NM450D耐磨钢-Q235B碳钢复合板的轧制和热处理工艺对组织、性能的影响

10 mm NM450D低合金耐磨钢板(/%:0.22C,0.70Cr,1.50Mn,0.30Si,0.012Ti,0.030Nb)和10 mm Q235B碳钢板(/%:0.19C,0.25Mn,0.04Si)经表面处理和四角焊接成20 mm复合板,在180 mm二辊实验轧机上经1 150℃,60%压下率和930℃,30%压下率两次轧制成5.6 mm复合板,再经800~1 000℃淬火,250℃回火处理。结果表明,经900℃淬火+250℃回火的低合金耐磨钢-碳钢复合板的5.6 mm复合界面接触良好,Q235B钢组织为板条马氏体+铁素体和少部贝氏体和珠光体,NM450D钢组织为回火马氏体,其HV值为500,复合钢板抗剪强度为367 MPa,均达到标准要求。     

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。     

正火预热处理对42CrMo曲轴钢调质后的组织与性能影响

利用金相显微观察及力学性能分析,研究调质处理、正火+调质热处理对42CrMo曲轴钢组织与性能的影响。结果表明,经过860℃淬火+580℃回火处理后,曲轴钢基体组织为回火索氏体,但轴颈心部区域白色铁素体数量较多且晶粒粗大、分布不均。其力学性能为抗拉强度997～1211 MPa,屈服强度990～1204 MPa,伸长率11%～13%,断面收缩率40%～48%,冲击功72～90 J。而在调质热处理前增加一次(880℃空冷)正火预处理后,42CrMo曲轴钢的显微组织更趋均匀化,其力学性能为抗拉强度1100～1220 MPa,屈服强度1107～1188 MPa,伸长率13%～15%,断面收缩率50%～56%,冲击功83-91 J。因此,880℃空冷正火预处理+860℃淬火与580℃高温回火是42CrMo曲轴钢优化的热处理工艺。     

铌对低温钢组织及性能的影响

通过金相组织观察、低温冲击试验和拉伸试验及拉伸断口形貌观察,研究了铌对正火+调质处理低温钢组织及性能的影响。结果表明:铸态下随着试样中铌含量的增加,组织中珠光体片间距逐渐减小,经过930℃正火+900℃淬火+630℃回火热处理后,铌质量分数为0.039%的试样组织及综合性能最佳,组织为回火索氏体,-20、-40℃夏比冲击功分别达到44.4和28.4J,抗拉强度和屈服强度分别为995和885MPa,断后伸长率达到17.0%。     

热处理工艺对电子束选区熔化Ti-48Al-2Cr-2Nb合金组织性能的影响

对电子束选区熔化Ti-48Al-2Cr-2Nb合金热处理后的组织演变和力学性能进行研究。结果表明：随着热处理温度的提高，Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的细小双态组织和等轴γ条带组织逐渐发生粗化，并且向层片组织转变。当热处理工艺为1290℃/4 h、1315℃/1.5 h和1335℃/0.5 h时，合金的主要组织分别为双态组织、近层片组织和全层片组织。其中，等轴γ条带的平均宽度由沉积态的28.5μm分别增大至115.5、291.4、332.5μm。组织粗化使得纵向试样的平均抗拉强度由沉积态的698MPa分别下降至541、461、390MPa，延伸率无明显变化。此外，所有热处理工艺下横向试样的力学性能均优于纵向试样，这是由于粗化的等轴γ条带与基体中双态组织的界面结合强度较弱。随着热处理温度的升高，横向试样与纵向试样抗拉强度的差值逐渐增大，在1335℃/0.5 h时达到最大值102 MPa。     

高强韧U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨热处理工艺的优化

研究正火-回火和等温热处理工艺对U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨显微组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢经900℃正火+300℃回火后的力学性能为抗拉强度为1396MPa,伸长率为16.0%,冲击吸收功K_U2为57J,HB硬度值402;试验钢经870～930℃加热空冷至300℃等温处理后,抗拉强度基本保持在1300 MPa左右,伸长率为17.0%,冲击吸收功K_U2≥80 J,HB硬度值375～395;和传统的正火+回火工艺相比,优化的等温热处理工艺可以大幅提高U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨的冲击韧性,室温冲击吸收功由57J提高到80J以上,提高40%～56%,而断后伸长率基本保持不变,抗拉强度和踏面硬度略有降低。最佳优化工艺为:870℃正火后空冷至300℃保温4h后空冷。     

正火工艺对A537 CL.1性能与组织的影响

采用不同的正火工艺对热轧A537CL.1试样进行系列热处理试验,利用常温拉伸试验机、摆锤式冲击试验机、金相显微镜研究热处理工艺对试验钢组织性能的影响,结果表明:热轧钢板正火后强度降低,钢板出炉后风冷与空冷相比,风冷钢板强度略有提高,但冲击值降低;在880℃保温、保温时间36 min的正火工艺条件下,试验钢综合性能优良,满足LPG低温储罐用钢的要求.     

真空熔覆碳化钨/钴基合金复合涂层抗疲劳性能的研究

在45钢试样表面采用真空熔覆法制得碳化钨/钴基合金复合涂层,按照45钢热处理工艺对复合涂层进行正火处理,并借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪等先进的测试手段对复合涂层的组织结构和表面形貌进行观察分析.应用疲劳试验机对不同碳化钨含量的复合涂层进行弯曲疲劳试验.结果表明:复合涂层在正火处理后的弯曲疲劳强度大大提高,比熔覆状态合金涂层高150～200MPa;在高周疲劳时比正火45钢的疲劳强度高80MPa左右;正火处理后,含15%(质量分数)WC的复合涂层的弯曲疲劳强度最大;复合涂层的疲劳强度除与硬度相关外,还与复合涂层和45钢基体的界面结合强度、涂层内部缺陷等因素有关.     

纳米粒子强化含铜双相钢的组织性能关系

 为进一步提高HSLA系列含铜钢的综合力学性能,利用多步骤热处理工艺(QLT工艺:淬火、临界区淬火及回火工艺)在超低碳Ni-Cr-Mo-V-Cu低合金钢中获得了优异的强度及低温韧性匹配(屈服强度895 MPa、抗拉强度950 MPa、-80 ℃冲击韧性188 J)。利用SEM、XRD及TEM等试验方法研究了试验钢在QLT工艺处理后,不同临界区淬火温度下(Ac1~Ac3温度范围内)的双相组织演化规律,阐明了不同临界区淬火温度下的QLT态试样的组织及性能关系。结果表明,QLT态试样的屈服强度与回火二次马氏体体积分数呈二次抛物线关系,抗拉强度与回火二次马氏体体积分数呈线性正相关关系;断裂伸长率则与临界区铁素体含量正相关。临界区淬火温度为720 ℃时的QLT态试样(QL₇₂₀T)表现出优异的强度及低温韧性匹配,其高强度来源于协同析出的纳米级MC(M为铌、钼、钒及钛的任意组合)和铜粒子所强化的回火二次马氏体。QL₇₂₀T态试样优异的低温韧性则由下列因素所致,主要呈片层状的回火二次马氏体及临界区铁素体的平行相间分布而导致的组织细化效应;大量异相界面所导致的脆性渗碳体或合金渗碳体的细化;强度差异较小的回火二次马氏体以及临界区铁素体。     

热处理工艺对超高强度马氏体钢性能的影响

为了获得最佳的热处理性能,对于一种自行设计成分的衬板用超高强度中碳中铬的马氏体钢进行了热膨胀试验,并考虑淬火温度、淬火保温时间、回火温度及回火保温时间4个影响因素,设计了9组正交试验,并采用极差法对不同热处理条件下的试验钢力学性能进行分析,讨论4个因素对试验钢性能的影响大小,从而选择出最佳的热处理工艺为:油淬(950℃保温1.5h)+回火(250℃保温3h)+空冷至室温。试验钢在热处理后获得了马氏体+残余奥氏体混合组织,抗拉强度达到1774.6MPa,屈服强度达1369.4MPa,硬度达55.3HRC,无缺口冲击功达22J。     

含铜马氏体不锈钢的性能研究

研究了不同热处理条件下含铜量为3％的Cr13型马氏体不锈钢的性能.分别在900 ～1 200℃对Cr13Cu3进行正火热处理,然后测试了经正火后试样的硬度、富铜相析出情况和抗菌性.结果表明,Cr13Cu3在950 ～1 200℃间正火时硬度(HRC)达到50以上,但抗菌效果不好.又将经过1 100℃正火后的Cr13Cu3试样在300～650℃进行回火,测试结果显示,低于450℃回火时硬度较低;在450℃回火的硬度(HRC)达到50,但抗菌效果不佳;高于450℃回火时耐蚀性明显下降.由此可见,含铜马氏体不锈钢难以同时达到高硬度、高耐蚀性和抗菌性的要求.     

800MPa级含钨低碳贝氏体钢的实验研究

采用金相及硬度测量并结合透射电子显微镜观察,研究了800MPa级含钨低碳贝氏体钢轧态及回火态组织和性能的变化.结果表明,实验钢的屈服强度、抗拉强度均随钨的质量分数的提高而提高;回火后试样的冲击值和延伸率都较轧态有所提高;添加钨后,钢板组织为板条贝氏体和少量粒状贝氏体的复合组织;当钨含量高于0.4%,回火温度在550～600℃范围内时,在板条间和位错上析出大量细小的含Nb、W、Ti碳化物,提高了钢板强度;当钨含量低于0.3%时,钨的固溶强化机制作用明显.     

热处理对316L/Q235复合板组织与力学性能的影响

 对热轧不锈钢复合板热处理前后状态进行了对比研究,利用扫描电镜对显微组织进行了观察和成分分析,利用维氏硬度计测量了试样硬度,通过剪切、拉伸试验对试样的力学性能进行了研究。结果表明,真空热轧复合板能实现良好复合,碳钢侧为铁素体和珠光体组织;不锈钢侧为奥氏体组织。热处理后试样界面结合性能提高,试样剪切强度、屈服强度和抗拉强度都相应提高。高温阶段快速冷却＋低温阶段缓慢冷却的热处理制度适用于316L/Q235不锈钢复合板热处理。     

热处理工艺对3.5Ni钢组织和性能的影响

通过拉伸和冲击试验以及OM和SEM的组织观察,研究了不同热处理工艺对3.5Ni低温钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:3.5Ni钢正火(Normalizing)态及正火+回火(Normalizing+tempering)态的组织均为铁素体基体加珠光体。冲击韧性随正火温度的升高先增加后降低,正火温度为860℃时,低温韧性最佳;回火后3.5Ni钢塑性和低温韧性明显提高。随着回火温度的升高,带状组织减弱,冲击功增加,当回火温度达到两相区的650℃时,冲击功降低,最佳的回火温度为590~630℃。     

真空熔覆碳化钨僭基合金复合涂层抗疲劳性能的研究

在45钢试样表面采用真空熔覆法制得碳化钨／钴基合金复合涂层，按照45钢热处理工艺对复合涂层进行正火处理，并借助扫描电子显微镜、x射线衍射仪等先进的测试手段对复合涂层的组织结构和表面形貌进行观察分析。应用疲劳试验机对不同碳化钨含量的复合涂层进行弯曲疲劳试验。结果表明：复合涂层在正火处理后的弯曲疲劳强度大大提高，比熔覆状态合金涂层高150～200MPa；在高周疲劳时比正火45钢的疲劳强度高80MPa左右；正火处理后，含15％（质量分数）WC的复合涂层的弯曲疲劳强度最大；复合涂层的疲劳强度除与硬度相关外，还与复合涂层和45钢基体的界面结合强度、涂层内部缺陷等因素有关。     

热处理及NbV-N微合金化对船板钢组织性能的影响

为了获得一种良好强韧性匹配的390MPa级船板钢,通过NbV-N复合微合金化及不同热处理工艺(正火+回火、淬火+回火),对实验室钢板的室温拉伸、-40℃冲击性能及钢的微观组织、析出相等进行了分析研究。结果表明,钒、铌的添加能细化晶粒,且氮质量分数的增加使得这种细晶效果更为显著,从而使得钢的强韧性,特别是冲击韧性明显提升。相比轧态,正火+回火、淬火+回火热处理后钢的力学性能均有明显提高,特别是低温韧性有明显改善,这得益于回火过程中大量微合金碳氮化物的弥散析出及钢的有效晶粒尺寸的显著细化。     

正火预处理对调质26CrMoV钢φ195mm棒材横向-20℃冲击功的改善

对直径为 φ195 mm 的Ti-V微合金化26CrMoV 钢(/% ：0.27C,0.45Mn,0.25Si,0.006P,;0.004S, 0.97Cr,0.78Mo,0.002Ti,0.043V)热轧棒材取样后在热处理试验室分别按880 ℃淬火+645℃回火和925℃正火+880℃淬火+645℃回火两种工艺进行热处理。通过检测其皮下25.4 mm处力学性能,发现两种热处理工艺试样的屈服及抗拉强度相近,淬火+回火处理的-20 ℃横向冲击为46 ~47 J 而正火+淬火+回火处理的-20 ℃横向冲击功为79~86 J,改善效果明显。对比观察发现经正火预处理后钢的回火索氏体及铁素体组织更加均匀、细小。     

C-Mn-Cr-Nb系低合金钢抗氢致开裂性能

 研究了一种低C、低Mn、高Cr和高Nb低合金钢经控轧控冷及轧后回火处理后性能与组织的变化,并对试验钢进行了抗氢致开裂(HIC)试验。结果表明：与轧态相比,回火处理后试验钢的力学性能有较大提高,600℃左右回火后屈服强度由轧态519MPa增加到626MPa,抗拉强度由653MPa增加到705MPa,且韧性基本未降低,回火处理后组织仍以针状铁素体为主,回火后M/A岛尺寸减少。此外,轧态与回火态钢均能满足抗HIC试验衡量标准,回火处理后抗HIC性能优异。降低Mn质量分数能显著提高低合金钢抗HIC性能,提高Cr质量分数和Nb质量分数能有效强化低Mn钢的强度。     

热处理工艺对15CrMo合金结构钢组织性能的影响

研究了不同热处理工艺对15CrMo合金结构钢组织及力学性能的影响。结果表明,试验钢于不同正火温度下组织为铁素体、珠光体和贝氏体,随正火温度升高,中心偏析条带逐渐消失,粒状贝氏体组织逐渐增多且更粗大,晶粒逐渐粗化。中心偏析条带处组织为粒状贝氏体,C、Mn、Cr、Mo元素均在该区域出现偏析现象。随着正火温度升高,回火后试样的屈服强度、抗拉强度逐渐升高,伸长率和冲击韧性降低。试验钢于900℃正火后进行650℃回火,可获得良好的强韧性匹配。     

热处理制度对汽车用TC6钛合金组织及性能的影响

采用四种不同热处理制度对汽车用TC6钛合金棒材进行了等温退火试验,并进行了试样显微组织、耐磨损性能和耐腐蚀性能测试与分析.结果 表明,采用"870℃保温1.5 h,炉冷至600℃保温2h,空冷"热处理制度(1#试样)时,合金的耐磨损和耐腐蚀性能最差;采用"900℃保温1.5h,炉冷至600℃保温2h,空冷"热处理制度(2#试样)时,合金的耐磨损和耐腐蚀性能最佳;采用"920℃保温1.5 h,炉冷至600℃保温2h,空冷"(3#试样)和"900℃保温1.5h,炉冷至620℃保温2h,空冷"(4#试样)时,合金试样的腐蚀电位和耐腐蚀性能介于上述二者之间.与1 #试样相比,2#试样的磨损体积减小8×10-3mm3、腐蚀电位正移53 mV.