淬火温度对7Ni钢低温力学性能的影响

使用OM、SEM、TEM和XRD等手段观察并表征在不同温度淬火的7Ni钢的组织形貌和逆转奥氏体含量的变化,研究了淬火温度对7Ni钢的低温强度和低温韧性的影响。结果表明:当淬火温度从830℃提高到930℃时钢的低温韧性急剧下降,低温抗拉强度和屈服强度明显降低。同时,随着淬火温度的提高延伸率下降,与低温强度的变化趋势基本一致。在830℃淬火的试验钢,原奥氏体晶粒和马氏体板条束最为细小。而当淬火温度超过830℃时钢中的原奥氏体晶粒和马氏体板条束都显著长大,钢的低温强度和低温韧性随着晶粒尺寸与板条束宽度的增大而下降,粗化的组织对钢的低温强度与低温韧性都有不利的影响。随着淬火温度的提高钢中的逆转奥氏体含量基本上呈下降趋势,在830℃淬火的试验钢中逆转奥氏体含量最高,其低温冲击功也最高。     

Cu对9Ni钢强度和低温韧性的影响

研究了Cu含量(质量分数)对9Ni钢强度和低温韧性的影响,并结合显微组织观察和精细结构分析了含铜9Ni钢的强韧化机理.结果表明,经过淬火+两相区淬火+回火(QLT)处理,Cu含量由0提高到1.5%,9Ni钢的室温屈服强度和抗拉强度分别提高约150和105 MPa;随着Cu含量的提高-196℃低温冲击功呈现先增加后降低的趋势,Cu含量为1.0%时达到最高值157 J,而所有含铜9Ni钢的冲击功均保持在较高的水平。随着Cu含量的增加,钢中二次回火马氏体增加而铁素体减少;颗粒或短杆棒状Cu析出物在基体上析出,组织强化与析出强化共同使钢的强度提高。同时,Cu的加入提高了二次回火马氏体板条边界上的逆转奥氏体含量,并富集于逆转奥氏体中提高其稳定性,从而提高了钢的低温韧性。     

Fe-Mn-Al-Nb系轻质低温钢的组织和性能

本工作设计了一种低层错能并具有稳定奥氏体组织的轻质Fe-Mn-Al-Nb系低温钢,经680℃回火2.5 h,其屈服和抗拉强度分别达到了442 MPa和658 MPa,且低温韧性达到了148 J,相比传统Ni系低温钢的低温韧性提高了80～120 J.对低温冲击后的组织进行表征发现,这主要是由于产生了大量纳米孪晶协调变形,极大地提高了实验钢的低温韧性.另外,通过对实验钢回火前后的组织进行表征,发现回火后析出了大量纳米级的NbC,明显提高了Fe-Mn-Al系钢板的屈服强度和抗拉强度,同时对延伸率的影响较小.     

回火温度对1500MPa级Nb-Ti低合金直接淬火钢组织与性能的影响

通过低成本成分设计,在控制轧制的基础上,应用直接淬火+回火工艺制得抗拉强度1 500 MPa级经济型低合金高强高韧钢,测定了该合金成分体系的连续冷却转变曲线,研究了不同回火温度对直接淬火钢组织与力学性能的影响.结果表明:随着回火温度的升高,试验钢抗拉强度逐渐下降,屈服强度先升高后降低,-40℃冲击功则呈现出先升高、后降低、再升高的趋势.回火温度为200℃时,试验钢获得了最优的综合力学性能,抗拉强度达到1 730 MPa,屈服强度为1 400 MPa,-40℃冲击功为43 J.     

基于组织和结构调控9CrV钢大尺寸活塞性能的优化EI北大核心CSCD

研究了热处理和结构调控对直径为190 mm的9CrV钢仿形活塞不同部位显微组织和力学性能的影响及其机理。结果表明,经850℃×5 h-230℃×4 h等温淬火、230℃×4 h回火后,9CrV钢活塞的表层至心部依次为下贝氏体、贝氏体+索氏体+M/A岛、珠光体类组织;表层的抗拉强度和冲击吸收功均高于心部。淬火温度降至800℃、回火温度升至400℃,使表层的抗拉强度提高到1610 MPa、冲击吸收功降低到7.4 J,心部的冲击韧性有所提高但是强度降低。经800℃×5 h-230℃×4 h等温淬火、230℃×4 h+400℃×4 h二次回火后,表层的抗拉强度达到1672 MPa、冲击吸收功达到9.8 J,且改善了心部的冲击韧性,使活塞整体的强度与韧性趋于平衡。淬火加热温度的降低保留了适量的未溶碳化物颗粒,阻碍了奥氏体的长大和细化了晶粒,从而提高了钢的强度。在230℃回火使残余奥氏体转化为下贝氏体、防止在400℃回火(提高心部韧性)时生成薄壳碳化物和平衡了整体韧性。综合热处理和活塞结构的调控,实现了大尺寸活塞的整体强韧性平衡。     

一种高强度低碳结构钢的回火脆性研究

通过夏比冲击试验研究了回火温度对高强度低碳结构钢冲击韧性的影响,并采用扫描电镜、透射电镜分析了产生回火脆性的机理。结果表明,该高强度钢在580℃、610℃较高温度回火时产生回火脆性,-20℃夏比冲击功由238 J(550℃时)降低至19 J(580℃时),冲击断口由韧性断裂转变为脆性断裂,这主要是由于晶界上析出大量较大尺寸的含钼M23C6脆性相,在晶界上起到了裂纹源的作用。     

回火温度对两相区退火海工钢组织和性能的影响

对690 MPa级海工钢进行“淬火+两相区退火+回火”三步热处理,研究了回火温度对其组织和性能的影响、分析了力学性能变化与组织演变和残余奥氏体体积分数之间的关系。结果表明：回火后实验钢的显微组织为回火贝氏体/马氏体、临界铁素体和残余奥氏体的混合组织。随着回火温度的提高贝氏体/马氏体和临界铁素体逐渐分解成小尺寸晶粒,而残余奥氏体的体积分数逐渐增加;屈服强度由787 MPa降低到716 MPa,塑性和低温韧性明显增强,断后伸长率由20.30%增至29.24%,-40℃下的冲击功由77 J提升至150 J。残余奥氏体体积分数的增加引起裂纹扩展功增大,是低温韧性提高的主要原因。贝氏体/马氏体的分解和残余奥氏体的生成,引起组织细化、晶粒内低KAM值位错的比例逐渐提高和小角度晶界峰值的频率增大,使材料的塑性和韧性显著提高。     

奥氏体化温度对900 MPa级HSLA钢显微组织和晶体学演变的影响

采用OM和SEM研究了奥氏体化温度对HSLA钢组织演变和低温韧性的影响.结果 表明:奥氏体化温度由850℃升高至950℃(实验钢的AC3温度为819℃)并保温30 min后,奥氏体的平均晶粒尺寸由7.22 μm增大到17.39 μm,在850～950℃淬火后的显微组织均为板条马氏体,屈服强度和抗拉强度均呈下降趋势,延伸...     

两相区回火温度对Mn-Mo系微合金钢亚稳奥氏体形成及力学性能的影响

利用X射线衍射(XRD)、热膨胀仪、电子背散射衍射(EBSD)研究了两相区回火温度对一种Mn-Mo系微合金钢亚稳奥氏体形成及力学性能的影响。结果表明:当两相区回火温度低于650℃时,实验钢的亚稳奥氏体具有较好的稳定性,其室温下的体积分数随着两相区回火温度的升高逐渐增大;当两相区回火温度高于650℃时,亚稳奥氏体的稳定性显著降低,在回火冷却过程中,部分奥氏体转变为"新鲜"马氏体,室温亚稳奥氏体体积分数随两相区回火温度升高而逐渐降低。当两相区回火温度为650℃时,钢中亚稳奥氏体具有最佳的体积分数和稳定性配合。力学测试结果表明:当两相区回火温度为650℃时,实验钢的力学性能最佳,其屈服强度为748MPa,抗拉强度为813MPa,伸长率为27.5%,-20℃和-100℃的冲击功分别为217J和117J。     

回火方式对调质高强度钢组织和性能的影响

为改善高强度钢的塑性和韧性,对同一种低合金高强度钢进行两种不同回火方式的调质处理,淬火+缓慢加热回火的传统调质与淬火+感应加热回火的新调质工艺,分析该工艺对钢的组织与性能的影响.利用扫描电镜和透射电镜观察组织及析出物的变化,采用X射线衍射仪分析了钢中残余奥氏体体积分数.结果表明:两种工艺下,钢的组织均为板条宽300～500 nm左右的马氏体组织,感应加热回火调质工艺处理后,板条组织明显,析出物大多约为20 nm,比传统调质处理后的细小;两种不同热处理工艺均能提高钢的屈服强度.感应加热至500℃回火后试验钢具有16%以上的延伸率,-40℃冲击功达到32 J,优于传统调质工艺处理钢板的综合性能.感应加热回火能获得更多小尺寸析出物和更多的残余奥氏体,有利于改善钢的塑性和韧性.     

直接淬火低碳贝氏体钢的回火组织与力学性能

利用SEM,TEM等实验方法,研究了不同回火温度对直接淬火Fe-Mn-Mo-Nb-Ti系低碳贝氏体组织和力学性能的影响.结果表明,580℃回火后钢板具有最佳综合力学性能,抗拉强度805MPa,屈服强度719MPa,延伸率25.8%,-20℃冲击功106J.随回火温度的升高,板条贝氏体回复作用逐渐加强,位错通过运动、合并...     

奥氏体化温度对超强耐热齿轮轴承钢显微组织和强韧性的影响EI北大核心

新型超强耐热齿轮轴承钢具有优越的强韧性。通过改变钢的淬火加热温度,结合拉伸、冲击、断裂韧度等力学性能测试以及TEM,SEM,EDS等微观分析技术,研究不同奥氏体化温度下钢的显微组织与力学性能。结果表明:1060℃奥氏体化后,钢中存在未溶碳化物M_(6)C,冲击功和断裂韧度较低;1080~1100℃奥氏体化后,M_(6)C碳化物固溶,冲击功和断裂韧度显著增加。在1060~1100℃奥氏体化后,抗拉强度和塑性变化不大,规定塑性延伸强度随奥氏体化温度的增加略有降低。M_(6)C碳化物加速裂纹的萌生与扩展,导致韧性下降。在1080~1100℃奥氏体化后,超强耐热齿轮轴承钢可获得超高强度和高韧性,抗拉强度不小于2000 MPa,规定塑性延伸强度不小于1800 MPa,断裂韧度不小于100 MPa·m^(1/2)。     

两相区淬火对7Ni钢微观组织和力学性能的影响

利用X射线衍射仪、扫描电镜和热膨胀仪,研究两相区淬火温度和保温时间对7Ni钢显微组织及力学性能的影响。基于热膨胀曲线,定量地测量了7Ni钢在淬火+两相区淬火+回火(QLT)工艺各阶段的逆转奥氏体生成量及转变速率,揭示逆转奥氏体的转变过程。结果表明:逆转奥氏体在QLT工艺中的转变依次经历了淬火保温、淬火冷却、回火保温、回火冷却四个过程。适当升高两相区淬火温度和延长保温时间,有利于回火过程中逆转奥氏体的转变,并促进其均匀分布,从而使7Ni钢强度降低,塑韧性增强。两相区淬火工艺为660℃保温30min时,7Ni钢综合力学性能达到最佳,并完全满足标准ASTM A553规定的9Ni钢的力学性能要求。     

两次淬火对HSLA钢组织和冲击韧性的影响

研究了两次淬火+回火和传统的一次淬火+回火热处理对HSAL钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明,在不显著降低强度的条件下,两次淬火使实验钢的冲击功明显提高,还改善了低温韧性和稳定性。两次淬火回火热处理可细化钢的组织,使原始奥氏体晶粒的尺寸和有效晶粒尺寸减小、大角度界面的密度和解离裂纹的扩展偏折频率提高。组织的细化和大角度晶界的增多抑制了裂纹的扩展,使韧性大幅度提高。     

应用炉卷轧机开发700MPa级高强韧性钢板

700MPa级高强韧性钢板具有强度高、低温韧性好以及焊接性能优良的特点.然而,传统的铁素体/珠光体钢的屈服强度一般低于500MPa,不能满足强度要求.本研究采用现代炉卷轧机并结合控轧控冷工艺在安阳钢铁公司研制开发出700MPa级高强韧性钢板,其屈服强度大于560MPa、抗拉强度大于670MPa、延伸率大于16%、-40℃冲击功大于47J.     

热处理工艺参数对超高强度衬板用合金钢组织及冲击磨料磨损性能的影响

对于一种自行设计成分的超高强度衬板用合金钢进行了热处理试验,采用正交试验及极差分析的方法,分析了热处理参数对试验钢力学性能的影响。通过冲击磨料磨损试验,对比优化后工艺及原有工艺的耐磨性,进一步研究了热处理参数对耐磨性的影响。结果表明,各热处理参数对硬度均影响不大,回火温度对试验钢的屈服强度和抗拉强度影响最大,淬火温度对试验钢的冲击韧性影响最大。试验钢的最优热处理工艺为:(950℃保温1.5h)油淬+(300℃保温2h)回火+空冷至室温。试验钢在热处理后获得了均匀的贝氏体+马氏体+残余奥氏体混合组织,抗拉强度达到1839MPa,屈服强度达到1631MPa,硬度达到50.1HRC,冲击韧性值达到11.9J/cm2,综合力学性能良好,且耐磨性在任何冲击功条件下均高于原有工艺。     

超低温轧制304奥氏体不锈钢马氏体逆相变及组织表征

目的 研究超低温轧制（Cryogenic Rolling,CR）亚稳态奥氏体不锈钢在不同退火温度下马氏体逆相变、组织演变及力学性能的变化规律。方法 首先,对实验原料304奥氏体不锈钢进行1 050℃保温30 min的固溶处理;其次,对实验钢进行总压下量为65%的超低温轧制,并在600～750℃下进行5 min退火处理;最后,对退火处理后的实验钢进行组织表征和力学性能测试,研究退火过程中组织演变及力学性能变化规律。结果 经总压下量65%超低温轧制后,实验钢组织中的奥氏体可全部转变为马氏体。随退火温度的升高,发生逆相变的奥氏体含量增加,组织由回复组织逐渐向再结晶组织演变。当退火温度为750℃时,晶粒尺寸约为420 nm。经退火处理后,实验钢硬度由超低温轧制态的566.2HV10降至750℃时的378.1HV10,屈服强度较固溶态的大幅度提高。经750℃退火处理5min后,实验钢可获得抗拉强度896.5MPa、延伸率52.7%、强塑积47.2 GPa·%的优异综合力学性能。结论 经超低温轧制及退火处理后,304奥氏体不锈钢可获得晶粒尺寸<500 nm的亚微米/纳米组织,经700℃以上退...     

低焊接裂纹敏感性钢回火组织及力学性能研究

为优高强度低焊接裂纹敏感性钢的力学性能,对其热轧态钢板进行了不同温度的回火实验.通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了回火显微组织的演变特征,并结合相应的力学性能检测手段分析了不同回火温度下显微组织与力学性能的关系.结果表明,550℃回火后屈服强度和抗拉强度较热轧态强度分别提高了115和30 MPa,平均冲击功提高了...     

回火温度对0Cr16Ni5Mo马氏体不锈钢组织和性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和力学性能测试,研究了回火温度对0Cr16Ni5Mo马氏体不锈钢组织和性能的影响。结果表明,试验钢在450—700℃温度区间回火处理后的组织均为回火马氏体+残余奥氏体+δ-铁素体,随着回火温度的升高,韧化相残余奥氏体含量先增加后降低,在600℃其含量达到最大值29.8%。其强度则随着回火温度的升高先降低然后回升,在600℃回火后强度最低,而伸长率变化趋势与强度相反;不同温度回火后的冲击断口均呈韧窝状,撕裂棱清晰可见,断裂方式均为韧性断裂。     

两相区保温时间对QLT处理9Ni钢组织及性能的影响

将淬火态9Ni钢加热至670℃保温不同时间后水冷并回火.然后采用XRD法测定了实验钢中的逆转变奥氏体含量,进而分析了两相区保温时间对最终组织及性能的影响.结果表明:两相区保温时间为5 min时,其淬火组织特征与QT工艺较为接近;保温时间在10～30 min时,获得的组织与QT淬火后的组织产生明显的差异,组织中的大角度晶界显著增加,促进了回火过程中逆转变奥氏体的形成及钢低温韧性的改善;保温超过30 min后两相区淬火的特征逐渐减弱,钢的组织和性能再次趋近于QT处理,但当两相区保温时间更长时钢的低温韧性略有增加,这可能是由于钢中Ni元素的分布更加不均匀,促进了富Ni区形成更加稳定的逆转变奥氏体.