多元低合金耐磨铸钢热处理过程中的碳化物析出行为

借助OM、SEM、TEM、EDS和JMat Pro模拟软件研究和分析了正火及正火后回火低合金铸钢试样中碳化物的析出行为及碳化物析出对试样组织和性能的影响。结果表明,Mo、Nb等合金元素的加入使珠光体转变C曲线右移,正火后试样由铸态粗大的铁素体和珠光体转变为铁素体和贝氏体铁素体组织,晶内有少量含Nb碳化物析出。试样890℃正火后500~650℃内回火,回火后试样组织转变为粒状珠光体和铁素体,560~590℃回火试样具有较优的综合力学性能;回火后试样的晶界处有少量合金碳化物析出,晶内有大量细小弥散的含Nb碳化物析出。     

多元低合金耐磨铸钢热处理过程中碳化物析出行为的研究

借助OM、SEM、TEM、EDS和JMatPro模拟软件研究和分析了正火及正火后回火低合金铸钢试样中碳化物的析出及碳化物析出对试样组织和性能的影响。结果表明,Mo、Nb等合金元素的加入使珠光体转变C曲线右移,正火后试样由铸态粗大的铁素体和珠光体转变为铁素体和贝氏体铁素体组织,晶内有少量含Nb碳化物析出。试样890 ℃正火后500~650 ℃内回火,回火后试样组织转变为粒状珠光体和铁素体,560~590 ℃回火试样具有较优的综合力学性能;回火后试样的晶界处有少量合金碳化物析出,晶内有大量细小弥散的含Nb碳化物析出。     

奥氏体化温度对9Cr—1Mo—V—Nb钢组织与性能的影响

研究了不同奥氏体化温度加热后9Cr-1Mo-V-Nb(ASME SA-213 T91)钢正火和正火＋回火后的组织和力学性能,应用电子显微镜和X-ray衍射分析了钢的组织形态和萃取试样的碳化物分布。结果表明在980-1120℃加热正火后,T91钢均得到板条马氏体组织,但马氏体板条束的大小显著不同。奥氏体加热温度对T91钢的奥氏体晶粒大小和室温性能有明显影响。1060℃以下,钢的性能随加热温度增加而提高,在1070℃出现转折,超温度性能变化不大。影响钢的性能的因素主要与合金元素的固溶和奥氏体晶粒长大有关。探讨了碳化物量及其分布对奥氏体形成和晶粒长大的影响以及对钢的性能的作用机制。     

A508-3钢回火过程的组织演变及动力学分析

回火对核电设备用A508-3钢的力学性能影响很大。采用扫描电镜和硬度测试研究了A508．3钢回火过程中组织的演变和性能的变化,并对经600～660℃回火的钢进行了基于硬度测量的动力学分析。回火过程中硬度的变化可以用残留奥氏体和奥氏体一马氏体的分解,贝氏体铁素体内碳化物的析出、粗化以及贝氏体铁素体的回复再结晶来解释。动力学分析表明,A508．3钢在600～660℃回火时的相变激活能约为101．4kJ／mol,与碳原子在铁素体中的扩散激活能相近。A508．3钢只有在较高温度回火时,才出现贝氏体铁素体内碳化物的大量析出和粗化,这说明该钢种具有较好的回火稳定性。     

回火温度对高强无碳化物贝氏体钢无缝管组织和性能的影响

研究了正火后回火温度对无碳化物贝氏体钢无缝钢管组织和性能的影响。试验结果表明,930 ℃正火后在600 ℃以下回火时,随回火温度的提高,试验材料的抗拉强度有降低的趋势,但降幅不大,强度在973~1012 MPa变化。试验材料的冲击吸收能量在300 ℃达到最大值,为72 J;400 ℃回火时,冲击吸收能量出现最低值,出现无碳化物贝氏体钢的回火脆性;回火温度超过400 ℃时,冲击吸收能量上升;300~350 ℃回火时,伸长率和断面收缩率最高。在400 ℃以下回火时,试验材料的组织由无碳化物贝氏体、块状铁素体和残留奥氏体组成;超过400 ℃回火时,组织为粒状贝氏体及块状铁素体。无碳化物贝氏体钢无缝钢管930 ℃正火,300 ℃回火时具有较佳的综合力学性能。     

新型贝氏体铸钢回火热处理组织和性能的研究

研究了正火后不同回火温度对ZG30CrMn2Si2Mo新型贝氏体铸钢的组织与力学性能的影响.结果表明,ZG30CrMn2Si2Mo具有较高的回火抗力,450℃以下回火组织为贝氏体铁素体和奥氏体组成,为一种新型贝氏体组织,超过450℃回火组织转变为典型贝氏体.250℃回火具有良好的综合力学性能,550℃回火出现回火脆性,出现回火脆性的原因与组织中的贝氏体铁素体及残余奥氏体分解形成碳化物有关.提出了ZG30CrMn2Si2Ni钢的最佳回火工艺.     

55SiMnMo钢的上贝氏体形态

本文通过光学显微镜、X射线衍射、电子显微镜(透射和扫描电镜)、紧凑拉伸等试验方法研究了55SiMnMo钢在正火状态下的上贝氏体形态,回火转变以及对其机械性能的影响。该钢经900℃,0.5h奥氏体化后空冷所出现的上贝氏体形态由铁素体和30—35%富碳奥氏体片层相间组成。未发现有碳化物存在。这种形态的上贝氏体会发生回火转变,析出碳化物的回火转变温度约为400℃,此时金相组织变为由铁素体、碳化物和3—5%奥氏体组成,作者暂称这种组织为回火贝氏体。在发生回火转变时,裂纹扩展速率(da/dN)随回火温度增加而增加,在400℃时达最大值;断口的扫描电子金相从准解理型过渡到解理型。     

MORPHOLOGY OF UPPER BAINITE IN A 55SiMnMo STEEL

本文通过光学显微镜、X射线衍射、电子显微镜(透射和扫描电镜)、紧凑拉伸等试验方法研究了55SiMnMo钢在正火状态下的上贝氏体形态,回火转变以及对其机械性能的影响。 该钢经900℃,0.5h奥氏体化后空冷所出现的上贝氏体形态由铁素体和30—35％富碳奥氏体片层相间组成。未发现有碳化物存在。 这种形态的上贝氏体会发生回火转变,析出碳化物的回火转变温度约为400℃,此时金相组织变为由铁素体、碳化物和3—5％奥氏体组成,作者暂称这种组织为回火贝氏体。在发生回火转变时,裂纹扩展速率(da/dN)随回火温度增加而增加,在400℃时达最大值;断口的扫描电子金相从准解理型过渡到解理型。     

回火温度对无碳化物贝氏体钢组织和性能的影响

研究了无碳化物高强度贝氏体钢正火后回火温度对其组织和性能的影响。结果表明,经920℃奥氏体化加热空冷及200～350℃回火,实验钢具有良好的强韧性。该温度范围回火获得的抗拉强度为1 370～1 472 MPa,断后伸长率为15%～16%,断面收缩率为47%～62%,冲击功AKV为76～86 J;组织主要为板条状贝氏体铁素体和残余奥氏体,即无碳化物贝氏体组织。550℃回火冲击值最低,出现贝氏体回火脆性,断口特征为沿晶脆性断裂。     

高速钢中贝氏体的二次硬化特征

研究了6-5-4-2高速钢中贝氏体和马氏体回火后的力学性能和组织结构。结果表明,贝氏体比马氏体具有更高的二次硬化效应以及抗回火稳定性和冲击韧性。透射电镜观察发现,马氏体在二次硬化峰温度范围回火时,有Fe_3C析出,而贝氏体铁素体和奥氏体中只析出弥散的MC和M_2C合金碳化物。这表明在贝氏体长大过程中存在合金元素的扩散。     

铸造无碳化物贝氏体耐磨钢的研究与应用

介绍了无碳化物贝氏体耐磨铸钢的合金化设计,研究了铸造无碳化物贝氏体耐磨钢热处理的组织和性能.铸造无碳化物耐磨钢正火低温回火热处理组织由贝氏体铁素体和奥氏体组成,属于非典型贝氏体或无碳化物贝氏体或奥氏体-贝氏体复相组织,淬火低温回火热处理组织由马氏体和残余奥氏体组成,属于马氏体-奥氏体复相组织.结果表明:铸造无碳化物贝氏体耐磨钢正火或淬火后低温回火,材料具有高的强度、高的韧性和高的耐磨性,低碳铸造无碳化物贝氏体耐磨钢具有良好的焊接性能.并介绍了铸造无碳化物贝氏体耐磨钢在矿山机械方面的应用.     

热处理对建筑用20MnV钢组织与性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、万能拉伸试验机等研究了完全正火、亚温正火/亚温淬火对冷轧+回火态20MnV钢组织与性能的影响。结果表明:冷轧+回火态20MnV钢的组织由针状铁素体+块状铁素体+珠光体组成,完全正火+冷轧+回火态20MnV钢中的珠光体中片状渗碳体演变成断续分布的球状或者短棒状;800℃正火+冷轧+回火态20MnV钢的组织为铁素体+M/A岛+细小碳化物;800℃淬火+冷轧+回火态20MnV钢的组织为铁素体+回火索氏体,晶内和晶界上弥散分布着细小碳化物颗粒。冷轧+回火态20MnV钢具有较高的强塑性和较低的低温冲击韧性,完全正火/亚温正火+冷轧+回火态20MnV钢的强度和塑性相对冷轧+回火态试样有不同程度降低,但是低温冲击吸收能量明显提高,在正火温度为800℃时强度降低最为显著;亚温淬火+冷轧+回火态20MnV钢的强度与冷轧+回火态试样相当,断后伸长率略有减小,而-25℃和-45℃冲击吸收能量明显提升。与冷轧+回火态20MnV钢冲击断口截面上的剪切裂纹相比,800℃正火/800℃淬火+冷轧+回火态20MnV钢中的微裂纹数量更少、长度和宽度更小,裂纹扩展呈现弯曲和曲折状;800℃淬火+冷轧+回火态20MnV钢具有较高的强塑性和最佳的低温冲击韧性。     

回火工艺对新型贝氏体铸钢组织和性能的影响

研究了回火工艺对新型贝氏体铸钢组织和性能的影响.结果表明,ZG30CrMn2Si2Mo正火低温回火后的组织是由贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的新型贝氏体组织,随回火温度的升高和保温时间的延长,组织由新型贝氏体组织逐渐转变为典型贝氏体组织;250℃×1 h回火后,材料具有较好的强韧性配合,在450～550℃回火出现回火脆性,其原因与回火过程中残余奥氏体和贝氏体铁素体的分解、碳化物析出有关.     

回火温度对2.25Cr-1Mo-0.25V钢粒状贝氏体显微组织和力学性能的影响

利用纳米压痕仪,OM,SEM,TEM,XRD,EPMA等设备研究了加氢反应器用2.25Cr-1Mo-0.25V钢正火态粒状贝氏体组织及力学性能随回火温度的变化.结果表明,2.25Cr-1Mo-0.25V钢正火后得到由贝氏体铁素体、马氏体和残余奥氏体岛(M-A岛)组成的粒状贝氏体组织.纳米压痕测量结果表明,由于M-A岛中富集C,其硬度显著高于贝氏体铁素体.在回火过程中,M-A岛分解和贝氏体铁素体软化的综合作用导致了2.25Cr-1Mo-0.25V钢在-18℃的冲击功随着回火温度的升高先增加后减少.除了铁素体基体回复再结晶软化效应外,粒状贝氏体组织中硬相M-A岛回火转变程度以及析出碳化物形貌、尺寸和分布是影响2.25Cr-1Mo-0.25V钢冲击韧性的关键因素.     

ZG30CrMn2Si2MoNi正火热处理工艺的研究

研究了正火奥氏体加热温度和保温时间对ZG30CrMn2Si2MoNi铸钢组织与力学性能的影响.结果表明:奥氏体化加热温度在1 040～1 080℃、保温时间为1～2 h,250 ℃×1 h低温回火后,ZG30CrMn2Si2MoNi钢的组织由贝氏体铁素体(BF)和残余奥氏体(AR)组成,具有良好的强韧性配合.分析了最佳正火工艺处理后材料强韧性提高的原因.     

低温回火态新型贝氏体钢的组织性能

研究了回火工艺对新型低合金贝氏体钢组织和性能的影响,了解了该材料的回火特性.结果表明:正火和低于400℃回火后的组织由贝氏体、铁素体和残余奥氏体组成,具有较好的力学性能、回火抗性、良好的焊接性和机械加工性;在高于500℃回火后出现回火脆性,由新型贝氏体组织转变为典型贝氏体组织,其原因与回火过程中残余奥氏体和贝氏体铁素体的分解、碳化物析出有关.通过研究回火后的组织转变、残余奥氏体热稳定性、机械稳定性的变化,探讨了无碳贝氏体韧化及脆化机理,提出了适于该钢的最佳回火工艺.     

热处理对高层建筑用钢微观组织与力学性能的影响

通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等分析手段,对不同热处理工艺下建筑用微合金化钢的显微组织与力学性能进行了研究,并分析了相应的作用机理。结果表明,直接正火态试验钢的组织为针状铁素体,一次正火态和二次正火态试验钢的组织分别为多边形铁素体+针状铁素体、板条状铁素体+针状铁素体,回火处理后试验钢的组织形态变化不大,在铁素体界面处析出了较多的M23C6碳化物,且二次正火+回火态试样中M23C6碳化物的平均尺寸最小、数量密度最大;虽然两相区正火能够降低试验钢的屈强比,但是只有二次正火才能有效提高试验钢的强塑性和冲击功。     

热处理工艺对Fe-12Cr马氏体钢组织与力学性能的影响

对Fe-12Cr马氏体钢包壳管材分别进行980～1050℃下保温15～30 min正火处理,随后在730～790℃温度下进行2 h回火处理,研究不同热处理工艺对Fe-12Cr马氏体钢包壳管材微观组织、室温和高温力学性能的影响。结果表明:正火处理后,冷轧Fe-12Cr马氏体钢的组织为板条马氏体,冷轧态的碳化物粒子会部分固溶于马氏体基体中;随正火温度的升高,残余碳化物的含量降低,且原奥氏体晶粒尺寸会增大(从980℃的9μm增至1050℃的12μm);回火处理后,马氏体基体上重新析出细小碳化物粒子,且随回火温度增加,碳化物粒子会发生粗化,平均尺寸为0.2～0.28μm,而马氏体板条间距几乎不随回火温度发生变化。Fe-12Cr马氏体钢经过1050℃×15 min正火+760℃×2 h回火处理后具有最佳的综合力学性能,其在600℃下的屈服强度为270 MPa,伸长率为40%;此时合金的碳化物粒子体积百分数最高,约为4.5%。     

热处理工艺对15CrMoR钢带状组织和冲击性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和冲击试验机等仪器研究了15CrMoR钢中带状组织在热处理过程中的演变及其对冲击性能的影响。结果表明:奥氏体化后缓冷会出现铁素体-珠光体带状组织, 快冷则可以抑制带状组织的出现,但快冷会导致粒状贝氏体等非平衡组织形成。粒状贝氏体组织中的贝氏体铁素体基体和马氏体-奥氏体岛在回火过程中逐渐沿Cr、Mo等碳化物形成元素偏聚的区域分解出碳化物,形成富碳化物带,降低钢的横向冲击性能。15CrMoR钢加热到1100 ℃并保温7 h后可消除带状组织,改善钢的横向冲击性能。     

回火工艺对新型贝氏体铸钢组织和性能的影响

研究了回火工艺对新型贝氏体铸钢组织和性能的影响。结果表明,ZG30CrMn2Si2Mo正火低温回火后的组织是由贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的新型贝氏体组织,随回火温度的升高和保温时间的延长,组织由新型贝氏体组织逐渐转变为典型贝氏体组织;250℃×1h回火后,材料具有较好的强韧性配合,在450￣550℃回火出现回火脆性,其原因与回火过程中残余奥氏体和贝氏体铁素体的分解、碳化物析出有关。