硅锰合金化奥贝球铁的热处理工艺研究

研究了水 油双液淬火→等温回火的连续冷却热处理工艺对铸件力学性能、残余奥氏体含量、淬透性以及贝氏体组织形貌的影响。实验结果表明:贝氏体首先以细针状从石墨-基体边缘析出,最终基体组织为大量贝氏体和少量残余奥氏体;随着等温回火温度的升高,铸件的bσ降低,αk升高,硬度先降低后升高,残余奥氏体含量先升高后降低,在380℃,铸件硬度最低,残余奥氏体含量最高;淬透性与等温回火温度无关。     

18Cr2Ni4WA钢渗碳层中等温贝氏体对接触疲劳性能的影响

用滚轮试样研究了18Cr2Ni4WA钢渗碳后等温淬火形成的贝氏体对接触疲劳性能的影响。结果表明,由等温形成的下贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成的混合组织的接触疲劳寿命明显低于由马氏体和残余奥氏体组成的混合组织的接触疲劳寿命。分析表明,这既与等温下贝氏体本身的断裂特性有关,也与等温淬火试样中的残余奥氏体的机械稳定性较低有关。     

30CrMnSiNi2A热处理工艺的优化研究

采用正交实验方法,考察了淬火加热温度、淬火等温温度、等温时间和回火温度四个因素的变化对低合金超高强度钢30CrMnSiNi2力学性能的影响,得出了优化的热处理工艺方案。结果表明,通过马氏体区等温淬火,得到马氏体 下贝氏体 少量残余奥氏体的复合组织,使得强度和韧性得到良好的配合。     

退火工艺对1200MPa级TRIP钢的组织和力学性能的影响

采用不同的退火工艺得到了多边形铁素体基TRIP钢(TPF)、贝氏体铁素体基TRIP钢(TBF)和回火马氏体基TRIP钢(TAM)3种不同基体结构的TRIP钢,并对它们的显微组织和力学性能进行研究。结果表明,退火工艺的不同导致实验钢的微观组织完全不同,力学性能也存在显著差异。TPF钢的基体结构为尺寸较大的多边形铁素体,其上分布着贝氏体、马氏体及少部分残留奥氏体,抗拉强度和伸长率均低于TBF钢与TAM钢。TBF钢的基体结构为贝氏体铁素体,残留奥氏体呈长条状或块状分布于贝氏体板条间,表现出高强度但伸长率不佳。TAM钢组织由退火马氏体基体、残留奥氏体及新生马氏体组成,残留奥氏体以稳定的长条状或薄膜状分布在退火马氏体晶界处或板条间,具有最佳的力学性能。     

高硅马氏体型热作模具钢贝氏体等温工艺的研究

研究了贝氏体等温工艺对高硅马氏体型热作模具钢SDH3组织和性能的影响.选择的热处理工艺为固溶+贝氏体等温+回火,结果表明:贝氏体等温处理后SDH3钢的组织为贝氏体+马氏体+残余奥氏体+碳化物,且经320℃贝氏体等温处理试样的强韧性要比380℃等温处理的好.     

超高强度低合金TRIP钢的氢脆

研究了三种不同基体组织的超高强度低合金相变诱发塑性（TRTP）钢中充入的氢量及其对韧性的影响。这些TRIP钢．特别是具有贝氏体铁素体基体组织的TPIP钢，充入的氢量比常规回火马氏体钢要多。这主要与残余奥氏体吸收多量氢溶质有关。TRIP钢、特别是退火马氏体基体组织TRIP钢的氢脆被大大地抑制。可以认为，导致钢中氢脆性低的原因是大量的氢进入了残余奥氏体，均匀细小的组织，残余奥氏体的TRIP效应和出现准韧窝断口。     

等温淬火对消失模-精铸复合铸造1Cr17钢喷头组织和性能的影响

通过OM、TEM、SEM和电子拉力试验机,研究了等温淬火对消失模-精铸复合铸造1Cr17钢园林喷头的显微组织与弯曲性能的影响。结果表明,1Cr17钢组织由贝氏体、马氏体和奥氏体组成。试样经300℃等温淬火后,随着时间的延长,组织中的贝氏体逐渐增多,残余奥氏体量减少。试样的弯曲强度在淬火后略有升高,等温油淬时间为4h的试样综合力学性能最好。     

回火温度对不同淬火处理0.6C超级贝氏体钢组织及性能的影响

分析了不同回火温度下等温盐浴和淬火-配分-回火(Q-P-T)工艺处理0.6C超级贝氏体钢的微观组织和力学性能。结果表明:经230 ℃×10 h+320 ℃×7 h两步法等温淬火处理后,试样在360~500 ℃温度区间出现明显的第二类回火脆性,而Q-P-T试样回火脆性温度区间为450~470 ℃,经Q-P-T工艺处理后,回火脆性温度区间明显变窄,试样力学性能全面提高。利用SEM、TEM、XRD等手段对显微组织进行表征,揭示了Q-P-T试样优于等温处理的两个主要因素:经Q-P-T工艺处理后,微观组织更为细化,随着亚晶界的增多,组织稳定性进一步增强,碳化物晶界偏聚受到阻碍,难以连接成网状,故经Q-P-T工艺处理后试样第二类回火脆性区间极大缩小;经Q-P-T工艺处理后薄膜状残留奥氏体含量增大,奥氏体更为稳定,有利于减弱第二类回火脆性的影响。     

75Si2Mn1.5CrB等温淬火工艺及性能研究

研究了新型的高碳合金75Si2Mn1.5CrB在250℃等温淬火工艺下的组织和力学性能。结果表明,75Si2Mn1.5CrB铸钢经920℃奥氏体化后进行250℃保温不同时间的淬火处理后,组织均为带有奥氏体薄膜的贝氏体铁素体+马氏体+残余奥氏体。75Si2Mn1.5CrB经250℃保温1 h处理,其硬度和耐磨性最佳。     

热处理工艺对高碳铬轴承钢组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺(淬回火、贝氏体等温淬火、马氏体预淬火后贝氏体淬火和贝氏体变温淬火处理)对典型高碳铬轴承钢GCr15的组织以及硬度、抗拉强度、冲击功和耐磨性等力学性能的影响,对比分析了不同热处理工艺的微观组织和性能的关系;为了更好地分析下贝氏体短时处理和尺寸稳定性,采用膨胀法进行了试验研究;利用XRD分析,研究了不同热处理工艺后残留奥氏体的量。研究表明,与常规淬回火相比,得到贝氏体组织的处理过程可以得到组织和性能的最佳匹配;贝氏体处理后,试样综合性能优于淬回火处理且尺寸稳定性好;马氏体预淬火处理和贝氏体变温处理在提高钢综合性能的同时又能不同程度缩短贝氏体转变时间。     

等温淬火温度对CADI组织及性能的影响

针对含一定碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI),研究了等温淬火温度对贝氏体相形貌、残余奥氏体量、力学性能及耐磨性能的影响,分析了冲击断裂机理。结果表明,对于铸态组织为75%珠光体+铁素体+10%碳化物试样,经920℃×1.5 h奥氏体化后,在240℃、280℃及320℃进行等温淬火处理2 h,随着等淬温度的提高,贝氏体的形貌由针状变粗至羽毛状,残余奥氏体量增加,硬度减低,冲击韧度提高,相对耐磨性降低。最佳等温淬火温度为280℃,此热处理工艺后组织为贝氏体+22.33%残余奥氏体+10%碳化物,硬度HRC 50.9,冲击韧度32.72 J/cm2,断口呈混合断裂特征,相对耐磨性比320℃时增加11%。     

高碳高硅纳米贝氏体钢回火后的组织与力学性能

高碳高硅钢经300和340℃等温淬火后获得了纳米贝氏体组织,采用扫描电镜、透射电镜、显微硬度仪和拉伸及冲击试验等研究了其经200～600℃回火处理后的显微组织和力学性能.结果 表明,在相同回火条件下,与340℃等温淬火试样相比,300℃等温淬火试样的强度、硬度和冲击韧性较高,塑性较低.纳米贝氏体组织在300℃以下具有良好的回火稳定性,450℃回火时薄膜状残留奥氏体开始分解,贝氏体铁素体板条开始合并粗化.低于450℃回火,试验钢的抗拉强度和屈服强度略有增高,伸长率和硬度变化不大.500℃回火,强度开始明显降低,塑性和冲击韧性最低,硬度升到最高而出现二次硬化.300℃回火后试验钢的冲击韧性最高,两种等温淬火试样均在300℃回火时得到最佳的综合力学性能.     

超高强度低合金TRIP钢的氢脆

研究了三种不同基体组织的超高强度低合金相变诱发塑性(TRIP)钢中充入的氢量及其对韧性的影响。这些TRIP钢,特别是具有贝氏体铁素体基体组织的TPIP钢,充入的氢量比常规回火马氏体钢要多。这主要与残余奥氏体吸收多量氢溶质有关。TRIP钢、特别是退火马氏体基体组织TRIP钢的氢脆被大大地抑制。可以认为,导致钢中氢脆性低的原因是大量的氢进入了残余奥氏体,均匀细小的组织,残余奥氏体的TRIP效应和出现准韧窝断口。     

热轧马氏体/贝氏体区直接淬火-配分钢组织性能研究

以低碳硅锰钢为研究对象,采用直接淬火-配分工艺研究了马氏体区淬火-配分(QP)、贝氏体区淬火-配分(BP)和直接淬火工艺对组织性能演变的影响。结果表明,经QP工艺处理后得到马氏体和残余奥氏体的组织,残余奥氏体体积分数大于10.0%,并且呈现薄膜状分布于马氏体板条间,试样屈服强度大于1 100 MPa,抗拉强度大于1 200 MPa,伸长率在14.75%~16.00%之间,强塑积可高达21.12GPa·%。经BP处理后的试样获得贝氏体基体和17.3%的残余奥氏体组织,试样伸长率高达21.00%,强塑积为22.26GPa·%。经直接淬火工艺处理后的试样,抗拉强度高达1 540 MPa,但残余奥氏体体积分数为3.6%,导致伸长率仅为8.00%,强塑积为12.32GPa·%。此外,还发现少量软相铁素体组织,可以降低试验钢的屈服强度。     

马氏体-贝氏体钢复合组织的力学性能

Cr12钢经980℃奥氏体化后,于280℃硝盐中等温不同时间获得不同比例的马氏体-贝氏体复合组织与力学性能的关系,并与常规淬火、回火后的力学性能进行比较.结果表明:具有马氏体-贝氏体复合组织Cr12钢与常规淬火、回火的回火的马氏体组织相比,除硬度有所降低外,抗弯强度、挠度、冲击韧性及耐磨性均有较大幅度的提高.经980℃加热、280℃等温5 h、180℃回火后,Cr12钢具有最佳的综合力学性能.     

具有TRIP效应低屈强比贝氏体基超高强钢研究

对C-Si-Mn系TRIP钢采用等温退火工艺,得到具有TRIP效应贝氏体基高强钢。结果表明,TBF钢的组织主要由无碳化物贝氏体板条束、块状残余奥氏体、板条束间的薄膜状残余奥氏体及少量的回火马氏体组成。在连退过程中,贝氏体等温温度对TBF钢的组织和性能影响显著,当贝氏体等温温度为300℃时,TBF钢具有低屈服强度(789 MPa)、高抗拉强度(1241 MPa)以及良好的伸长率(16.6%)。等温300℃时,屈服强度的降低主要是因为80~190 nm的无碳化物贝氏体板条的生成。经过XRD测定,其残余奥氏体含量为12.04%,残奥含碳量经过测算为1.4%。稳定的块状残余奥氏体和无碳化物贝氏体板条有利于韧性的提高,相反,马氏体应该减少或避免。     

热处理对RE-Nb变质无限冷硬铸铁组织与性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪等分析手段,研究了热处理工艺对离心铸造变质无限冷硬铸铁轧辊组织和性能的影响。结果表明,变质无限冷硬铸铁轧辊的铸态组织是贝氏体+碳化物+少量马氏体+极少量残余奥氏体+蠕虫状石墨。经热处理后,变质无限冷硬铸铁轧辊组织中少量的残余奥氏体几乎消失,贝氏体数量明显增多。随着回火温度升高,试样的硬度降低,冲击韧度先升高后下降。250℃回火时,试样具有最优的综合力学性能。     

Cr12钢马氏体－贝氏体复合组织的力学性能

研究了Ｃｒ１２钢经９８０℃奥氏体化后，于２８０℃硝盐中等温不同时间获得不同比例的马氏体－贝氏体复合组织与力学性能的关系，并与常规淬火、回火后的力学性能进行了比较．结果表明：具有马氏体－贝氏体复合组织的Ｃｒｌ２钢与常规淬火、回火的回火马氏体组织相比，除硬度有所降低外，抗弯强度、挠度、冲击韧性及耐磨性均有较大幅度的提高．经９８０℃加热、２８０℃等温５ｈ、１８０℃回火后，Ｃｒ１２钢具有最佳的综合力学性能．     

Cr12钢马氏体—贝氏体复合组织的力学性能

研究了Ｃｒ１２钢经９８０℃奥氏体化后，于２８０℃硝盐中等温不同时间获得不同比例的马氏体－贝氏体复合组织与力学性能的关系，并与常规淬火、回火后的力学性能进行了比较。结果表明：具有马氏体－贝氏体复合组织的Ｃｒ１２钢与常规淬火、回火的回火马氏体组织相比，除硬度有所降低外，抗弯强度、挠度、冲击韧性及耐磨性均有较大幅度的提高。经９８０℃加热、２８０℃等温５ｈ、１８０℃回火后，Ｃｒ１２钢具有最佳的综合力学性能     

700MPa级高塑低碳低合金钢的多相组织调控及性能

通过临界退火、临界回火以及回火的多步热处理方式,研究了低碳低合金钢的组织演变与力学性能.结果表明,临界退火后的组织为板条状的临界铁素体及贝氏体/马氏体的双相组织.经临界回火后,为临界铁素体、回火贝氏体/马氏体以及残余奥氏体的多相组织.残余奥氏体呈粒状和条状,分布在铁素体/贝氏体(马氏体)相界面及贝氏体/马氏体板条之间,含量高达29%,并在回火后保持稳定,主要通过C,Mn,Ni和Cu在逆转奥氏体中的富集来稳定.临界退火及回火过程中,Nb C在铁素体及贝氏体/马氏体中析出,呈球状、椭圆形或不规则形状,平均尺寸为10 nm;富Cu的析出相在临界回火及回火过程中形成,呈球状分布于铁素体及残余奥氏体中,尺寸在10~30 nm之间.通过残余奥氏体的应变诱导塑性(TRIP)效应及纳米析出相的析出强化作用,实验钢具有优异的力学性能:屈服强度高于700 MPa,抗拉强度高于900 MPa,均匀延伸率高于20%,总延伸率高于30%.