淬火工艺对塑料模具用钢40Cr组织及性能的影响

研究了不同淬火温度、不同淬火介质对塑料模具用钢40Cr组织及力学性能的影响.结果 表明:40Cr钢经水淬后得到组织均为马氏体.随淬火温度的升高,粗针状的马氏体束增多,可降低钢的强度、硬度及韧性;油淬后得到组织均为马氏体+贝氏体+少量铁素体,随着淬火温度的提高,原始奥氏体晶粒长大,马氏体组织含量增多,但获得较粗大的马氏体组织,贝氏体含量逐渐减少;不同淬火温度下,水冷试样硬度均高于油冷试样;水淬试样回火后由于细晶强化作用,使强度、硬度及冲击韧性均高于油淬.840℃水淬试样经过600℃回火可获得最佳综合力学性能.     

热加工对含氮马氏体不锈钢组织转变和性能的影响

采用Thermal-calc计算了含氮马氏体不锈钢20Cr13的合金相图,据此进行了关键热加工工艺参数设计。采用金相、扫描电镜、X射线衍射、高温热模拟试验、拉伸试验和硬度测试等方法,研究了高温下均热温度对高温组织转变的影响以及高温铁素体对高温塑性的影响,同时研究了退火和淬火工艺对组织和性能的影响。结果表明:铸锭中的少量δ铁素体在单相奥氏体区高温长时间均热后并未消除;δ铁素体的存在降低了马氏体不锈钢的高温塑性;在临界温度长时间退火后,组织为铁素体基体上弥散分布球状碳化物的索氏体及沿晶界呈断续分布的点状碳化物,随退火温度的提高,索氏体晶粒尺寸增大,碳化物选择性地在晶界粗化长大,并呈断续状点状分布;950~1100℃奥氏体化淬火后的组织为板条马氏体+碳化物+少量残余奥氏体。淬火温度较低时,碳化物和残余奥氏体含量较高,淬火后马氏体硬度较低,提高淬火温度,碳化物充分溶解,奥氏体中的碳含量增加,淬火后板条马氏体硬度升高。     

淬火温度对不同铬含量的低碳马氏体不锈钢组织和性能的影响

摘要：为研究淬火温度对不同铬含量的马氏体不锈钢组织和性能的影响,采用高温共聚焦显微镜(CLSM)、光镜(OM)、扫描电镜(SEM)、万能拉伸机、显微硬度计等方法对材料组织和性能进行了测试及表征。随着淬火温度的升高,不锈钢淬火后的晶粒尺寸都变大,计算确定了13%Cr和14%Cr不锈钢的晶界迁移能分别为113.62和125.92J/mol。13%Cr不锈钢经过淬火后显微组织为板条马氏体,回火后的组织为回火马氏体。但是,14%Cr不锈钢在1200℃淬火后生成了板条马氏体和少量的高温铁素体,并且在回火后高温铁素体并未消失,会对后续性能产生影响。淬火温度对不锈钢的强度影响不大。不锈钢中的铬质量分数从13%增加至14%,马氏体不锈钢强度增加,但伸长率有所降低。马氏体不锈钢的硬度随淬火温度的升高而下降,这主要与晶粒尺寸有关。     

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。     

热处理工艺对18%Cr马氏体不锈钢组织与力学性能的影响

以羰基Fe粉以及Cr_3C_2,VC,Mo_2C等碳化物粉末为原料,制备Cr含量(质量分数,下同)为18%的粉末冶金马氏体不锈钢。将不锈钢分别在1 050℃和1 150℃下淬火,然后于200~590℃下进行回火处理,研究热处理工艺对不锈钢组织与力学性能的影响。结果表明:粉末冶金18%Cr马氏体不锈钢的基体中存在M_7C_3型以及MC型碳化物,随回火温度升高,碳化物数量增多并且碳化物形态由原来的部分连续状向孤立、块状转变。1 150℃温度下淬火的不锈钢,其硬度较高,HRC最高达63.9,在较低温度下(200℃)回火时,抗弯强度为2 002 MPa,而在530℃温度下回火后,抗弯强度大幅升高至3 093 MPa。1 150℃淬火的不锈钢,其冲击韧性较低,随回火温度升高而升高。热处理后的不锈钢断裂形式均为准解理断裂。     

大直径锻造耐磨钢球热处理工艺的优化

通过对淬火温度、自回火温度和贝氏体等温转变时间对大直径锻造钢球的硬度、冲击韧性以及组织的影响的研究,对比分析了不同热处理工艺的微观组织和性能的关系.研究结果表明:锻后空冷利用余热淬火时,较优淬火温度为750℃;淬火后自回火温度较高时,钢球芯部马氏体/下贝氏体复相组织中贝氏体组织含量较高且硬度较低,为了保证淬火后钢球具有高硬度及自回火的过程,则较优自回火温度为160℃;随着贝氏体等温转变时间的延长,贝氏体含量及冲击韧性显著提高,当贝氏体等温转变时间超过110 s时,硬度明显降低,即贝氏体较优等温转变时间为110 s.与常规淬回火相比,可得到钢球组织和性能的较优匹配,综合性能优于淬回火处理.     

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.     

热处理工艺对Cr12MoV钢组织、硬度及耐磨性的影响

本试验研究了不同淬火和回火工艺热处理对Cr12MoV钢组织、硬度和磨损性能的影响。实验结果表明:当在1050~1100℃范围内淬火、520℃回火时,得隐针马氏体+少量残余奥氏体组织,材料硬度与耐磨性均较好;当在1100℃淬火,各温度二次回火硬度均较一次回火高,当在550℃回火时,试验钢实现二次硬化,且残余奥氏体大量转变,硬度和耐磨性达最大值,材料性能最优。     

调质热处理对55NiCrMoV7模具钢组织与力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、硬度测试、V型冲击实验和单向拉伸实验结合有限元建模仿真,研究了55NiCrMoV7模具钢在不同淬火温度(790～910℃)、回火温度(100～650 ℃)下的微观组织演化和力学性能的变化规律。结果表明,随着淬火温度升高,球状碳化物逐渐溶解到马氏体基体中,马氏体组织不断长大、粗化,残余奥氏体逐渐增多;淬火后HRC硬度值基本稳定在42～46,屈服强度和抗拉强度先增大后减小,870 ℃淬火后均达到最大值1 380 MPa和1485 MPa,冲击韧性在850 ℃淬火后最大,为26 J。在不同温度回火过程中,马氏体组织含量基本稳定,随着回火温度继续升高,残余奥氏体逐渐溶解,碳化物从马氏体边界处析出,细小而弥散。870 ℃ 4 h淬火+560 ℃ 6 h回火可以使55NiCrMoV7钢具有良好的综合力学性能。     

厚规格35CrMo预硬型模具钢板的回火组织与硬度研究

通过扫描电镜的分析手段,研究了莱钢生产35CrMo预硬型模具钢板厚度方向显微组织对硬度分布的影响。结果表明:80mm厚度钢板经过900℃淬火和550~560℃回火后,钢板近表面硬度为HRC32~36,心部硬度超过HRC28,厚度方向硬度波动控制在HRC5以内;120mm厚度钢板经过920℃淬火和570℃回火后,钢板近表面硬度为HRC32~34,心部硬度下降到HRC28~30。回火态钢板表面硬度下降幅度大于心部硬度的下降幅度,钢板近表面处组织中的回火马氏体呈板条状,原始奥氏体被晶界不同取向的板条马氏体分割细化,组织中碳化物呈短棒状,数量相对较少;板厚1/2处组织为回火贝氏体和数量较多的碳化物。随着钢板厚度增加和回火温度升高,显微组织中回火马氏体体积分数逐渐减少,回火贝氏体体积分数逐渐增多,组织中的碳化物析出量逐渐增加,聚集长大趋势明显。     

Microstructural evolution of 405 stainless steel under high temperature

The ferrite-to-austenite phase transformation temperature of SA240-405 stainless steel was measured using the thermodilatometry method and calculated using Thermo-Calc. In addition,the effect of temperature and the soaking time on the microstructural evolution was investigated for various quenching and tempering treatments. The results indicated that the ferrite-to-austenite transformation of this steel started between 795 ℃and 832 ℃ and finished between 910 ℃ and 925 ℃. W hen the specimens were annealed above 1050 ℃,the austenite gradually transformed into ferrite; consequently,the content of as-quenched martensite decreased with increasing temperature. M oreover,when the specimens were quenched between 950 ℃ and 980 ℃,a microstructure of duplex phases comprising ferrite and martensite was obtained. Relatively high B-scale of Rockwell hardness( HRB) values were observed for quenching times of 30-60 minutes; then,the hardness gradually decreased with increasing quenching time. Tempering at 730 ℃ resulted in ferrite and tempered martensite,and no obvious residual austenite was observed. In addition,the hardness gradually decreased with increasing tempering time.     

Influence of Tempering Process on Mechanical Properties of 00Cr13Ni4Mo Supermartensitic Stainless Steel

To investigate the influence of tempering process on microstructural evolutions and mechanical properties of 00Cr13Ni4Mo supermartensitic stainless steel(SMSS),specimens were tempered in the temperature range of 520-720 ℃ for 3 h followed by air cooling and an optimized tempering temperature was chosen to prolong holding time from 3 to 12 h.After heat treatments,microstructure examination was conducted by scanning electron microscope,X-ray diffraction examinations,hardness measurements and tensile tests.The results revealed that the superior mechanical properties were achieved by quenching at 1040 ℃ for 1 h+water cooling and tempering at 600 ℃ for 3 h+air cooling.Increasing isothermal tempering time could improve the toughness notably.It was believed that the property was correlated with the microstructure of tempered lath martensite and retained austenite.More retained austenite content is beneficial to the higher toughness of the SMSS.     

回火时间对Fe-0.39C-3.69Mn中锰钢的组织和力学性能的影响

摘要：初始组织为片层珠光体的Fe-0.39C-3.69Mn（wt.%）钢板被快速加热到730℃保温90s后淬火至室温,获得包含13.2%残余奥氏体的板条马氏体组织。借助SEM、TEM、XRD和单向拉伸力学测试等试验手段,研究了在200℃回火时不同保温时间对微观组织和力学性能的影响,特别是对残余奥氏体体积分数和稳定性的影响。结果表明,随回火时间的增加,过渡碳化物逐渐增多并粗化,残余奥氏体含量先减少后不变;硬度、强度和均匀伸长率均逐渐降低,但断后伸长率由于马氏体回复而有所增加。片状残余奥氏体由于富Mn而具有较高稳定性,在200℃长时间回火后基本不发生分解。回火15min后获得最佳的综合力学性能,其屈服强度为1544MPa,抗拉强度为2031MPa,断后伸长率为10.1%。     

合金元素对高氮不锈轴承钢组织与性能的影响

摘要：采用金相、扫描、X射线衍射和电化学等方法研究了合金元素对高氮不锈轴承钢组织性能的影响。结果表明: 钢中加氮细化组织与碳化物,析出相尺寸随着氮含量的增加而降低。高氮不锈轴承钢1030、1050℃淬火后残余奥氏体体积分数达到20%~35%,而且碳氮含量越高,残余奥氏体越多。经冷处理及回火后残余奥氏体体积分数降至7%~103%,由于残余奥氏体的相变强化与碳氮化物析出强化,低温回火硬度约为59HRC,500℃高温回火硬度可达到58HRC~59HRC。高氮不锈轴承钢中析出相细化、基体贫铬区减少及氮 钼协同作用,使其耐蚀性能明显优于440C钢,而且钢中氮含量越高,耐蚀性能越好。因此,较高合金含量(C+N)的高氮不锈轴承钢兼具高硬度和优异的耐蚀性能。     

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。     

Nb对2000 MPa桥索钢再加热过程中组织变化的影响

针对不同Nb含量的2种桥索钢,采用热膨胀仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和硬度测试仪对其在箱式电阻炉连续加热过程中的组织演变和水冷淬火后的硬度进行了对比分析。结果表明:Nb元素可以细化桥索钢的原始组织,使其存在大量的铁素体和渗碳体的晶界,在连续加热过程中的开始阶段提供更多的奥氏体形核位置,使得奥氏体逆共析转变的起始温度降低,而终了温度升高,逆共析转变区域增大。同时,Nb元素形成的碳化物在加热阶段对奥氏体晶粒的长大具有拖拽作用,降低桥索钢在奥氏体形核后的长大速度,使得淬火后得到马氏体的硬度值降低,因此需要较高的温度来溶解合金碳化物使桥索钢充分奥氏体化。