配分工艺对中碳Ti-Mo高强Q&P钢组织和性能的影响

摘要：采用盐浴实验、扫描电镜、透射电镜、拉伸实验和磨损实验等手段，研究了配分工艺对中碳Ti Mo钢组织和性能的影响，分析了不同配分工艺处理下的组织演变和性能变化。结果表明，显微组织主要由回火马氏体、渗碳体、(Ti，Mo)C粒子组成。随着配分时间的延长和配分温度的升高，板条马氏体数量减少，马氏体板条厚度增加，边界钝化。此外，随着配分温度从310℃提高至400℃，抗拉强度、硬度和低温冲击韧性同时下降，分别降低约250MPa、56HV和15J。最后，Ms以下温度配分（310℃）试样的耐磨损性能明显优于Ms以上温度配分（400℃）试样。Ms以下温度配分试样磨损表面形貌以塑性变形为主，Ms以上温度配分试样磨损表面以犁沟为主。     

回火温度对淬火后30MnB5热成形钢组织与性能影响

将30MnB5热成形钢进行淬火和回火处理,利用扫描电镜、透射电镜、能谱仪和拉伸性能检测等方法研究了不同回火温度后的显微组织和力学性能变化.经200℃保温2 min回火后热成形钢的综合力学性能最佳,抗拉强度为1774 MPa,总伸长率为8%,强塑积达14 GPa·%以上,该性能满足热成形后作为汽车结构件的使用要求;并且随着回火温度的升高,力学性能呈非单调性变化.200℃低温回火后,主要为板条马氏体和ε碳化物,位错密度略有降低,析出的ε碳化物粒子呈针状分布在马氏体板条内,长度方向大小为100 nm左右,并与位错发生钉扎作用.随着回火温度的升高,板条马氏体发生回复和再结晶,板条边界逐渐模糊,并向等轴状铁素体转变,位错密度显著降低,ε碳化物逐渐向低能态的近球形渗碳体转变并粗化至200 nm左右,对位错的钉扎作用也随之减弱.      

热处理工艺对NM500耐磨钢组织和力学性能的影响

通过扫描电子显微镜,电子背散射衍射、透射电子显微镜以及力学分析等方法研究了在线淬火-回火(DQ-T)和再加热淬火-回火(RQ-T)对NM500耐磨钢组织和性能的影响,并讨论了不同热处理工艺的强化机理.发现试样经过不同的热处理工艺后在较高的强度下均能保持良好的韧性.由于位错密度的增加和更细的马氏体板条束尺寸,DQ-T试样的抗拉强度和硬度明显高于RQ-T试样,但是强度的增加并没有造成韧性和塑性急剧的降低.再加热淬火温度对RQ-T试样的强度影响较大,当淬火温度较低时,马氏体板条束得到细化,这种细晶强化作用有效地提高了RQ-T试样的强度.      

板条马氏体大变形轧制工艺的晶粒细化机制

分析了采用板条马氏体大变形轧制工艺制备超细晶钢板时的显微组织演变过程及其晶粒细化机制。结果表明,该工艺包含3个具有不同晶粒细化机制的工艺过程：①轧前预淬火 回火使原始奥氏体晶粒分裂为均匀细小的板条马氏体,板条晶内部含有大量吸附着碳原子的位错;②大变形轧制细化、破碎板条马氏体,并进一步增加了组织中的位错密度;③在轧后再结晶退火时,基体中的高密度位错提供了超常的驱动力,使再结晶晶核尺寸小于1μm,400℃和500℃退火后钢板的晶粒尺寸分别为52nm和316nm。     

回火温度对Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢组织及强韧性的影响

摘要：矿山机械用耐磨钢构件服役环境恶劣而常常出现磨损失效，研究适用于复杂工况下的高耐磨钢成分、工艺与组织性能的关系，有利于提高耐磨构件的服役寿命并降低经济损失。利用SEM、TEM、洛氏硬度计、万能拉伸试验机及冲击试验机等，研究了160～400℃不同回火温度下Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢的组织形貌、强度硬度及-20℃冲击韧性的变化。结果表明，试验钢淬火态组织主要为板条马氏体，当回火温度为160℃时，马氏体板条依然清晰，但随回火温度升高到400℃，马氏体板条界渐渐消失，基体中出现大量片状或粒状渗碳体。EDS分析发现样品钢基体中含有纳米级Ti、Nb的碳氮化物。随回火温度升高，基体组织演变导致强化机制发生变化，回火温度为300℃，综合力学性能最佳，其抗拉强度为1500MPa，屈服强度1100MPa，伸长率为15.5%。随回火温度升高，-20℃冲击韧性由60J/cm2逐渐降低到36.3J/cm2。     

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.     

淬火工艺对马氏体高强钢组织和性能的影响

摘要：采用拉伸、冲击、金相、电子背散射衍射、透射电镜、X射线衍射等试验手段,研究了在线直接淬火+回火（DQT）与离线再加热淬火+回火（RQT）工艺对马氏体高强钢组织性能的影响。结果表明,2种试验钢组织均为板条马氏体,RQT试验钢原奥氏体晶粒及板条束呈等轴状,板条块较短,板条较宽,DQT试验钢原奥氏体晶粒呈扁平状,板条束贯穿整个晶粒,板条块呈细长状,板条宽度较小;位错强化是DQT试验钢强度较RQT高的主要原因;板条束为控制DQT和RQT试验钢韧性的最小单元;DQT试验钢大角晶界比例较低,其具有较大的马氏体板条束尺寸以及更高的位错密度,断裂应力较低,低温韧性较差。     

低碳贝氏体钢的回火转变及内耗研究

针对低碳贝氏体钢,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射和内耗手段分析了600℃回火过程中的显微组织变化,测试了回火后的屈服强度。结果表明,试验钢轧制态的显微组织是板条贝氏体与粒状贝氏体的混合组织,有少量Mo_2C和NbC析出。随着回火时间延长,贝氏体板条的宽度不断增大,板条内部形成较多不同取向的胞状结构,有些板条逐步演化为多边形状,粒状贝氏体不断吞噬板条贝氏体,使显微组织中粒状贝氏体增多且粗化;Mo_2C和NbC析出物进一步增多,贝氏体铁素体中的位错密度不断降低;内耗-温度谱中Snoek峰值不断降低,表面处的SKK峰值先降低后升高,心部的SKK峰值先降低后变化不大;屈服强度呈现先提高后降低的趋势。     

回火对C-Si-Mn系双相钢组织与性能的影响

在实验室研究了回火温度对C-Si-Mn双相钢力学性能与显微组织的影响.力学性能测定结果表明,250℃以下的低温回火,对改善双相钢的伸长率具有良好作用,但是其它力学性能的变化不明显.高于300℃的高温回火对改善双相钢的延性作用不大,但会引起双相钢的屈服强度升高,抗拉强度、加工硬化与烘烤硬化值降低,使双相钢性能恶化.扫描电镜与透射电镜的观察结果表明,低温回火双相钢的显微组织变化不明显,马氏体为板条状,马氏体前沿的铁素体基体中分布着大量的可动位错,高温回火双相钢的显微组织则有较大变化,马氏体分解,边界变得模糊,岛内出现碳化物颗粒,铁素体中的位错密度减小,位错线附近出现粗大的析出物.高温回火后,马氏体的分解软化以及铁素体中位错密度减小是导致双相钢性能恶化的主要原因.     

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。     

预备热处理对AMS 6308钢组织及性能的影响

 采用SEM、TEM和力学性能测试等手段,研究了预备热处理对AMS 6308钢组织及性能的影响。结果表明,980 ℃以下正火,随着温度的提高,M6C碳化物逐渐溶解,晶粒细小,淬火后马氏体板条均匀细小,碳化物呈球状或椭球状弥散分布在板条界和晶界上,碳化物体积分数和位错密度较高,强度和冲击值逐渐增加。980 ℃以上正火,M6C碳化物溶解增多,晶粒开始长大,淬火后马氏体板条束尺寸也长大,碳化物体积分数和位错密度下降,强度和冲击值降低。推荐的预备热处理制度：正火温度为980～1 010 ℃,回火温度为680～700 ℃,经性能热处理后,AMS 6308钢体现出良好的强韧性匹配。     

退火工艺对 AMS 6308钢硬度及组织的影响

利用扫描电镜、透射电镜和硬度测试等方法研究了不同退火工艺对 AMS 6308钢硬度及组织的影响。结果表明,提高退火温度,马氏体板条内位错密度降低,M6 C 的尺寸逐渐增加,硬度下降,但在750℃以上退火,进入二相区,空冷后产生二次马氏体,硬度回升。延长退火时间,马氏体板条回复逐渐充分,硬度开始下降较快,16 h后组织变化不明显,M6 C 的含量变化不大,硬度变化也不大。退火软化程度主要受板条内位错密度的下降以及M6 C 的粗化控制。推荐退火温度选择700~720℃,退火时间不低于16 h,720℃退火软化效果最佳。     

Cu元素对AMS6308钢抗回火性能的影响

 为研究Cu元素对AMS6308钢耐温性的影响,采用SEM、TEM、EBSD、相分析和力学性能测试等手段,研究了不同回火温度下,AMS6308钢(含2%Cu)与不含Cu对比试验钢的组织与力学性能,探讨AMS6308钢中Cu元素对提高抗回火性能的作用。结果表明,随着回火温度提高,AMS6308钢强度先升后降,450 ℃出现峰值,并且整个回火温度区间强度均高于无Cu钢。400 ℃以下温度回火,Cu元素提高整体强度与抗回火性能,主要依靠固溶强化、增加M₆C相的析出强化、细晶强化3种方式的共同作用,主要强化机制是M₆C相析出强化。400 ℃以上温度回火,Cu元素主要依靠ε-Cu相的析出强化,提高强度与抗回火性能。ε-Cu相通过与位错的交互作用,产生强烈的沉淀强化,并在更高回火温度下,使钢保持较为完整的板条结构。     

调质工艺对汽车大梁钢700L组织性能的影响

摘 要: 通过金属摆锤冲击和显微硬度试验,采用OM、SEM、TEM等表征手段,研究了不同调质工艺对700L汽车大梁钢组织和力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的提高,粒状贝氏体(GB)组织有所减少,板条状贝氏体铁素体(BF)数量逐渐变多,板条宽度增加,铁素体基体及边界上的白色析出物数量增多;随着回火温度的提高,块状铁素体有所长大,马奥岛组织和残余奥氏体分解现象明显,且出现了数量较少的等轴状铁素体,回火析出物数量增多,回火温度超过600 ℃后粒子出现粗化长大现象。低温冲击功在不同淬火与回火条件下均表现为上下波动的状态,这主要与第二相粒子及基体组织规律性的变化有关;试验钢在经600 ℃回火后具有最佳低温冲击韧性,其主要原因是钢基体中存在数量较多的具有高密度位错的贝氏体铁素体(BF)与尺寸合适、分布均匀的第二相纳米粒子。     

回火温度对热轧双相钢组织和力学性能影响研究

研究了100~300℃回火对0.054C-1.18Si-1.16Mn-0.49Cr成分热轧双相钢DP600的显微组织和力学性能的影响。结果表明:回火温度主要影响热轧双相钢中铁素体位错密度和马氏体微观结构;随着回火温度的增加,热轧双相钢中铁素体可动位错密度降低,马氏体部分发生分解,析出碳化物;回火温度对抗拉强度影响不大,对屈服强度和屈强比的影响显著,175℃以上回火,热轧双相钢屈服强度显著提高,并出现屈服平台,150℃以下回火热轧双相钢屈服强度增加不明显,不出现屈服现象。     

Effect of Tempering Temperature on Microstructure and Properties of E690 Offshore Plate Steel

 A new kind of Mn-Mo-Nb-Cu-B bainite steel which satisfied mechanical demands of E690 offshore plate steel was designed. The effect of two processes——thermomechanical control process (TMCP)+tempering (T) and thermomechanical control process (TMCP)+reheating and quenching (RQ)+tempering (T)——on microstructure and mechanical properties were studied by means of scan electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and electron back scatter diffraction (EBSD). The results showed that optimal mechanical properties were available when tempering at 550 ℃ for both processes. The microstructure of the TMCP+T treated sample tempering in the range of 450 to 550 ℃ for 1 h did not change dramatically yet the lath in the TMCP+RQ+T treated sample merged together and transformed into polygonal ferrite. At the same time, the sub-structure of grain bainite transformed from lath to cell-shape to refine grains with tempering temperature mounting. Lots of sub-grain boundaries were located within bainite and adjacent bainite grain boundaries were high angle.     

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。