电磁振荡铸轧AA6022铝合金薄板热处理工艺研究

基于亚快速凝固原理的电磁振荡铸轧技术成功制备出汽车用AA6022铝合金薄板，为了提高终端产品的综合力学性能，对冷轧后的薄板开展了热处理工艺研究。结合金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM、EBSD）、宏观硬度以及拉伸试验等检测方法，研究了不同热处理工艺参数对亚快速凝固板材微观组织和力学性能的影响规律。结果表明：Al-Ti-B晶粒细化剂与电磁场的复合应用可以显著提高细小等轴状晶粒比例；固溶+预时效处理可以显著抑制自然时效硬化效应、增强合金板材的抗自然时效稳定性、提高合金板材的冲压成形性能和烤漆硬化增量；在优化的热处理工艺条件下(560 ℃ × 5 min + 150 ℃ ×5 min+室温停放30 d+175 ℃ × 30 min)，合金板材的屈服强度、抗拉强度、延伸率、宏观硬度以及r值，分别由1#式样的258.98 MPa、295.7 MPa、10.65%、47.6 HV、0.663提高至4#试样的295.71 MPa、322.01 MPa、16.09%、61.2 HV、0.753。     

退火和调质处理的40Cr钢的性能研究

对尺寸为?15 mm×20 mm的40Cr钢试样分别进行了840℃保温40 min炉冷退火、840℃保温50 min水淬和油淬以及淬火后540℃回火40 min空冷。检测了交货态棒材和热处理后试样的显微组织和硬度。采用JMatPro软件对40Cr钢的奥氏体化、马氏体转变和CCT曲线及淬火和回火过程进行了模拟。结果表明：交货态40Cr钢棒材的表面硬度为61 HRA;840℃退火后试样的硬度为49 HRA,组织为铁素体和珠光体;840℃水淬后试样的硬度为73 HRA,油淬后为71 HRA,组织均为板条马氏体;水淬和油淬随后540℃回火后试样的硬度均为66 HRA,组织主要为回火索氏体。     

分级淬火对6016铝合金自然时效及烤漆硬化的影响

通过硬度测试、拉伸试验、杯凸试验,结合SEM、EDS等分析方法,研究了固溶淬火温度、时间对6016铝合金自然时效的抑制作用和烤漆过程中硬化效应的影响。结果表明:分级淬火工艺一定程度上可以抑制自然时效对板材力学性能的不利影响,还能促进板材的快速时效强化,当淬火介质温度为100℃且保温时间为50~60 min时,对板材自然时效的抑制作用强,烤漆前具有良好的成形性能(IE值为8.2 mm),烤漆硬化效应最高(PBR值为38 HV0.3),烤漆后力学性能较佳,强化相为尺寸较大且以Al Fe Si为主要组成的金属间化合物,还有主要由Mg和Si元素组成的纳米级第二相析出粒子。     

淬火速率对汽车用AA6016铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、导电率测量仪等手段,分析了不同淬火速率对AA6016l铝合金组织和性能的影响。研究表明:AA6016铝合金经过560℃×5 min的重新固溶处理后,组织中晶界清晰可见,未有晶界过烧、晶粒异常长大现象出现。水冷淬火的AA6016铝合金试样晶界无粗大析出相,空气淬火试样组织中晶界有粗大第二相析出。25℃水淬的AA6016铝合金试样具有更高的硬度和屈服强度。90℃水淬AA6016铝合金试样的硬度和屈服强度与25℃水淬试样相近,但具有更高的伸长率。空气冷淬火试样硬度和屈服强度较低,但具有更高的导电率。     

两次淬火对35CrMnSi钢抗拉强度的影响

研究了第一次890～970℃油淬、第二次810～890℃水淬两次淬火及回火工艺对35CrMnSi钢抗拉强度的影响。结果表明,两次淬火工艺可细化钢的组织,提高钢的抗拉强度。对于尺寸为12 mm×40 mm×200 mm的35CrMnSi钢试样,优化的热处理工艺为930℃×19 min油淬,890℃×20 min水淬,然后170℃回火120 min,抗拉强度达1958 MPa。     

温变形对汽车车身用6061铝合金自然时效及力学性能的影响

以汽车车身用6061-T4铝合金为研究对象,利用显微硬度测试、拉伸试验和透射电子显微镜(TEM),研究温变形对汽车车身用6061铝合金自然时效及烤漆硬化的影响。结果表明:温变形后的6061铝合金不会发生明显的自然时效效应,放置8 d的自然时效过程中硬度值保持稳定;对温变形样品分别立即和停放8 d后,实施模拟烤漆(180℃人工时效30 min)温变形后立即进行烤漆,其硬化能力与放置8 d后再进行烤漆样品的无明显差异。合金烤漆后的硬度与温变形温度有关,在160~230℃范围内,随着温变形温度上升,硬度上升;而经250℃拉伸后,烤漆硬度出现下降,230℃为最适宜温度,此条件下成形后的6061铝合金经烤漆过程后,硬度最高值可达到114HV。     

G95Cr18 高碳铬不锈钢的激光淬火

G95Cr18 钢是一种可用于制造轴承的高碳铬不锈钢,淬火后可获得较高的硬度和良好的耐磨性。对尺寸为φ200 mm×15 mm的G95Cr18钢试样,采用固态激光器以17 mm/s的扫描速度和800W、1 200 W和1 600 W的功率进行了激光淬火。检测了试样的表面硬度、硬化层深度和硬度梯度及显微组织。结果表明:经激光淬火的G95Cr18钢试样硬化层最高硬度可达约752 HV0.1,比经真空油淬的硬度615 HV0.1提高了约22.3%;以1 600 W功率激光淬火的G95Cr18 钢试样硬化层由熔融柱状晶区、等轴晶区和淬硬区组成。     

热处理对高铬铸铁组织、硬度和磨损性能的影响

利用金相显微镜和洛氏硬度计对不同淬火温度和冷却方式以及回火后的组织进行了分析,研究了热处理工艺对高铬铸铁组织和性能的影响,并采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损试验机对高铬铸铁进行了磨损性能的测试.结果表明:随淬火温度的升高,试样的硬度先升高再下降,在960℃×4h油淬,试样的硬度达到63.1 HRC;试样经960℃×4h油淬+250℃×2h回火后的磨损性能最好,磨损量仅为Q235试样的1/26.     

7A33铝合金薄板热处理工艺研究

试验研究了退火、淬火、双级时效工艺参数对7A33铝合金薄板力学性能和组织的影响;测定了该合金试样的晶间腐蚀性能、应力腐蚀性能和电导率;确定了能使该合金薄板获得较好综合性能的O状态退火工艺制度为390℃~410℃、保温2 h;T62状态热处理工艺制度为淬火温度460℃、水淬,双级时效制度75℃1 h+150℃20 h。工业化生产出了符合要求的7A33铝合金薄板。     

双级淬火对车身板用6016铝合金烤漆硬化效应的影响

以硬度为主要表征手段研究双级淬火的中间淬火温度和保温时间对6016铝合金板材的时效及模拟烤漆行为的影响。采用DSC和透射电镜对比分析常规淬火和双级淬火对随后自然时效态样品与烤漆态样品纳米相的影响。结果表明:最佳的中间淬火工艺制度为(100℃,1 h),并且该工艺下合金自然时效过程性能稳定,但随后人工时效硬化速率大;双级淬火样品自然时效后表现出良好的塑性(δ28%)、成形性(σ_(0.2)120MPa,n≈0.24,r≈0.78)和模拟烤漆后强化能力(σ_(0.2)220 MPa,PBR110MPa)。双级淬火样品在100℃淬火时形成了均匀弥散并大于临界尺寸的Mg-Si团簇。这些团簇可抑制自然时效过程中小尺寸团簇的形成,从而保持这些样品的性能基本不变。这些团簇使得随后人工时效过程中β″相激活能由76.0 kJ/mol降至57.5kJ/mol,促进了模拟烤漆后形成的β″相的析出,从而提高双级淬火样品的烤漆硬化效果。     

热处理对30CrMo锯片用钢组织及力学性能的影响

对轧制态30CrMo锯片用钢在830～890℃范围内保温10 min油淬后,在380～500℃温度范围内保温60min后水冷处理。采用光学显微镜、冲击试验机及洛氏硬度计分别分析其金相显微组织、硬度、冲击韧性等。结果表明:淬火组织为淬火马氏体+残余奥氏体;随着淬火温度的升高,淬火马氏体组织数量增多,尺寸长大;硬度随淬火温度的升高由830℃的48 HRC逐渐提高到890℃的54 HRC。随着回火温度的升高,试样的组织由淬火马氏体逐渐转化为回火马氏体、回火马氏体+回火屈氏体、回火马氏体+回火索氏体组织;硬度逐步降低,韧性相应提高。最佳热处理工艺为860℃(保温10 min)淬火+440℃(保温60 min)回火。     

6016铝合金汽车板材预时效处理工艺研究

研究了预时效处理工艺对汽车用6016铝合金板烘烤硬化性能的影响,试验结果表明,经过预时效处理可明显改善人工时效过程中合金软化现象。160℃、7 min预时效处理后板材硬度值高于T4态且呈现增长趋势,有效的抵消了自然时效过程中的合金软化现象。DSC结果表明,预时效处理可加快Mg2Si相析出速度,提高人工时效效果。拉伸结果表明,预时效后烤漆试样屈服强度达到321 MPa,相比自然时效烤漆试样硬度提高了60 MPa,降低自然时效对板材烤漆硬化性能的影响。对6016铝板材采用固溶处理+预时效+烤漆硬化工艺流程,有利于获得良好的板材冲压成形性能以及烘烤硬化处理效果。     

GCr15轴承钢高温回火球化工艺研究

研究了传统退火和固溶+高温回火球化预热处理对GCr15轴承钢碳化物及最终淬火+低温回火态轴承钢屈服强度、硬度的影响。结果表明:在本试验条件下,传统退火工艺处理的GCr15钢试样碳化物更为圆整,固溶+回火工艺处理的GCr15钢试样碳化物更为细小,随着回火温度和回火时间的增加,固溶+回火处理的GCr15钢试样组织中碳化物的尺寸逐渐增大,越来越均匀。经最终840℃×30 min油淬+180℃×2 h回火处理后,预处理工艺固溶+720℃×2 h回火的试样硬度为64.2 HRC,屈服强度为1843 MPa,与传统球化退火处理试样相比,分别提高了4.6%和11.8%。     

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。     

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。     

淬火介质对30Cr13不锈钢显微组织和性能的影响

对含1.5%Si、尺寸为15 mm×15 mm×15 mm的铸态30Cr13不锈钢试样进行了1100℃=×1 h退火、1 050℃分别水淬和油淬以及420℃回火处理,然后分析、测定了试样的显微组织和硬度,以研究淬火介质对30Cr13钢组织和性能的影响。试验结果表明,在两种介质中淬火的试样的显微组织均为马氏体和M_(23)C_6(Cr_(15.58)Fe_(7.42)C_6)型碳化物,但油淬试样的组织更为均匀细小,碳化物量较少,回火后硬度也更高。     

热处理工艺对4Cr3Mo2Si1V钢组织与性能的影响

利用热膨胀相变仪测定了新型热作模具钢4Cr3Mo2Si1V的奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,研究了其在不同淬火、回火工艺下的力学性能和显微组织。结果表明:4Cr3Mo2Si1V钢的珠光体与贝氏体的临界冷速分别为0.03 ℃·s^-1和0.8 ℃·s^-1。经淬火试验,发现该钢种在1030 ℃和1060 ℃油淬后具有较高的硬度,且晶粒未发生明显长大。随着回火温度的提高,其硬度呈现先增后降的趋势,在500 ℃回火时由于第二相粒子大量析出,析出强化作用增强,促使二次硬化现象产生,硬度达到峰值,约57 HRC。经过多组工艺对比后,发现1030 ℃淬火和600 ℃回火后的平均冲击吸收能量达到最大值,为265 J,且硬度值仍保持在52 HRC,故最终选定1030 ℃×30 min油淬+600 ℃×2 h回火两次作为4Cr3Mo2Si1V钢的最佳热处理工艺。     

热处理对土木工程机械材料ZG85Cr2MnMo力学性能及耐磨性能影响

以土木机械搅拌机衬板材料ZG85Cr2MnMo为研究对象,在不同条件下进行热处理,热处理后对其硬度、淬透性、冲击韧度及耐磨性进行分析。结果表明:随淬火温度的升高,土木机械搅拌机衬板材料硬度先变大后减小,在880℃时达到最大值828 HV,且该温度下淬火试样的淬透性及淬硬性良好;随回火温度的升高,硬度逐渐下降,冲击韧度不断上升,试样在400~500℃回火获得较高硬度的同时已具备较好的冲击韧度;综合硬度、冲击韧度和耐磨性分析,土木机械搅拌机衬板材料ZG85Cr2MnMo的最佳热处理工艺为880℃加热油淬,500℃回火,该热处理工艺下衬板材料可以获得较好的综合性能。     

预时效对车身用6016铝合金烘烤硬化性能的影响

采用硬度测试、拉伸试验和透射电镜等手段研究了不同预时效处理对6016铝合金烘烤前后微观组织和力学性能的影响。结果表明:6016铝合金具有较强的自然时效硬化能力,自然时效24 h的6016铝硬度比固溶态合金硬度增加了45.6%。自然时效超过24 h以后,合金硬度值变化不大。通过预时效处理可以显著提高6016铝合金的烘烤硬化效果。经550 ℃×30 min固溶+160 ℃×10 min预时效处理后,6016铝合金规定塑性延伸强度为131.4 MPa,伸长率为24.7%。再经175 ℃×30 min烘烤后合金规定塑性延伸强度达到199.5 MPa,烘烤硬化值(BH)为68.1 MPa,此工艺为6016铝合金车身板最佳的热处理工艺。     

淬火工艺对Cr26高铬耐磨铸铁组织与硬度的影响

利用光学显微镜、洛氏硬度计等研究了不同淬火工艺对Cr26高铬耐磨铸铁组织与硬度的影响。结果表明:铸态Cr26高铬铸铁组织主要由初生奥氏体和碳化物组成。经980~1060 ℃不同温度淬火、空冷后,高铬铸铁组织中有大量二次碳化物析出。随着淬火温度的升高,析出的二次碳化物先增加后减少,试样硬度先升高后降低。1020 ℃淬火试样硬度达到峰值,为65.7 HRC。1020 ℃淬火高铬铸铁,经空淬、油淬和水淬不同方式冷却,随着冷却速度的增大,高铬铸铁组织中碳化物颗粒、碳化物比例逐渐增大,硬度逐渐增大,其中水淬高铬铸铁试样硬度最大,达到68.2 HRC。