热处理工艺对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢组织和力学性能的影响

通过透射电镜、扫描电镜、X射线衍射、光学显微镜等显微组织分析及力学性能测试,研究了不同固溶温度、时效温度及其冷却方式对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢组织和力学性能的影响,演绎了该不锈钢大型锻件的热处理工艺。结果表明,以1040℃固溶处理,0Cr17Ni4Cu4Nb钢可获得较好的综合力学性能,固溶后采用油冷,钢的强度最高,塑性较好;时效冷却速度对合金力学性能的影响较小,采用480℃时效空冷既能满足强度要求,也能保持理想韧性。该钢的最佳热处理工艺为1040℃固溶(油冷)+480℃时效(空冷)。     

ZG0Cr17NiCu4Nb钢的热处理工艺

<正>马氏体时效硬化不锈钢的常规热处理为固溶+时效处理,大多数零件均可达35~42 HRC,但仍有少数零件固溶时效后只有25 HRC,与设计要求相差甚远。采用盐浴炉加热1040℃,油冷至室温,在箱式炉760℃加热2 h后空冷,再经480℃时效3 h,硬度均可达到36~38 HRC,全部满足了技术要求。从理论上讲,ZG0Cr17NiCu4Nb钢固溶处理时,由于其Ms点在室温以上,冷却时将发生马氏体转变,时效时,又从马氏体组     

改善17-4PH(0Cr17Ni4Cu4Nb)锻件硬度的热处理精细化研究

通过了解17-4PH(0Cr17Ni4Cu4Nb)马氏体沉淀硬化不锈钢的原材料特性,发现该不锈钢硬度值受热处理制度的影响极不稳定,仅仅通过固溶及时效处理不能完成马氏体的充分转变。为改善这种材料的锻件硬度值的不稳定性,通过对回火温度、冷却方式的调整,摸索了不同热处理制度影响锻件硬度值的规律。为减小17-4PH(0Cr17Ni4Cu4Nb)钢原始状态对力学性能的影响,还尝试在淬火与回火热处理工序之间增加一道中间热处理,旨在消除原来不良的组织结构,使合金元素的均匀化分布、细化奥氏体晶粒。对17-4PH(0Cr17Ni4Cu4Nb)钢的沉淀硬化原理进行深入分析,发现了17-4PH(0Cr17Ni4Cu4Nb)钢热处理工艺的最佳改进方法,即在1040℃淬火并空冷,再经580℃回火并空冷后,锻件硬度值能够达到33～38 HRC的要求。     

0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢底座的真空热处理

以0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢底座为研究对象,通过工艺试验方法获得了既满足力学性能要求又满足畸变量控制要求的真空固溶时效工艺。结果表明,采用1060 ℃×1.5 h固溶,油冷+460 ℃×4 h时效,空冷处理后的工件可达到技术要求,即抗拉强度≥1420 MPa,硬度≥42.5 HRC,安装面平面度≤0.5 mm。此外,在真空淬火炉中可通过调节淬火油温度,延长充气预冷时间等措施实现尺寸控制。     

Ni含量对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢富铜相析出的影响

研究了不同Ni含量的0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢在1040℃固溶后油冷和炉冷(均进行480℃时效,分别表示为OC、FC试样)两种热处理工艺下的力学性能和微观组织变化规律,通过力学性能测试、SEM和TEM观察,探讨了Ni含量对力学性能和富铜相析出的影响.研究表明:FC试样的强度由于炉冷过程中析出了粗大的富铜相而显著低于OC试样的;随Ni含量的提高,两种试样的强度均增加,但差距在缩小,其原因是炉冷过程中析出的富铜相尺寸逐渐细小,表明Ni可以提高了Cu在γ相区的溶解度,延缓了固溶后炉冷过程中的富铜相析出;随时效温度的提高,不同Ni含量试验钢的强度降低,且Ni含量高的试验钢强度降低更显著;随Ni含量的提高,时效过程中富铜相的形核速率和长大速度增加,表明Ni降低了Cu在钢中的扩散激活能.     

0Cr17Ni4Cu4Nb钢气体渗氮工艺

对0Cr17Ni4Cu4Nb钢在固溶和固溶+时效两种状态下进行两种不同的渗氮工艺试验,探讨了工艺温度、氨分解率、原始组织对该材料渗层深度、渗氮后组织和性能的影响。结果表明:经固溶后是否时效,0Cr17Ni4Cu4Nb钢渗氮后得到的渗氮层深度、表面硬度及心部硬度基本相同,可考虑采用固溶后直接渗氮;540℃渗氮后的性能优于480℃渗氮后的性能。     

0Crl7Ni4Cu4Nb钢制叶片的热处理

0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体沉淀硬化不锈钢具有良好的综合力学性能,经过固溶和二次时效处理。可 满足叶片所需的力学性能要求。试验结果表明该钢对热处理温度的要求相当敏感,晶粒度对其疲 劳性能略有影响。     

固溶冷却方式对叶片材料0Cr17Ni4Cu4Nb力学性能与组织的影响

模锻叶片用材料0Crl7Ni4Cu4Nb固溶后分别采用风冷、油冷、水冷,掌握不同冷却速度对力学性能与组织的影响。同时对时效温度进行600～610℃验证试验,得到最佳的热处理工艺参数。     

高镜面塑料模具钢Cr4Ni3MnCuAl热处理工艺的研究

采用OM、SEM、硬度测试分析方法,研究了不同固溶温度、冷却方式和不同时效温度对Cr4Ni3Mn Cu Al钢组织和硬度的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,固溶硬度呈现先升高后降低的趋势,固溶油冷硬度高于固溶空冷硬度约1.1HRC。固溶冷却后的组织以板条马氏体为主,880℃为最佳的固溶温度。在200℃～610℃范围内时效4h,时效硬度呈现出先升高后降低的趋势。时效4 h可为钢材提供约6.2HRC的硬度增量。520℃时效后得到的组织为板条马氏体+少量粒状贝氏体+少量残余奥氏体。从组织和硬度方面综合评价,880℃固溶油冷+520℃时效为Cr4Ni3MnCuAl钢的最佳热处理工艺。     

0Cr15Ni5Cu2Ti钢板材抗拉强度不良的原因及热处理工艺改进

固溶处理的厚度为1 mm的0Cr15Ni5Cu2Ti钢板材450℃时效处理后抗拉强度为1 213～1 235 MPa,稍低于要求的1 225～1 470 MPa。为此,对不合格的板材进行了化学成分分析、硬度和力学性能的复验及金相检验。结果表明:板材抗拉强度不合格是固溶处理后的冷却速率过低所致。采用真空炉重新固溶处理、油冷随后450℃时效处理的工艺使0Cr15Ni5Cu2Ti钢板材的力学性能达到了要求。     

ZG15Cr2Mo1钢的热处理工艺研究

为了确保含017%C、1.93%Cr、0.97%Mo、0.43%Si和0.68%Mn(质量分数)的ZG15Cr2Mo1钢的室温和高温力学性能满足要求,对其进行了不同温度和冷却方式的正火及不同温度的回火工艺试验。经不同工艺热处理的钢的室温和高温力学性能确定的ZG15Cr2Mo1钢的最佳热处理工艺为:920~970℃保温8~12h空冷正火,随后720~760℃回火8~12h。     

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。     

不锈钢拉杆接头断裂失效分析

某桥梁工程用不锈钢05Cr17Ni4Cu4Nb拉杆OU型接头服役过程中O型孔处发生断裂,为查明失效原因对其化学成分、宏观断口、显微组织、力学性能等方面进行了检测和分析。结果表明:接头化学成分与GB/T 1220—2007中05Cr17Ni4Cu4Nb牌号标准相符,规定塑性延伸强度、抗拉强度与该牌号钢480 ℃下时效处理的标准相符,但断后伸长率和断面收缩率低于标准要求,材料塑性较差,分析其原因主要是热处理时固溶温度偏高,δ铁素体析出致材料偏脆,零件表面缺口敏感性高,导致发生过载脆性断裂。     

ZG06Cr25Ni7Mo2N铸件的热处理工艺研究

通过对核电站产品用ZG06Cr25Ni7Mo2N铸件的热处理工艺研究,确定了上叶轮、预埋件的热处理工艺。采用1080℃固溶处理的工艺方法满足了该零件所要求的力学性能。     

Microstructural evolution of direct chill cast Al-15.5Si-4Cu-1Mg-1Ni-0.5Cr alloy during solution treatment

Heat treatment has important influence on the microstructure and mechanical properties of Al-Si alloys. The most common used heat treatment method for these alloys is solution treatment followed by age-hardening. This paper investigates the microstructural evolution of a direct chill (DC) cast Al-15.5Si-4Cu-1Mg-1Ni-0.5Cr alloy after solution treated at 500, 510, 520 and 530℃, respectively for different times. The major phases observed in the as-cast alloy are α-aluminum dendrite, primary Si particle, eutectic Si, Al7Cu4Ni, Al5Cu2Mg8Si6, Al15(Cr, Fe, Ni, Cu)4Si2 and Al2Cu. The Al2Cu phase dissolves completely after being solution treated for 2 h at 500℃, while the eutectic Si, Al5Cu2Mg8Si6 and Al15(Cr, Fe, Ni, Cu)4Si2 phases are insoluble. In addition, the Al7Cu4Ni phase is substituted by the Al3CuNi phase. The α-aluminum dendrite network disappears when the solution temperature is increased to 530℃. Incipient melting of the Al2Cu-rich eutectic mixture occurrs at 520℃, and melting of the Al5Cu2Mg8Si6 and Al3CuNi phases is observed at a solution temperature of 530℃. The void formation of the structure and deterioration of the mechanical properties are found in samples solution treated at 530℃.     

00Cr25Ni6Mo3N双相不锈钢的力学性能

00Cr25Ni6Mo3N双相不锈钢可用于要求具有良好力学性能特别是低温冲击韧度的鼓风机叶轮等零件。某公司的00Cr25Ni6Mo3N双相不锈钢锻件低温冲击性能很不稳定。为此,对冲击性能不良的00Cr25Ni6Mo3N钢锻件进行了1050℃、1070℃、1100℃和1050℃保温1.5h水冷的固溶处理,随后测定了力学性能。结果表明:锻件的-40℃冲击吸收能量差异很大,有的达不到要求的27J。金相分析发现,00Cr25Ni6Mo3N钢锻件冲击韧度低的原因是锻造工艺不当析出了金属间相,而且热处理不能消除这种金属间相,严格控制锻造加热制度是解决该问题的唯一途径。     

17Cr2Ni2MoVNb和20Cr2Ni4A齿轮钢的动态再结晶行为及热加工图

利用Gleeble-3800热模拟试验机得到17Cr2Ni2MoVNb和20Cr2Ni4A齿轮钢在1000~1150 ℃、0.01~10 s^-1的流变应力曲线,构建了两种钢的动态再结晶Avrami动力学模型和热加工图。结果表明,两种钢在高变形温度、低应变速率下易发生动态再结晶。17Cr2Ni2MoVNb钢中较高的Nb和Mo含量对动态再结晶的抑制作用大于20Cr2Ni4A钢中的高Ni含量的影响,导致在相同的热变形条件下17Cr2Ni2MoVNb钢的动态再结晶体积分数小于20Cr2Ni4A钢。17Cr2Ni2MoVNb钢的最佳热加工工艺参数为:温度为1050~1150 ℃、应变速率为0.1~0.6 s^-1;20Cr2Ni4A钢的最佳加工参数为:温度为1100~1150 ℃、应变速率为3.3~5.5 s^-1。