45钢、40Cr钢调质热处理新工艺研究

文章介绍一种有色金属加工工具用45钢、40Cr钢调质热处理新工艺,与传统的调质热处理工艺不同,45钢、40Cr钢在达到淬火温度后,不需保温立即淬火(又称零保温时间),再经回火处理。试验发现,经过新工艺处理后的工具综合性能与传统工艺处理的大体相当,但新工艺具有缩短保温时间,节约能源,降低生产成本,并改善工具表面耐磨性和内部组织性能等优点。     

奥氏体化温度对30Cr3SiMnNiWMo钢组织性能的影响

试验研究了860～980℃奥氏体化处理对30Cr3SiMnNiWMo钢(%:0.28C、0.74Mn、1.04Si、2.70Cr、1.15Ni、0.45Mo、1.04W、0.07V、0.05Al)组织以及260℃回火后钢的力学性能的影响。结果表明,30Cr3SiMnNiWMo钢860～920℃淬火组织中存在大量M6C碳化物,对回火钢的韧性不利;950℃淬火后,钢中M6C碳化物基本溶解,原奥氏体晶粒开始长大,回火后钢的强度降低;30Cr3SiMnNiWMo钢经920℃1h油淬+260℃2h回火可以获得具有少量残余奥氏体和未溶碳化物的板条马氏体组织,并具有优良的强韧性(Rm=1680 MPa, Rp0.2=1330 MPa,A=13%, Z=58.5%, AKU=85 J) 。     

碳含量对Cr17Mo型耐蚀塑料模具钢组织和性能的影响

试验研究了成分(％)为:0．39C,0．70Ni,16．73Cr,1．07Mo和0．53C,1．05Ni,16．87Cr,0．96Mo两种Cr17Mo型耐蚀塑料模具钢的淬回火组织、力学性能和耐蚀性能。试验结果表明,当Cr17Mo型钢中碳含量由0．39％提高至0．53％时,经1 060℃淬火,475℃回火后该钢的峰值硬度HRC值由46．5提高到53．4;两种试验钢在弱酸、氧化性酸和1％盐酸中均有较高的耐腐蚀性能。     

45Cr2NiMoVSi钢马氏体贝氏体复合组织的热磨损性能

通过对45Cr2NiMoVSi 钢进行常规油淬和等温淬火处理,获得单相马氏体组织和马氏体贝氏体复合组织。本文选用单相马氏体组织、马氏体 40%下贝氏体复合组织和马氏体 41%变态贝氏体复合组织经300℃、650℃回火,进行冲击热磨损试验。结果表明,无论是300℃回火还是650℃回火,复合组织尤其是马氏体变态贝氏体复合组织的抗热磨损性能优于单相马氏体组织。     

回火温度对30Cr15Mo1N微观组织和力学性能影响

 为探索高氮马氏体钢在回火过程中组织性能演变，对30Cr15Mo1N高氮钢进行了不同温度下的回火处理，利用OM、XRD、拉伸、冲击、SEM和TEM等方法研究了高氮钢在回火过程中微观组织和力学性能的变化规律。结果表明，30Cr15Mo1N钢经淬火和低温处理后在150～700 ℃回火，随回火温度升高，显微组织中马氏体基体逐渐发生回复与再结晶，组织中马氏体形态逐渐消失，碳氮化物先在马氏体板条边界呈片状或棒状析出，逐渐演变为颗粒状弥散分布，700 ℃时碳氮化物聚集长大、球化。随着回火温度升高，30Cr15Mo1N钢的基体持续软化，析出强化不断增强，导致其在500 ℃以下回火时强度变化较小，抗拉强度保持在2 000 MPa以上；当回火温度大于500 ℃时，强度随回火温度升高而线性下降。随着回火温度升高，30Cr15Mo1N钢的U型缺口冲击吸收功先基本保持不变再持续升高，在700 ℃回火后冲击韧性达到45 J/cm2。不同回火温度下冲击性能的变化与其强度、塑性变化密切相关，冲击韧性好坏主要由塑性大小决定。     

稀土对9Cr2Mo钢组织和性能的影响

研究了稀土元素对9Cr2Mo钢组织和性能的影响,试验结果表明：9Cr2Mo钢中添加稀土元素,可使其奥氏体晶粒细化,未溶碳化物数量增加,抗淬裂能力及回火稳定性提高。     

淬火工艺对塑料模具用钢40Cr组织及性能的影响

研究了不同淬火温度、不同淬火介质对塑料模具用钢40Cr组织及力学性能的影响.结果 表明:40Cr钢经水淬后得到组织均为马氏体.随淬火温度的升高,粗针状的马氏体束增多,可降低钢的强度、硬度及韧性;油淬后得到组织均为马氏体+贝氏体+少量铁素体,随着淬火温度的提高,原始奥氏体晶粒长大,马氏体组织含量增多,但获得较粗大的马氏体组织,贝氏体含量逐渐减少;不同淬火温度下,水冷试样硬度均高于油冷试样;水淬试样回火后由于细晶强化作用,使强度、硬度及冲击韧性均高于油淬.840℃水淬试样经过600℃回火可获得最佳综合力学性能.     

回火温度对轧后直接水淬15CrMoV钢组织和力学性能的影响

试验用钢15CrMoV(%:0.15C、0.29Si、0.57Mn、1.01 Cr、0.37Mo、0.24V)16 mm板材的终轧温度为900～950℃,轧后在880～900℃水淬,并经670～800℃回火。结果表明,试验钢在线淬火后的组织为马氏体+贝氏体,随回火温度升高,钢中碳化物析出量增加,贝氏体板条束逐渐合并和减少,最终转化为碳化物+多边形铁素体组织;在730～780℃回火,15CrMoV钢具有良好的综合力学性能,抗拉强度680～760 MPa,冲击功55～130 J。     

Al对淬回火H11钢力学性能和碳化物的影响

研究了Al质量分数为0.77%及不含Al的H11钢在不同淬回火处理工艺下的硬度和冲击功的变化规律,并对两种钢原始退火态、1060℃淬火、1060℃淬火+510℃回火、1060℃淬火+560℃回火和1060℃淬火+600℃回火处理后的试样进行碳化物萃取,同时借助扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分析了Al对H11钢中碳化物形态及类型的影响.结果表明:（1）Al能提高H11钢的冲击韧性和回火硬度,但会使淬火硬度有所降低.（2）Al可以促进H11钢淬火过程中碳化物的溶解和元素的均匀分布.（3）Al会阻碍H11钢回火过程中碳化物的析出和聚集,这种作用在560℃以下回火时更加显著.（4）Al可以使H11钢回火时的（Fe,Cr）₂C、MoC、Cr₇C₃类碳化物更加稳定,抑制（Fe,Cr）₃C、Mo₂C和Cr₂₃C₆类碳化物的析出,这是因为Al可以阻碍H11钢中碳及合金元素在回火过程中的聚集.      

舵杆用Q345D钢热处理工艺对组织和性能的影响

试验研究了Q345D级钢(%:0.18C、0.41Si、1.34Mn、0.05Nb、0.08V、0.024A1)Φ280 mm锻材淬-回火处理和正火处理后的组织和性能。结果表明,经890℃空冷200 s,水冷+570℃回火后的钢抗拉强度R_m≥630MPa,屈服强度R_e≥455 MPa, -20℃冲击功A_KV 28～40 J;910℃空冷正火后R_m≥575 MPa, Re≥390 MPa, -20℃ A_KV42～59 J,均满足舵杆产品对力学性能的要求;淬-回火工件距表面30 mm的组织为回火索氏体+粒状贝氏体,中心组织为珠光体+少量粒状贝氏体,正火处理后工件表面与心部均为珠光体+铁素体组织。     

Cr8型轧辊用钢热处理工艺参数摸索

研究了840℃、860℃、880℃三个不同的碳化物熔断温度和两个不同的冷却速度对Cr8型轧辊用钢球化组织的影响。研究了950℃～1140℃淬火和1040℃淬火＋200℃-600℃回火对Cr8型轧辊用钢淬火组织和晶粒度及硬度的影响。结果表明：Cr8钢种最佳的球化退火工艺为880℃熔断,20℃／h的速度冷到740℃保温球化。Cr8钢种最佳的淬火温度为1040℃～1060℃,最佳的回火温度为520℃-540℃。     

40Cr圆钢力学性能不合格原因分析

为了找出40Cr圆钢力学性能不合格的具体原因,对试样进行了化学成分和金相组织分析,认为淬火过程中冷却速度太慢是导致40Cr圆钢力学性能不合格的主要因素.邯钢与三个单位对40Cr圆钢的调质热处理进行了实验室对比,分析了试验结果存在差异的原因.淬火油温控制在30～50℃,加强淬火油的流速循环和搅拌是保证40Cr圆钢力学性能合格的必要条件.     

淬回火工艺对马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响

试验研究了960~1140℃淬火、200~650℃回火工艺对成分(%)为0.39C,16.73Cr,1.07Mo,0.25V,0.09Cu的塑料模具用马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响。结果表明,3Cr17Mo钢的淬火组织为板条马氏体+铁素体+(Fe,Cr)₂₃C₆碳化物;经1000~1060℃淬火、260~300℃或550~600℃回火后,3Cr17Mo钢具有良好的综合力学性能。     

W9Mo3Cr4V/45钢复合轧辊的液 固结合界面

 采用重力铸造液 固结合的方法对高速钢复合轧辊结合界面进行了研究,并对切取的小试样进行了完全退火、高温焠火+3次550 ℃×1 h回火处理。利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射仪以及显微硬度计对试样进行了金相组织观察、结合面附近合金成分线扫描、组织成分能谱分析、显微硬度测试和X射线衍射相分析。结果表明：在辊芯45号钢表面电磁感应预热到1 270~1 300 ℃,外层W9Mo3Cr4V高速钢钢液浇铸温度为1 550~1 600 ℃的情况下,两者之间以熔合扩散方式形成了牢固的冶金结合;在铸态下结合界面宽度为40~50 μm,碳及合金元素明显向45号钢侧扩散,通过退火及淬回火处理后,高速钢中的碳及合金元素向45号钢侧进一步扩散,结合界面宽度扩大了100 μm左右,45号钢侧得到细片状索氏体组织,高速钢侧为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物组织。     

Water–air online quenching process of 3Cr2Mo steel based on numerical simulation

A three-dimensional finite element model was established to investigate the water–air online quenching process of 3Cr2Mo steel with 130-mm thickness. The temperature, metallographic structure and stress–strain fields of the steel were calculated under single-pass continuous quenching, multi-pass continuous quenching and multi-pass interrupted quenching (MPIQ) processes. The results show that the three quenching processes can avoid the pearlite appearance, and MPIQ process could be more effective to decrease the brittleness of steel. Besides, MPIQ process is able to reduce stress–strain, minimise deformation and avoid cracking problem. The hardness and the metallographic structure were tested after MPIQ process and tempering. After tempering, the metallographic structures were all tempered sorbite, and the hardness difference of the whole steel was less than 3HRC with no cracks. It can draw the conclusion that the MPIQ process is a suitable quenching process for 3Cr2Mo steel.     

球化组织对AISI 420型钢淬回火特性及耐蚀性能的影响

对比研究了两种AISI 420型钢球化组织的平均粒径和圆整度，并对两种钢材进行了不同淬火和回火处理工艺.然后通过硬度测试、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）来比较球化组织对淬回火特性的影响，同时借助动电位极化曲线测试和质量分数3.5% NaCl溶液浸泡腐蚀来分析耐蚀性能的差异.结果表明:细小弥散的球化组织在淬火时可以提高AISI 420型钢的C元素的固溶量，提高了其淬硬性，但是会提高残留奥氏体的含量；尺寸更小的退火态碳化物可以使AISI 420型钢的基体在奥氏体化过程中溶解更多的Cr元素，从而使得其在淬回火后基体Cr含量更高，减小贫Cr区产生几率，最终显示出更好的点蚀抗力；更少的大尺寸的未溶碳化物在腐蚀环境中降低了点蚀形核几率，提高了AISI 420型钢的耐蚀性能.所以在250℃回火时，AISI 420型钢耐蚀性好且硬度高，在480℃回火后，耐蚀性最差.      

800MPa级高强钢调质工艺的研究

针对1种800MPa级高强钢的调质过程,分析了不同淬火温度和回火温度对实验钢力学性能和组织的影响。结果表明：淬火温度在880～920℃之间时,随着淬火温度升高,实验钢的强度逐渐降低,-40℃冲击韧性是先升高后降低,并在900℃达到最大;回火温度在550～700℃之间,随着回火温度的升高,实验钢的强度逐渐下降,-40℃冲...     

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On- line quenching and self tempering is the advanced technology in the production of large bars. Considering the latent heat of phase transformation and the changes of thermal physical properties of material with temperature, the temperature fields of online quenching and air cooling process after rolling of large diameter bars (more than 50mm in diameter) of 45 steel and 42CrMo with different specifications were simulated with the finite element software MSC. Marc. The critical cooling speeds of quenching were calculated to obtain the maximum depths of hardened layers of bars with different diameters and the related hardening time needed for forming maximum depth of hardened layer. The temperature fields of the bars after different quenching time were studied, meanwhile, the possibility of self- tempering was analyzed.     

热处理工艺对40CrMnMo钢低温冲击韧性的影响

通过不同的热处理制度:800、820℃低温淬火+600℃回火,880℃+860℃两次淬火+600℃回火和860℃一次淬火+600℃回火,对40CrMnMo钢进行热处理试验,并研究了三种热处理工艺对40CrMnMo试验钢组织和性能的影响。结果表明,三种热处理工艺的试验钢抗拉强度相近(936～951 MPa),组织为回火马氏体+铁素体,采用800、820℃低温淬火+600℃回火热处理工艺,试验钢的冲击功最高(65～69J)。