热穿-热轧法生产的新型贝氏体中空渗碳钢的组织和性能

用热穿-热轧法制备了新型贝氏体中空钢．研究了热处理对新型贝氏体钢和渗碳处理对中空钢组织和性能的影响．结果表明：新型贝氏体钢正火＋低温回火热处理后的组织为贝氏体铁素体和奥氏体,淬火＋低温回火后的组织由马氏体、贝氏体和奥氏体组成;正火或淬火＋低温回火后,新型贝氏体中空钢具有良好的强韧性．正火＋低温回火后,中空钢的组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织．新型贝氏体中空钢渗碳后空冷,渗层的组织为高碳马氏体和残余奥氏体组织,非渗层为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织,实体中空钢具有较好的强韧性和渗碳效果．     

奥氏体化温度对铁素体耐热钢时效过程中微观组织演化的影响

奥氏体化温度对铁素体耐热钢中δ-铁素体的调控具有重要影响。为阐明铁素体耐热钢中δ-铁素体的热稳定性,本文研究了不同奥氏体化温度(1 050℃和1 200℃)对新型铁素体耐热钢650℃时效过程中微观组织演化的影响,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对不同热处理状态下新型铁素体耐热钢的基体组织及第二相颗粒进行了多尺度表征。实验结果表明：随着奥氏体化温度的升高,铁素体耐热钢中δ-铁素体含量增多,δ-铁素体内部有针状MX相形成。在2 000 h时效后,金属间化合物Laves相在原奥氏体晶界、马氏体板条界、δ-铁素体晶界或δ-铁素体内部形核,大尺寸M₂₃C₆碳化物对Laves相形核具有促进作用,Laves相尺寸随奥氏体化温度的升高而增大。奥氏体化温度对时效过程中M₂₃C₆碳化物及MX碳氮化物尺寸变化的影响较小。时效过程中,MX碳氮化物的热稳定性优于M₂₃C₆碳化物及Laves相。     

超级贝氏体对1.37wt.%C超高碳钢强度和韧性的影响

研究1.37%C(质量分数)超高碳钢(UHCS-1.37C)经990℃奥氏体化,270℃和310℃等温淬火不同时间后空冷的组织和力学性能。组织研究表明,UHCS-1.37C经等温淬火热处理后获得了由纳米级贝氏体铁素体+薄膜状残余奥氏体组成的超级贝氏体组织。在同一等温温度下,随着等温时间的延长,超级贝氏体的数量不断增加,马氏体数量减少;在相同的等温时间内,等温温度越高,生成的超级贝氏体数量越多。力学测试结果表明,UHCS-1.37C在310℃等温8 h后获得了最佳的强韧性配合,其抗拉强度为1 622 MPa,断后伸长率为5.5%,冲击吸收能量为12.7 J。UHCS-1.37C等温组织优异的力学性能归因于超级贝氏体组织。     

高碳低合金钢低温贝氏体组织及其耐磨性研究

设计了一种新的低温等温转变无碳化物贝氏体高碳低合金钢。对该钢低温等温淬火组织和干滑动摩擦磨损耐磨性及磨损机理进行研究,并与淬火＋低温回火处理试样进行比较。结果表明,经1 000℃奥氏体化后在220℃盐浴中进行等温120 h的等温淬火处理,得到了由平均厚度约为120 nm的板条状贝氏体铁素体和薄膜状的残留奥氏体组成的无碳化物贝氏体组织,干滑动摩擦磨损相对耐磨性比回火马氏体组织提高19%,磨损机理为粘着磨损。     

冷却速度对热轧双相钢相变的影响及双相化的可行性

讨论了随着冷却速度的降低，Ｓｉ－Ｍｎ－Ｃｒ－Ｍｏ系热轧双相钢连续冷却转变的组织中多边形铁素体量增多，贝氏体量减少，且贝氏体由羽毛状向粒状转化，当冷速减小到１．２４－０．２℃／ｓ的范围时，组织中出现针状马氏体。此外，该钢的ＣＣＴ曲线上出现了温度间隔约１８０℃的奥氏体亚稳区，为实现双相化热轧工艺提供了理论依据。     

低碳低合金层片状双相钢的显微组织研究

0.18C-0.95Cr钢层片状双相组织中,马氏体板条间存在条形残余奥氏体,马氏体与奥氏体的位向关系同样服从K-S关系。铁素体区域中的微小奥氏体岛,淬火后可以得到多边体形单晶马氏体,铁素体与马氏体界面分布着微小粒状渗碳体。临界淬火加热速度较小(2℃/min)的层片状双相组织α＇中的Cr含量比与其相邻的铁素体的高。在马氏体与铁素体界面的EELS中出现明显的C,K峰和N,K峰。     

65Si2MnWA钢贝氏体的回火

65 Si2MnWA钢860℃加热、290℃等温30分油冷得到以下贝氏体和低温上贝氏体(BⅡ)为主的复合組織。贝氏体铁素体有呈多向分布、也有县平行排列,贝氏体铁素体条内ε碳化物成一定方向析出,在贝氏体铁素体条内和条间有殘余奥氏体。经低温(230℃)回火,有较高強度和高的塑、韧性,尤其是冲击值为常规热处理工艺的三倍。随着回火溫度升高,強度降低、塑性δ_5升高,但ψ_K和a_K值降低。在～450℃回火时,韧性大大降低,出现贝氏体回火脆,这是与殘余奥氏体完全分解、碳化物类型转变及贝氏体铁素体条间和条内存在硬脆的θ相有关。对于形状复杂、要求韧性较高的弹性零件,宜采用下贝氏体等温淬火和低温回火,回火温度不能超过等温淬火的温度。     

65Mn钢制垫板薄壳淬火的试验研究

采用薄壳淬火工艺对65Mn钢制垫板进行处理,可得到表层以孪晶马氏体为主,过渡层出现马氏体、残余奥氏体、贝氏体和细珠光体复合组织,靠近心部为少量贝氏体、细珠光体、珠光体加少量铁素体,而心部为细珠光体、珠光体加铁素体的组织,使表面强度与中心韧性得以良好配合.薄壳淬火的强化主要是马氏体强化.     

厚规格多相组织X80管线钢DWTT 分离裂纹研究

研究了厚规格多相组织X80管线钢微观组织与落锤撕裂试样分离裂纹之间的关系,采用金相显微镜和扫描电子显微镜对X80管线钢的微观组织和分离裂纹进行观察.结果表明:X80管线钢微观组织包括粒状贝氏体、多边形铁素体以及准多边形铁素体、贝氏体铁素体、针状铁素体.分离裂纹起始于粒状贝氏体带处;分离裂纹以穿晶断裂方式穿过粒状贝氏体,断裂路径平直,说明粒状贝氏体对分离裂纹扩展阻碍作用较小,而以沿晶断裂方式沿多边形铁素体晶界扩展,方向不断偏折,提高了裂纹扩展功,从而增大钢板的断裂韧性.分离裂纹尖端受细小的马氏体-奥氏体岛钝化作用,扩展受阻出现停滞.多相组织中少量的粒状贝氏体以及适量的多边形铁素体有利于减少分离裂纹的产生.     

高碳钢中片状马氏体的分形(Fractal)特征

本文研究了T12钢不同温度加热淬火后得到的片状马氏体组织,认为在一个奥氏体晶粒内部,片状马氏体呈分形结构。实验表明在不同的相区,随淬火加热温度增加,分形维数D_f增加。在T=820℃附近D_f有一较大的变化,是由于A+FesC两相区向单相A区的转变所引起,同时也讨论了分形维数D_f与淬火组织硬度之间的关系。     

RE—B对Si—Mn铸钢强韧性的影响

稀土，硼，稀土－硼加入Ｓｉ－Ｍｎ铸钢能够细化铸态组织，制或消除针状网状铁素体，并增加铁素体数量，经高温淬火代温回火，能改善马氏体的亚结构，增加回火碳化物数量，并在马氏体板条间出现残余奥氏体薄膜，从而改善了Ｓｉ－Ｍｎ铸钢的力学性能，尤其是韧性。     

无钼热轧双相钢相变和组织的研究

研究了Ｓｉ－Ｍｎ－Ｃｒ型热轧双相钢的相变动力学，发现在ＣＣＴ曲线上存在温度间隔约１００℃的奥氏体亚稳区。随着冷却速率的降低，连续冷却转变后的组织中多边表铁素体量增多，贝氏体量减少，当冷却速度减小到一定程度时组织中出现针状马氏体。     

高硅铸钢的连冷组织及回火后性能

采用膨胀法和显微组织分析结合方法测定了高硅铸钢在不同冷速下的转变组织,依据测定的临界点和CCT制定了高硅铸钢的淬火和回火工艺,并研究了回火温度对组织和性能的影响.试验结果表明:连冷组织中无碳化物析出,当冷却速度小于0.15℃/s时,组织为铁素体和贝氏体混合组织;当冷却速度在0.15和2℃/s之间时,组织为贝氏体与马氏体混合组织;当冷却速度大于2℃/s时,转变为马氏体组织.马氏体回火后,其抗拉强度达到1830 MPa,延伸率达到13％.回火组织为极细的回火马氏体与低温贝氏体组织.     

一种显示淬火钢奥氏体晶界的方法

本文作者从化学腐蚀的基本原理出发 ,讨论了一种显示淬火钢奥氏体晶界的方法 ,所采用的浸蚀剂经反复实验确定。实验结果表明 ,使用该试剂显示 45钢和 40Cr钢在淬火态下的原奥氏体晶界时 ,对基体组织的抑制和晶界显示具有良好的效果     

RE对中碳锰钒钢连续冷却转变的影响

在中碳锰钒钢中加入稀土元素研究了稀土元素对钢连续冷却转变动力学曲线的影响。研究发现稀土元素增加了过冷奥氏体的稳定性,使 CCT 曲线向右移,延长了先共析铁素体和珠光体分解的孕育期,也推迟了上贝氏体转变,但对下贝氏体转变没有影响。稀土元素还稍许降低了临界点 Ar_1、Ar_3。影响了正火后钢的组织形态,抑制了铁素体——珠光体反应,而出现了粒状贝氏体、下贝氏体和马氏体组织。并影响了正火时碳化物的析出行为,种类,数量及成分。稀土元素的这些影响,其机理目前尚不清楚。研究认为:固溶于钢中的稀土元素处于内吸附状态,阻碍了新相在晶界等缺陷处的形核过程,因而提高了过冷奥氏体的稳定性。稀土元素对钢的净化作用也有类似作用。     

柴油发动机凸轮轴用钢16MnCr5淬火过程数值模拟

基于ANSYS软件,建立了16MnCr5钢试件的三维有限元模型,并对一次淬火过程的温度场进行数值模拟,得到不同时间的温度分布云图.由于组织转变主要是由相变引起的,所以对组织场的模拟是以奥氏体开始转变为马氏体的温度Ms=687K开始模拟.在冷却过程中,马氏体首先在试件外表面形成,而后逐渐向心部扩展,最后形成约1.5%为贝氏体和残余奥氏体,98.5%为马氏体.由传统理论计算公式得到奥氏体转变为马氏体的终了温度Mf=453K,而数值模拟结果为Mf=423K.可见,数值模拟结果和传统公式计算出的Mf点基本一致,证明了数值模拟的正确性.     

9Ni钢临界区热处理

采用热力学软件Thermo-Calc计算了9Ni钢相图、相变温度以及合金元素Ni在奥氏体和铁素体中的含量。计算结果表明:Ni扩大了奥氏体区,并且当温度低于700℃时在奥氏体中形成偏聚。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对经淬火+临界区淬火+回火处理的9Ni钢进行了观察。结果表明:9Ni钢显微组织为回火马氏体组织和逆变奥氏体,逆变奥氏体约占7%,9Ni钢的冲击断口含有大量韧窝,强韧性满足性能要求。     

一种显示淬火钢奥氏体晶界的方法

本文作者从化学腐蚀的基本原理出发，讨论了一种显示淬火钢奥氏体晶界的方法，所采用的浸蚀剂经反复实验确定，实验结果表明，使用该试剂显示45钢和40Cr钢在淬火态下的原奥氏体晶界时，对基体组织的抑制和晶界显示具有良好的效果。     

热处理对65Mn锯片用钢组织及性能的影响

对轧制态65Mn锯片用钢在740℃球化退火保温120 min后,分别在800~880℃范围内进行油淬并在370~450℃温度范围内进行回火处理.采用光学显微镜、万能力学性能试验机、冲击试验机及洛氏硬度计分别分析其金相显微组织、力学性能变化规律.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,淬火马氏体组织不断长大;硬度随淬火温度的升高由800℃的58 HRC逐渐提高到880℃的66 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+回火屈氏体组织,强度、硬度逐步降低,而塑性、韧性相应提高;在410℃附近出现了回火脆性.最佳热处理工艺为840℃(保温20 min)淬火+430℃(保温120 min)回火.     

淬火处理对激光选区熔化成形S136组织与性能的影响

为了改善激光选区熔化（SLM）成形S136模具钢的性能,对SLM成形的试样进行淬火处理. 采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM),研究淬火温度对SLM成形S136的微观组织、硬度和耐腐蚀性能的影响. 结果表明：SLM成形的S136试样组织由马氏体和少量残余奥氏体组成,经过980、1 020、1 050和1 100 °C的淬火处理之后,原晶界消溶,组织大部分转变为马氏体;淬火处理后试样的硬度得到改善,最高值达到54.24 HRC,比原始成形试样提高了近10%;淬火处理后试样原晶界消溶,耐腐蚀性元素分布均匀使得耐腐蚀性能得到了极大的提升,与原始成形试样相比,腐蚀失重量减少了近97%. 优化淬火处理工艺后表明：采用1 050 °C保温1 h并油淬的淬火处理条件,可以得到最佳的硬度/耐蚀性能匹配.