30Cr2MoV枪管钢碳化物溶解与析出规律

枪管钢重要发展方向是采用二次硬化效应确保高温强度,然而这类钢韧性普遍偏低。为改善韧性,研究了30Cr2Mo V新型二次硬化枪管钢中碳化物溶解与析出规律及其对韧性的影响。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、碳复型和相分析技术对碳化物进行表征,结果表明:随着淬火温度(8501 050℃)升高,碳化物溶解越多,回火时二次硬化相析出动力越大;在950℃温度(略低于MC型碳化物全固溶温度)淬火时,奥氏体晶界处未溶MC型碳化物可有效抑制原奥氏体晶粒长大,冲击功保持较高水平(107 J);在950℃温度淬火后回火时,随着回火温度(600700℃)升高,M_3C型碳化物不断溶解,M_2C型碳化物逐渐析出,M_7C_3型碳化物在略小于650℃时开始析出,MC型碳化物含量几乎不变,碳化物总量减少约14%;在600℃、625℃和650℃温度回火时冲击断口分别呈准解理、解理和韧性断裂;625℃温度时解理断裂原因可能是在625℃温度回火时M_3C型碳化物向M_2C型碳化物转变过程中发生了晶内强化和晶界弱化、有害元素向晶界偏聚和碳化物粗化。     

奥氏体化对3Cr-3Mo-Nb二次硬化钢的组织和力学性能的影响

研究了淬火奥氏体化温度和保温时间对3Cr-3Mo-Nb二次硬化钢的组织和力学性能的影响.结果发现,由于微合金化元素Nb的加入有效阻止了淬火保温时奥氏体晶粒的长大,当淬火温度高于1100℃时,奥氏体晶粒才显著长大.随淬火温度的升高,碳化物溶解更充分,强度和硬度增加,塑韧性在1100℃出现峰值.1050℃淬火保温时间少于30min时,碳化物未充分溶解,强度和塑性都较低.因此,为保证回火时有足够的M2C型二次硬化碳化物析出,最佳淬火温度为1050～1100℃,保温时间为30～60min.     

35Cr3Mo3W2V钢热处理及高温脆性研究

35Cr3Mo3W2V钢是一种含有较多碳化物形成元素的热作模具钢。该钢经高温奥氏体化淬火、530～560℃回火后,出现二次硬化现象。62D～650℃回火钢在600～650℃进行高温短时拉伸和高温冲击试验时,塑性、韧性降低,有高温脆化现象发生。经透射电子显微组织分析和扫描电子显微断口分析,发现这种现象是和在此温度范围内组织中碳化物类型转变、碳化物分布特点和杂质元素在晶界上偏析有关。700℃回火,基体开始回复,碳化物质点长大,硬度、强度降低,塑性、韧性升高。     

Q45NiCrMoV钢的微观结构与机械性能

研究了在不同的热处理条件下,Q45NiCrMoV钢碳化物的析出机制。结果表明,此钢在260℃盐浴等温淬火处理中可以实现自回火过程,析出的弥散分布的碳化物对马氏体板条起“钉扎作用”,在低温回火条件下可以得到良好的强韧性配比关系。基体中碳化物在低于450℃回火主要是M_3~-C类型,在高于450℃回火开始析出VC,在620～650℃回火,出现V(CN)型化合物。VC在基体中的析出和弥散分布,对钢的二次硬化效应起了重要作用。     

1.41%C超高碳钢淬火高温回火球化组织的研究

采用淬火+高温回火热处理对碳的质量分数为1.41%超高碳钢进行球化处理,研究碳化物超细化的机理,确定最佳的球化工艺参数。结果表明:在850～1100℃范围内淬火时,随着温度的上升,碳化物不断溶入奥氏体,使粗大碳化物颗粒变小,回火后不仅从针状马氏体中析出均匀细小的碳化物,同时在残余奥氏体中也析出大量均匀细小的碳化物,碳化物数量增加。钢中含有抑制碳化物长大的Al和Cr元素,在550～750℃高温回火时,温度越高球化效果越好,即使在1100℃淬火+750℃回火后碳化物颗粒尺寸仍然保持在0.1～0.3μm。     

回火工艺对大口径40CrNi4MoV火炮钢组织转变的影响

用JMat Pro模拟分析软件和SEM、TEM显微镜,研究了40CrNi4MoV试验钢淬火温度为880℃,不同回火温度下组织的变化。研究表明：试验钢在320℃回火时,原始奥氏体晶界处分布较多层片状渗碳体,马氏体板条内和板条间析出大量的渗碳体;430℃回火时,渗碳体发生球化;540℃回火后,渗碳体回溶。经不同淬火温度及不同回火温度的计算模拟结果与试验结果一致。     

50CrMo和70CrNiMoV钢的组织与强韧性

研究了50CrMo钢和70CrNiMoV钢不同热处理状态的显微组织,探讨了合金化元素配伍对两种钢显微组织的影响,分析了两种钢的显微组织与其强韧性的关系。研究结果表明:50CrMo钢有较明显的自回火现象——淬态组织中有ε碳化物析出,回火时析出物易于聚集长大,造成强度、硬度迅速下降,但有较高的韧性;70CrNiMoV钢的淳火组织中亦有少量弥散析出物,但析出物不易聚集长大,回火稳定性好。另外,Ni加入含Cr钢中有促进M_(23)C_6型碳化物形成而减少MC型碳化物的效应。     

40MnMoV钢正火后回火组织特征

40MnMoV钢900℃奥氏体化后空冷而获得复合的金相组织,其中包括非典型上贝氏体(无碳化物,组成相为:15％～20％富碳奥氏体+铁素体)、块状复合组织(主要组成为下贝氏体+马氏体+奥氏体),正火后的金相组织随着回火温度而发生变化。重点研究无碳化物的非典型上贝氏体的回火转变:在400℃以下回火不析出碳化物,只是富碳奥氏体的体积百分数减少;当回火温度在400℃左右时,可以观察到富碳奥氏体转变为碳化物,即无碳化物非典型上贝氏体转变为铁素体加碳化物,这种回火组织形态相似于典型上贝氏体。     

23MnNiCrMo煤机链条钢淬火回火转变的研究

将23MnNiCrMo钢奥氏体化后分别在空气、水、油中冷却.随后将水淬和油淬的试样进行不同温度和不同保温时间的回火.研究结果表明,该钢合适的淬火温度为860℃,油淬和水淬的组织为板条马氏体+少量下贝氏体+残余奥氏体+剩余碳化物.由于有合金元素的作用,在中温回火时并不得到完全的回火屈氏体组织,而是以回火马氏体为主,还有贝氏体及剩余碳化物的复合组织.     

淬火速度对AISI4320和4340钢显微组织和拉伸性能的影响

本文研究了淬火速度对两种具有全马氏体组织的商用AISI4320和4340钢的显微组织和拉伸性能的影响 试验钢以两种不同的冷却速度自1323～1473K的不同温度淬火。快速淬火处理采用冰盐水,慢速淬火处理采用373K的油。试验钢经473K双重回火,中间快冷和冷冻。使用Instron试验机测定室温下的拉伸性能。不同淬火速度产生的显微组织的变化用光学和薄膜透射电子显微镜技术进行观测。M_s温度较高的4320钢经缓慢淬火处理后,无论原奥氏体晶粒度大或小,其0.2％屈服强度和极限拉伸强度均比晶粒度相同的快速淬火处理钢高,面总延伸率相似。但随着原奥氏体晶粒度增大,慢淬钢强度数据的分散度变大。M_s温度较低的4340钢对淬火速度不敏惑,与快淬处理相比,慢淬处理仅使0.29％屈服强度稍有提高。根据显微组织观察的结果提出,慢淬之所以提高钢的强度,是淬火(即自回火)时碳偏聚或微细碳化物在马氏体基体上析出造成弥散硬化的结果。     

30CrNiMo4.4V钢的回火工艺研究

研究了不同回火条件对30CrNiMo4.4V钢力学性能的影响。实验结果表明,经900℃淬火的30CrNiMo4.4V钢在500-600℃温度回火时,该钢的强韧性可以达到良好的匹配。     

一种调质50SiMnVB钢Johnson-Cook本构模型的建立

研究正火、正火+淬火+中/低温回火、调质处理的50SiMnVB钢的硬度及微观组织,发现50SiMnVB钢通过860℃×120 min(油冷)淬火+600℃×60 min(水冷)回火这种调质工艺处理后,具有较好的综合力学性能。利用电子万能材料试验机和SHPB实验装置对这种调质工艺处理后的50SiMnVB钢常温下的准静态和动态力学特性进行了测试,得出材料在不同应变率下的应力-应变曲线;采用参数识别法和最小二乘法建立了调制50SiMnVB钢较宽应变率下的Johnson-Cook本构模型,和实验结果吻合较好。     

炮钢的K_（IC）与炮管的安全性

测出了两类炮钢的断裂韧性Ｋ_（ＩＣ）及其随温度变化的系统数据，并由三维有限元、位移法分析求解作为研究对象的某火炮身管高膛压区内表面裂纹前沿的应力强度因子Ｋ_Ｉ数值，以Ｋ_Ｉ＝Ｋ（ＩＣ）作为临界状态的判据，判定了身管射击使用安全性。结果表明，炮管射击安全性随炮钢Ｋ_（ＩＣ）的降低和使用温度的降低而降低。故在炮管设计中，除强度外，应对炮钢常、低温韧性提出定量要求。改善炮钢韧性是提高炮管使用安全性的重要途径之一     

30CrMnSiNi2A钢的动态屈服强度研究

采用分离式Hopkinson压杆技术,对经过不同热处理的低合金超高强度钢—30CrMnSiNi2A钢的动态力学行为进行研究。试样经过正火热处理、860℃淬火+600℃回火、860℃淬火+200℃回火热处理3种热处理制度后,经过动态力学实验得出:30CrMnSiNi2A钢在不同应变率下的屈服强度值随应变率增加而增大,呈现一定的应变率敏感性;在860℃淬火+200℃回火状态下,表现为一定的回火脆性;在860℃淬火+600℃回火状态时表现为优良的综合力学性能。     

高速钢激光热处理的试验研究

采用ＣＯ＿２连续波激光器对Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高速钢进行激光重熔和固态相变硬化处理。高速钢激光重熔层的显微组织为极细小的材枝晶和枝晶问富Ｗ、Ｖ、Ｃｒ合金元素的奥氏体及Ｍ＿６Ｃ碳化物，枝晶内为针状和板条状混合马氏体。固态相变硬化处理后显微组织为马氏体、残余奥氏体和未溶碳化物，晶粒显著细化。磨损试验证实，激光重熔处理使高速钢耐磨性降低，激光固态相变硬化处理比常规１２６０℃淬火５６０℃三次回火处理的耐磨性有明显提高。     

20CrMnTi钢回火组织与性能研究

对２０ＣｒＭｎＴｉ钢淬火后的自回火态和经不同温度回火后的显微组织结构、断口进行了光学显微镜和电镜的观测分析，并测试了不同回火状态下的力学性能。诚验结果表明，２０ＣｒＭｎＴｉ钢淬火态和低温回火态具有相近的性能，即具有高强度和良好的塑性与韧性，因而可做为结构用钢在淬火状态下直接应用。而对需经回火处理的高精度尺寸稳定的零件，在２５０℃回火时将得到最佳强韧性能配合。在３００～４００℃回火时出现的脆性，可用以满足某些兵器零件的特殊性能要求。     

高强度炮钢的组织和力学性能

研究了PCrNi3MoVA、 32Cr2Mo1VA和 2 5Cr3Mo3NiNb等三种高强度炮钢淬火高温回火后的显微组织和力学性能。结果发现 ,2 5Cr3Mo3NiNb钢组织中碳化物总量高、并且含有大量的M2 C碳化物 ,表现强烈的回火二次硬化效果。 2 5Cr3Mo3NiNb钢高温强度和硬度下降率低于PCrNi3MoVA钢 ,与 32Cr2Mo1VA钢相当 ,而其断裂韧性高于 32Cr2Mo1VA钢。 2 5Cr3Mo3NiNb钢具有高的韧性和高温强度及硬度 ,可用于长寿命炮管