贝体/马氏体复相组织对低碳合金钢强韧性的影响

对低碳Mn-Cr系和低碳Mn-Si-Cr系低合金钢采用空冷和油淬方式分别处理成贝氏体/马氏体复相组织和马氏体组织,探讨了显微组织和回火温度对钢的强韧性的影响.电镜分析表明,空冷处理的低碳Mn-Cr系和低碳Mn-Si-Cr系低合金钢中的贝氏体分别为典型贝氏体和无碳化物贝氏体.Formaster-F相变仪测定表明经空冷处理后,两种钢复相组织中的贝氏体含量均约为20%.力学性能实验表明,空冷低碳Mn-Cr系合金钢在未回火状态下就具有较高的冲击韧度.低碳Mn-Si-Cr系低合金钢油淬后的低温回火脆性开始温度约为220℃,而空冷后其低温回火脆性开始温度提高至360℃以上.示波冲击实验表明,未回火状态的空冷低碳Mn-Cr系低合金钢和360℃回火后的空冷低碳Mn-Si-Cr系低合金钢具有较高的冲击韧度是由于在该状态下实验钢具有较高的裂纹扩展功所致,因此,空冷低碳Mn-Cr系合金钢可在未回火状态下使用,空冷低碳Mn-Si-Cr系低合金钢必须在回火后使用,经340-360℃回火后,空冷低碳Mn-Si-Cr系低合金钢具有较高的强韧性.     

42CrMoA锻轴裂纹原因分析

42CrMoA锻轴在调质处理后发现裂纹。通过低倍、高倍、断口检验以及性能试验等分析,认为该裂纹是由于回火温度偏低,回火时间偏短,存在回火脆性,在残余应力作用下产生的沿晶延迟裂纹。     

热处理工艺对20CrMn2Si2Mo耐磨钢板组织和性能的影响

研究了热处理工艺对20CrMn2Si2Mo耐磨钢板组织和性能的影响。结果表明:实验材料经轧制 300℃回火和轧制 920℃空冷 300℃回火态的组织由贝氏体铁素体和残余奥氏体组成,属新型贝氏体组织;轧制 920℃油冷(或水冷) 300℃回火后的组织由板条马氏体和残余奥氏体组成;与轧制态相比,轧制 300℃回火可显著提高材料的韧性,轧制及920℃奥氏体化后,分别采用不同介质冷却的试验结果表明,材料在轧制 920℃空冷 300℃回火后具有较好的综合性能。     

复合金化低碳SiMn3型贝氏体钢的组织与性能研究

研究了符合我国资源特点的复合金化低碳SiMn3型贝氏体钢在不同热处理状态下的组织与性能。结果表明：该类钢空冷获得粒状贝氏体并具有良好的强韧性;空冷后中低温回火具有最佳强韧性组合;空冷后高温回火产生回火脆性。     

贝氏体／马氏体复相组织对低碳合金钢强韧性的影响

对低碳Mn-Cr系和低碳Mn-Si-Cr系低合金钢采用空冷和油淬方式分别处理成贝氏体／马氏体复相组织和马氏体组织，探讨了显微组织和回火温度对钢的强韧性的影响．电镜分析表明，空冷处理的低碳Mn-Cr系和低碳Mn-Si-Cr系低合金钢中的贝氏体分别为典型贝氏体和无碳化物贝氏体．Fbrmaster-F相变仪测定表明经空冷处理后，两种钢复相组织中的贝氏体含量均约为20％．力学性能实验表明，空冷低碳Mn-Cr系合金钢在未回火状态下就具有较高的冲击韧度．低碳Mn-Si-Cr系低合金钢油淬后的低温回火脆性开始温度约为220℃，而空冷后其低温回火脆性开始温度提高至360℃以上．示波冲击实验表明，未回火状态的空冷低碳Mn-Cr系低合金钢和360℃回火后的空冷低碳Mn-Si-Cr系低合金钢具有较高的冲击韧度是由于在该状态下实验钢具有较高的裂纹扩展功所致．因此，空冷低碳Mn-Cr系合金钢可在未回火状态下使用，空冷低碳Mn-Si-Cr系低合金钢必须在回火后使用，经340-360℃回火后，空冷低碳Mn-Si-Cr系低合金钢具有较高的强韧性．     

药芯埋弧焊丝W220回火脆性研究

研究了轧辊堆焊用药芯埋弧焊丝W220的回火脆性.将药芯埋弧焊丝W220堆焊成含0.13%～0.17%C,13.1%～14.0%Cr,2.2%～2.8%Mn,4.3%～4.9%Ni(质量分数)的熔敷金属,将焊态熔敷金属在不同温度下回火,通过硬度测试、冲击韧性测定及断口微观分析,对在不同温度下回火后的试样的硬度、冲击功及断口形貌进行研究.研究表明,W220焊丝熔敷金属的回火脆性温度区间为400～550℃.与通常情况不同,W220焊态熔敷金属的高温回火脆性不是在高温回火保温后缓冷情况下出现,而是在快冷条件下产生.     

铁素体可锻铸铁回火脆性的探讨

作者通过用电镜观察及Ｘ射线能谱分析等手段，对铁素体可锻铸铁的回火脆性现象进行了研究。结果表明：（１）回火脆性的断裂系沿晶断裂；（２）硅原子的内吸附现象是产生回火脆性是产生回火脆性的主要原因之一；（３）在共析转变温度以下缓冷易产生回火脆性的原因是由于此时无相变过程，硅原子扩散充分进行、内吸附现象得以保留所致，而快冷不会产生回火脆性则是由于硅原子扩散来不及充分进行使内吸附现象大为削弱；（４）回火脆性消     

回火温度对工程机械用超高强钢组织及回火脆性的影响

通过SEM、TEM、-20 ℃夏比V型冲击试验等分析手段研究了回火温度对工程机械用超高强钢微观组织及回火脆性的影响,并结合断口特征及微观组织分析裂纹扩展路径。结果表明,试验钢在200~500 ℃回火时,随着回火温度的升高,马氏体分解后形成的碳化物的析出位置从马氏体板条内逐步过渡到原始奥氏体晶界和马氏体板条界,其形状由针状变为粒状,并不断粗化。回火温度为200 ℃和500 ℃时,冲击试样断口的不稳定断裂区为韧性断裂。300 ℃回火时,出现了回火脆性,其冲击试样断口的不稳定断裂区为准解理断裂,裂纹扩展路径相对平直。微观组织分析发现,在原始奥氏体晶界及马氏体板条界析出大量的针状碳化物,这些碳化物提供了裂纹形核位置,促进了裂纹扩展,导致了回火脆性的产生。     

OU 型吊环开裂原因及解决措施

石油装备中的OU型单臂吊环,材料为20SiMn2MoVE钢,淬火和低温回火后发现其方头内侧有裂纹。对开裂的吊环进行了化学成分分析和金相检验,以揭示其开裂产生的原因。分析结果表明,吊环开裂是由于原材料中的脆性夹杂物和终锻温度偏低所造成的。改进冷、热加工工艺后,吊环开裂问题已经解决。     

采煤机方头裂纹的原因分析

本文对采煤机方头零件在加工过程中产生裂纹的原因进行了分析。结果表明裂纹是由于二次回火脆性和切削应力造成的,适当调整热处理和冷加工工艺使裂纹问题得到解决。     

提高调质钢锻件冲击韧性的工艺试验

提高调质钢锻件的冲击韧性是一个极具现实意义的课题。在导致钢脆性的诸多因素中,二类回火脆性是比较突出的一个影响因素。在热处理工艺方面,采取回火快冷加补充回火、调质或常规正火前加高温正火以及亚温淬火等工艺,都能有效提高调质钢的冲击韧性。     

ON THE FRACTURE DELAMINATION OF HOT-ROLLED PLATES OR COILS

本文研究了热轧板(卷)断口分层形成的冶金因素。钢中存在与轧面平行的脆弱显微平面(延伸的夹杂物和树枝状偏析等)是产生分层的内在因素,当它们在断裂面下严重偏聚时,在断裂过程中厚向应力的作用下引起厚向分离,形成断口分层。沿晶脆化带的形成是由于卷曲后缓慢冷却过程中,磷等杂质元素从晶内向晶界扩散产生的回火脆性。低温轧制(低于A_(r3))产生平行板面的(100)织构时,分层裂纹以解理方式扩展。 形成分层的必要条件是金属基体具有足够高的韧性,使试样在断裂过程中发生塑性变形。控制能量冲击试验结果和分层壁上脆性平面存在波纹状滑移线,说明分层裂缝产生于主断口断裂之前。     

汽轮机叶片用X20Cr13钢的热处理工艺研究

采用正交试验对汽轮机叶片用X20Cr13钢进行了热处理工艺研究，以获得该钢的最佳热处理工艺，并在回火后以不同的速度冷却，以揭示冷却速度对钢的回火脆性的影响。结果，X20Cr13钢的最佳热处理工艺为900℃油淬或风冷，670℃回火，风冷。     

SCM440钢表面脱碳与开裂

研究了SCM440钢的开裂敏感性与轧后冷却过程中的温度、脱碳程度的关系。结果表明,轧后冷却过程中SCM440大盘条在表层以下30μm以内的区域产生的微裂纹引起了冷镦开裂。在轧后冷却过程SCM440盘卷表面发生脱碳。微裂纹主要在750～800℃范围内产生,由于在这个温度范围内SCM440钢处于两相区,发生了铁素体相变,在表层形成铁素体全脱碳层,最后由于组织应力形成了沿铁素体晶界扩展的微裂纹。     

42CrMoA钢销轴调质开裂失效分析及改进措施

通过裂纹的宏观和微观观察,采用化学成分分析、硬度测试及显微组织检验等方法,对42CrMoA钢销轴调质开裂的原因进行了分析。结果表明,销轴端面螺纹孔处的裂纹是淬火裂纹,主要原因是原材料组织不合格、淬火介质冷速过快、零件结构不合理等多方面导致的淬火开裂。通过对原材料、淬火介质、产品结构三方面进行优化,避免了销轴的淬火开裂。     

轧后冷却和热处理工艺对Nb微合金化V140油井管用钢组织和性能的影响

通过热轧及轧后热处理试验研究了不同工艺对油井管用V140试验钢的力学性能和显微组织的影响,并探讨了Nb对试验钢组织及力学性能的作用。结果表明,高温下析出的Nb(C, N)可以抑制奥氏体的再结晶行为,使精轧过程可在未再结晶区进行,起到细化晶粒的作用,从而提高试验钢的强度与韧性。轧后空冷-离线调质、轧后快冷-回火和轧后快冷-离线调质3种工艺下试验钢的组织均为回火索氏体,组织均匀,力学性能优良,且轧后快冷-回火工艺可以满足V140钢的性能要求,还可以缩短生产流程、节约成本。此工艺的最佳回火温度为660 ℃,回火时间为30 min。     

回火工艺对1Cr17Ni2不锈钢锻后回火硬度的影响

采用正交试验等研究了回火温度、回火时间、回火次数及冷却方式对1Cr17Ni2不锈钢锻后回火硬度的影响。结果表明,本试验中在回火温度630~730 ℃,回火时间120~360 min,回火1~3次以及冷却方式分别为空冷、堆冷、砂冷的条件下,对1Cr17Ni2钢锻后回火硬度影响因素的主次排序为:回火次数＞回火温度＞回火时间＞冷却方式,其中随着回火次数增加,硬度逐步下降,其余参数在试验参数范围内与硬度无明显正相关关系。在保温时间为240 min时,将回火温度升高至720 ℃,或在680 ℃下,将保温时间延长至720 min,进行一次回火,回火后空冷,硬度均高于3.5 HBS。在加热温度为680 ℃、回火时间为180~210 min,回火后空冷,回火3次可将硬度降低至3.6 HBS以下。     

回火温度对高速重载列车车轴用钢EA4T冲击韧度的影响

将经过不同温度回火后的EA4T钢试样分别加工成夏比V型和U型缺口冲击试样,通过系列冲击试验对EA4T钢的回火脆性进行了研究.结果表明,EA4T钢冲击韧度随回火温度的升高而升高,在550℃左右回火具有高温回火脆性,在高于回火脆性温度区回火时,其冲击韧度将大幅度提高.回火脆性对夏比V尖锐缺口的敏感性更高.     

低合金高强度抗应力腐蚀开裂海洋软管用钢的开发

通过合金成分设计,轧制、热处理工艺的探索,开发了低合金高强度海洋软管用钢,其屈服强度大于600 MPa且满足抗氢脆、抗氢致开裂、抗应力腐蚀开裂性能,并通过全浸腐蚀实验对该钢的海水腐蚀行为进行了研究。结果表明,采用低C、低Mn并复合添加耐蚀元素Cr、Mo和采用合理的热轧、冷轧、调质处理工艺,可获得满足抗应力腐蚀开裂性能的600 MPa级高强钢。耐蚀元素的添加使实验钢具有良好的耐海水腐蚀能力,腐蚀稳定状态下的平均年腐蚀速率为0.11 mm/a。     

Thermomechanical processing of 42CrMoS4 steel

Abstract

Billets of 42CrMoS4 steel were subjected to a programme including forging and rolling to different reduction ratios, followed by quenching and tempering to simulate online thermomechanical treatment (TMT) during rolling. The mechanical properties obtained were compared with those obtained by conventional heat treatment (CHT) (quenching from 860°C and tempering). It was found that increasing the hot reduction ratio from 18 to 60%, accompanied by a decrease in the finish rolling temperature from 900 to 750°C, enhances strength only at the expense of elongation, while rapid quenching instead of air cooling from the same finish rolling temperature yields improvements in both strength and ductility. It was also found that CHT provides higher hardness, whereas TMT provides higher impact toughness. TMT will confer major economic savings since the heat treatment is achieved online.