余奥氏体的体积分数为2.1%.调质后析出物的数量激增,6~15 nm的析出物占70%以上.实验钢经过915℃淬火与520℃回火后,其屈服强度达到915 MPa,抗拉强度990 MPa,-40℃冲击功为95 J.细小的析出物及窄的板条提高了钢的强度.板条间有残余奥氏体存在,改善了实验钢的韧性.      

纳米粒子强化含铜双相钢的组织性能关系

 为进一步提高HSLA系列含铜钢的综合力学性能,利用多步骤热处理工艺(QLT工艺:淬火、临界区淬火及回火工艺)在超低碳Ni-Cr-Mo-V-Cu低合金钢中获得了优异的强度及低温韧性匹配(屈服强度895 MPa、抗拉强度950 MPa、-80 ℃冲击韧性188 J)。利用SEM、XRD及TEM等试验方法研究了试验钢在QLT工艺处理后,不同临界区淬火温度下(Ac1~Ac3温度范围内)的双相组织演化规律,阐明了不同临界区淬火温度下的QLT态试样的组织及性能关系。结果表明,QLT态试样的屈服强度与回火二次马氏体体积分数呈二次抛物线关系,抗拉强度与回火二次马氏体体积分数呈线性正相关关系;断裂伸长率则与临界区铁素体含量正相关。临界区淬火温度为720 ℃时的QLT态试样(QL₇₂₀T)表现出优异的强度及低温韧性匹配,其高强度来源于协同析出的纳米级MC(M为铌、钼、钒及钛的任意组合)和铜粒子所强化的回火二次马氏体。QL₇₂₀T态试样优异的低温韧性则由下列因素所致,主要呈片层状的回火二次马氏体及临界区铁素体的平行相间分布而导致的组织细化效应;大量异相界面所导致的脆性渗碳体或合金渗碳体的细化;强度差异较小的回火二次马氏体以及临界区铁素体。     

回火对00Cr15Ni6Mo2高强马氏体不锈钢组织和性能的影响

研究了一种高强马氏体不锈钢00Cr15Ni6Mo2在回火过程中的逆变奥氏体的体积分数变化及其对力学性能的影响.结果表明,在550 ～750℃之间回火,当回火温度达到670℃时,逆变奥氏体的体积分数达到峰值39％,该钢在670℃回火时的HV硬度为280,夏比V缺口冲击吸收能为187.5 J,也分别达到峰值.沿马氏体板条析出的逆变奥氏体,对提高该钢回火条件下低温冲击韧性具有重要作用.     

热处理对0Cr13Ni4Mo马氏全不锈钢组织和性能的影响

在９５０～１０５０℃温度范围内，提高０Ｃｒ１３Ｎｉ４Ｍｏ钢的淬火温度则增大马氏体板条的尺寸，但对性能无明显影响。回火对钢中有残余奥氏体析出，６３０℃为析出峰此时抗拉强度降低，二次回火能降低钢的屈强比。     

冷处理对超级马氏体不锈钢组织及逆变奥氏体的影响

为研究冷处理对超级马氏体不锈钢的组织性能及逆变奥氏体的影响,通过淬火+回火(A钢)、淬火+冷处理+回火(B钢)以及淬火+深冷处理+回火(C钢)3种工艺进行对比研究。结果表明:实验钢中基体组织为回火马氏体,随回火温度的升高,马氏体板条变细。在相同回火温度下,A钢马氏体板条尺寸较大,B钢次之,C钢尺寸较小、且更平直。实验钢中逆变奥氏体含量随回火温度的升高先增加随后降低,在650℃时达到最大,整个过程中C钢逆变奥氏体含量高于B钢和A钢。实验钢的硬度随回火温度的升高而降低,在650℃时达到最小,随后增大。相同回火温度下,C钢硬度高于B钢,B钢高于A钢。A钢中逆变奥氏体多为块状,尺寸较大,分布较少;B钢次之;C钢中逆变奥氏体多为条状,尺寸较小,且分布均匀。     

热处理对0Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢组织和性能的影响

在９５０～１０５０℃温度范围内，提高０Ｃｒｌ３Ｎｉ４Ｍｏ钢的淬火温度则增大马氏体板条的尺寸，但对性能无明显影响。回火时钢中有残余奥氏体析出，６３０℃为析出峰，此时抗拉强度降低。二次回火能降低钢的屈强比。     

回火温度对不同自回火程度的中碳马氏体钢组织和拉伸性能的影响

为探究不同自回火程度的中碳马氏体钢在回火过程中的组织演化及其对材料力学性能的影响，采用水淬与油淬2种方式淬火，研究了2种自回火程度存在明显差异的马氏体组织在不同回火温度区间内的组织演化，并对比分析了2种淬火态及回火后板料的拉伸性能。结果表明：在淬火及低温回火过程中，马氏体组织内析出的ε-碳化物会明显改善材料的塑韧性。水淬马氏体组织中的ε-碳化物是在温度为200℃的回火过程中析出。油淬马氏体组织中的ε-碳化物则是在淬火过程中析出，而在低温回火过程中，淬火态组织中的亚稳ε-碳化物会发生分解。当回火温度为300和400℃时，2种淬火态组织的演化依次为残余奥氏体的分解以及渗碳体的形成，马氏体组织中的位错密度均逐渐降低。     

9Ni钢薄板的奥氏体化温度及强韧化因素分析

研究了奥氏体化温度对9Ni钢薄板组织性能的影响,并分析了薄板与厚板低温韧性差异的原因。奥氏体化温度高于800℃后,随着奥氏体化温度升高,奥氏体化温度对逆转奥氏体（γ′）的体积分数没有影响;奥氏体化后奥氏体晶粒尺寸减小,晶粒趋于等轴;组织均匀化程度提高;最终组织中取向差大于1 5°区域尺寸减小,低温韧性增加;板条或亚板条...     

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。     

新型锯片基体用钢51CrV4的研究与开发

 51CrV4钢因具有良好的热处理性能与力学性能,广泛用作为高等级弹簧钢。为改善现有锯片钢的不足,根据51CrV4特有的化学成分,创新性地将其用于制造金刚石焊接锯片基体。通过研究动态CCT曲线,卷取温度对显微组织与第二相析出物的影响,淬火与回火工艺对碳化物尺寸、晶粒尺寸、力学性能的影响,评估了51CrV4钢用于制造金刚石焊接锯片基体的可行性。结果表明：卷取温度升高,先共析铁素体尺寸与珠光体片层间距变大,10 nm粒径以下的(V,Cr)C析出物在MC相析出物中所占的比例减少;淬火温度由800提高到900 ℃时,奥氏体晶粒尺寸先缓慢变化,随后快速长大,固溶的碳化物质量分数增多,回火后锯片硬度增强,而回火温度由450提高到550 ℃时,马氏体板条界片层状渗碳体逐步球化,强度明显下降,塑性小幅提高;设定合适的卷取温度控制热轧态中第二相碳化物的尺寸,并在850～900 ℃淬火、约450 ℃回火是生产高硬度、高韧性51CrV4金刚石焊接锯片的关键工艺。     

回火温度对ZG0Cr13Mn8N钢显微组织的影响

研究了铬以相（马氏体－奥氏体）ＺＧ０Ｃｒ１３Ｍｎ８Ｎ钢在４００～７００℃温度区间内回火后的显策组织。结果表明,ＺＧ０Ｃｒ１３Ｍｎ８Ｎ钢在５８０℃回火时奥氏体量增多;淬火和逆变奥氏体在低于５８０℃回火时都十分稳定,而高于５８０℃回火时则不稳定;随着回火温度的升高,马氏体板条特征愈加不明显,且在板条马氏体和奥氏体内均有Ｍ７Ｃ３型碳化物析出、聚集和长大。     

临界淬火对超厚水电钢冲击韧性的影响

通过设计对比实验,研究了临界淬火工艺对超厚水电站用钢板的组织和性能的影响.试验结果发现,临界淬火较低的加热温度得到了细小的奥氏体晶粒和一定量的未溶铁素体,临界淬火后试验钢近表面得到了未溶铁素体+板条马氏体组织,厚度t/4处得到了未溶铁素体+板条贝氏体+粒状贝氏体组织,厚度t/2处得到未溶铁素体+先共析铁素体+粒状贝氏体组织.回火后钢板近表面组织转变为未溶铁素体+回火索氏体组织,厚度t/4和t/2处回火后得到了铁素体+回火贝氏体组织.临界淬火工艺保留了部分未溶铁素体,使碳扩散至奥氏体中,提高了奥氏体的稳定性,淬火后以残余奥氏体存在,提高了超厚水电钢的冲击韧性;厚度t/2处的-20℃的低温冲击韧性达到了156 J,满足了使用要求.     

0.2C-1.25Si-2.0Mn Q&P钢渗碳体的析出动力学分析

为研究QP(淬火-分配)钢临界区均热工艺对配分过程中渗碳体析出的影响,通过Avrami动力学方程对QP钢渗碳体析出的PTT(沉淀量-温度-时间)曲线进行了计算。通过热膨胀仪对QP钢进行了单相区退火、临界区退火,退火后淬火,并通过透射电镜检测室温下马氏体的衍射斑,计算马氏体的碳含量,以此推测高温下奥氏体中的碳含量。通过连续退火模拟机模拟了不同临界区退火的QP工艺。在扫描电镜下检测了析出渗碳体的尺寸,结合热处理工艺和渗碳体的熟化率计算了析出开始时间。由此得出了渗碳体析出体积分数5%的PTT曲线绝对位置。846℃均热的条件下鼻子点温度为300℃。811℃均热条件下,鼻子点温度上升至325℃,764℃均热条件下,鼻子点温度上升至400℃。在746～846℃均热,配分时间≤450 s的情况下,可以避免渗碳体的析出。     

回火温度对COST-FB2转子钢析出相与力学性能的影响

 为了调整COST-FB2转子钢的强韧性,采用OM、SEM和TEM等手段研究了回火温度对COST-FB2转子钢的析出相类型与力学性能的影响。结果表明,随着回火温度由350 ℃升高到750 ℃,试验钢的强度、硬度不断下降,塑性和冲击功上升;试验钢350 ℃和570 ℃回火后的高强低韧性可通过再次在700 ℃回火改善。淬火后COST-FB2转子钢中的残余奥氏体,可通过在570 ℃回火消除;在350 ℃和570 ℃回火后马氏体板条内部有大量针状的M₃C,700 ℃回火后的显微组织中M₃C消失,M₂₃C₆在原奥氏体晶界和马氏体板条界上析出,750 ℃回火后晶界上的M₂₃C₆有聚集粗化的现象,部分马氏体板条存在回复现象。     

两相区淬火对5NiCrMo钢组织与性能的影响

研究了淬火 两相区淬火 回火工艺(QQ'T)对5NiCrMo钢力学性能的影响,采用光学显微镜和透射电镜详细观察了微观组织结构,分析了组织演变规律及其对性能的影响.研究结果表明,5NiCrMo钢经QQ'T处理后屈强比降低,低温韧性提高,并改善了回火稳定性.板条状的回火二次马氏体 铁素体的混合组织及回火过程中沿板条边界析出的逆转变奥氏体是试验钢获得良好性能的原因.     

电阻焊接用高强Q125级石油套管钢组织及其性能

设计了一种低合金含量的Q125级高强度石油套管用钢,研究了热处理工艺对实验钢组织和力学性能的影响.与870℃淬火+500℃回火工艺相比,实验钢在850℃淬火+500℃回火工艺下具有更好的强韧性配合.与870℃淬火相比,850℃淬火处理的奥氏体晶粒尺寸较小,使决定钢力学性能的晶区、板条束尺寸细化,因此其性能更优异.淬火温度对实验钢的析出行为影响不大.尺寸较大的TiN以及TiC和TiN复合析出物对奥氏体晶界起到钉扎作用,可以抑制奥氏体晶粒的长大;含有Mo的尺寸较小的TiC可以起到钉扎位错的作用,阻止位错移动,对强度的提高贡献很大.      

406钢回火过程的初步探讨

通过透射电镜观察和鉴别了406钢在回火过程中的力学性能变化规律和马氏体精细结构特征,碳化物种类、形态、分布及它们之间的关系。结果表明:406钢淬火并300℃回火后具有较高的强度和韧性,是高位错密度的板条马氏体和马氏体内大量的与基体高度共格的ε-碳化物弥散析出,及马氏体板条周围2～3％的残留奥氏体网状薄膜的贡献。同时钢中含有1.5％Si和0.5％Mo,提高了ε-碳化物和残留奥氏体的稳定性,从而推迟并减缓了马氏体回火脆性凹,改善了断裂形貌。360～500℃回火脆性是由于渗碳体在板条边界析出和杂质元素在晶界偏聚的结果。     

回火温度对1500MPa级直接淬火钢组织与性能的影响

设计了一种新型1500MPa级Si-Mn-Cr-Ni-Mo多组元系低合金、超高强度工程结构钢,研究了回火温度对直接淬火钢组织与力学性能的影响.结果表明,抗拉强度随回火温度的升高而不断降低,屈服强度随回火温度升高先升高后下降,延伸率和冲击功均随回火温度升高呈现先升高、后降低、再升高的变化趋势.分析认为,回火过程组织演变的物理机制一方面包括板条马氏体和位错亚结构的回复、再结晶软化过程,另一方面包括残余奥氏体的分解与马氏体中过饱和碳的脱溶及析出第2相的强化机制综合作用.250℃回火后,板条马氏体内析出ε碳化物;400℃回火后ε碳化物明显粗化,产生回火脆性;600℃回火后部分析出相在奥氏体中形核,在马氏体基体内长大和粗化,最终形态为近似球形,另一部分析出相在马氏体内形核、生长,呈现椭球形或矩形.     

微钒Cr-B系NM400耐磨钢的热处理工艺

 采用在Cr-B系中添加微量钒的低成本设计思路来确定NM400耐磨钢的合金成分,详细研究了不同淬火温度和回火温度对NM400耐磨钢显微组织和力学性能的影响,获得了适合工业生产的热处理工艺制度。通过光学显微镜、SEM和TEM观察,分析了经不同温度回火后马氏体组织精细结构的演变规律。结果表明：试验钢具有良好的淬透性,经900~930℃淬火、250℃保温90min回火后得到均匀细小的回火板条马氏体组织;TEM分析表明,回火板条马氏体的宽度在0.1~0.2μm,板条内分布细小均匀的碳化物析出粒子（主要是10~20nm碳氮化钒）,提高钢的综合力学性能。