405不锈钢高温组织转变研究

通过热膨胀法以及Thermo-Calc热力学计算软件对SA240-405不锈钢铁素体向奥氏体转变的温度进行了测量和计算。进一步结合淬火与回火热处理,分析了405不锈钢在高温下组织随温度与时间的变化关系。研究结果表明,405不锈钢铁素体向奥氏体开始转变的温度为795~832℃,转变终了温度为910~925℃。温度高于1 050℃,随温度升高,奥氏体逐渐向铁素体转变,淬火后的马氏体含量降低。在950及980℃淬火,得到的组织为马氏体与铁素体的双相组织,淬火时间为30~60 min得到的硬度较高;进一步延长淬火时间,硬度逐渐降低。在730℃回火后得到的组织为铁素体与回火马氏体,无明显残余奥氏体,回火后组织的硬度随时间延长逐渐降低。     

冷处理对超级马氏体不锈钢组织及逆变奥氏体的影响

为研究冷处理对超级马氏体不锈钢的组织性能及逆变奥氏体的影响,通过淬火+回火(A钢)、淬火+冷处理+回火(B钢)以及淬火+深冷处理+回火(C钢)3种工艺进行对比研究。结果表明:实验钢中基体组织为回火马氏体,随回火温度的升高,马氏体板条变细。在相同回火温度下,A钢马氏体板条尺寸较大,B钢次之,C钢尺寸较小、且更平直。实验钢中逆变奥氏体含量随回火温度的升高先增加随后降低,在650℃时达到最大,整个过程中C钢逆变奥氏体含量高于B钢和A钢。实验钢的硬度随回火温度的升高而降低,在650℃时达到最小,随后增大。相同回火温度下,C钢硬度高于B钢,B钢高于A钢。A钢中逆变奥氏体多为块状,尺寸较大,分布较少;B钢次之;C钢中逆变奥氏体多为条状,尺寸较小,且分布均匀。     

热处理工艺对Cr12MoV钢组织、硬度及耐磨性的影响

本试验研究了不同淬火和回火工艺热处理对Cr12MoV钢组织、硬度和磨损性能的影响。实验结果表明:当在1050~1100℃范围内淬火、520℃回火时,得隐针马氏体+少量残余奥氏体组织,材料硬度与耐磨性均较好;当在1100℃淬火,各温度二次回火硬度均较一次回火高,当在550℃回火时,试验钢实现二次硬化,且残余奥氏体大量转变,硬度和耐磨性达最大值,材料性能最优。     

回火时间对Fe-0.39C-3.69Mn中锰钢的组织和力学性能的影响

摘要：初始组织为片层珠光体的Fe-0.39C-3.69Mn（wt.%）钢板被快速加热到730℃保温90s后淬火至室温,获得包含13.2%残余奥氏体的板条马氏体组织。借助SEM、TEM、XRD和单向拉伸力学测试等试验手段,研究了在200℃回火时不同保温时间对微观组织和力学性能的影响,特别是对残余奥氏体体积分数和稳定性的影响。结果表明,随回火时间的增加,过渡碳化物逐渐增多并粗化,残余奥氏体含量先减少后不变;硬度、强度和均匀伸长率均逐渐降低,但断后伸长率由于马氏体回复而有所增加。片状残余奥氏体由于富Mn而具有较高稳定性,在200℃长时间回火后基本不发生分解。回火15min后获得最佳的综合力学性能,其屈服强度为1544MPa,抗拉强度为2031MPa,断后伸长率为10.1%。     

合金元素对高氮不锈轴承钢组织与性能的影响

摘要：采用金相、扫描、X射线衍射和电化学等方法研究了合金元素对高氮不锈轴承钢组织性能的影响。结果表明: 钢中加氮细化组织与碳化物,析出相尺寸随着氮含量的增加而降低。高氮不锈轴承钢1030、1050℃淬火后残余奥氏体体积分数达到20%~35%,而且碳氮含量越高,残余奥氏体越多。经冷处理及回火后残余奥氏体体积分数降至7%~103%,由于残余奥氏体的相变强化与碳氮化物析出强化,低温回火硬度约为59HRC,500℃高温回火硬度可达到58HRC~59HRC。高氮不锈轴承钢中析出相细化、基体贫铬区减少及氮 钼协同作用,使其耐蚀性能明显优于440C钢,而且钢中氮含量越高,耐蚀性能越好。因此,较高合金含量(C+N)的高氮不锈轴承钢兼具高硬度和优异的耐蚀性能。     

The Effect of Pre-Deformation at Elevated Temperatures on the Microstructure and Hardness of Boron Steel 22MnB5

To investigate the effects of the pre-deformation and deformation temperature on the microstructure and hardness of boron steel 22MnB5,isothermal tensile tests were carried out on the Gleeble 3800 system when the temperatures are 700℃,750℃,800℃,respectively.Three specimens were employed to obtain different deformation levels at each temperature.The cooling rate before and after deformation was 30℃/s.Then the microstructures of the specimens were observed and the harness of each specimen was measured.The results show the martensitic fraction decreases and the ferrite fraction increases with decreasing the deformation temperature or increasing the deformation level.The specimens deformed at higher temperature have greater hardness.The hot plastic deformation of austenite shortens the incubation period of ferrite transformation and accelerates the transformation rate.In addition,the isothermally holding time is longer in the case of a larger deformation amount,more austenite will transform to ferrite.Especially,the specimen deformed at 700℃ and with large deformation has almost full massive ferrite microstructure with larger size.     

Influence of Tempering Process on Mechanical Properties of 00Cr13Ni4Mo Supermartensitic Stainless Steel

To investigate the influence of tempering process on microstructural evolutions and mechanical properties of 00Cr13Ni4Mo supermartensitic stainless steel(SMSS),specimens were tempered in the temperature range of 520-720 ℃ for 3 h followed by air cooling and an optimized tempering temperature was chosen to prolong holding time from 3 to 12 h.After heat treatments,microstructure examination was conducted by scanning electron microscope,X-ray diffraction examinations,hardness measurements and tensile tests.The results revealed that the superior mechanical properties were achieved by quenching at 1040 ℃ for 1 h+water cooling and tempering at 600 ℃ for 3 h+air cooling.Increasing isothermal tempering time could improve the toughness notably.It was believed that the property was correlated with the microstructure of tempered lath martensite and retained austenite.More retained austenite content is beneficial to the higher toughness of the SMSS.     

Effect of Heat Treatment on Microstructure and Property of Cr13 Super Martensitic Stainless Steel

 The microstructures and mechanical properties of Cr13 super martensitic stainless steel after different heat treatments were studied. The results show that the structures of the steel after quenching are of lath martensite mixed with a small amount of retained austenite. With the raising quenching temperature, the original austenite grain size increases and the lath martensite gradually becomes thicker. The structures of the tempered steel are mixtures of tempered martensite and reversed austenite dispersed in the martensite matrix. The amount of reversed austenite is from 754% to 2249%. After different heat treatments, the tensile strength, the elongation and the HRC hardness of the steel are in the range of 813-1070 MPa, 101%-212% and 2133-3237, respectively. The steel displays the best comprehensive mechanical properties after the sample is quenched at 1050 ℃ followed by tempering at 650 ℃.     

调质热处理对55NiCrMoV7模具钢组织与力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、硬度测试、V型冲击实验和单向拉伸实验结合有限元建模仿真,研究了55NiCrMoV7模具钢在不同淬火温度(790～910℃)、回火温度(100～650 ℃)下的微观组织演化和力学性能的变化规律。结果表明,随着淬火温度升高,球状碳化物逐渐溶解到马氏体基体中,马氏体组织不断长大、粗化,残余奥氏体逐渐增多;淬火后HRC硬度值基本稳定在42～46,屈服强度和抗拉强度先增大后减小,870 ℃淬火后均达到最大值1 380 MPa和1485 MPa,冲击韧性在850 ℃淬火后最大,为26 J。在不同温度回火过程中,马氏体组织含量基本稳定,随着回火温度继续升高,残余奥氏体逐渐溶解,碳化物从马氏体边界处析出,细小而弥散。870 ℃ 4 h淬火+560 ℃ 6 h回火可以使55NiCrMoV7钢具有良好的综合力学性能。     

回火温度对COST-FB2转子钢析出相与力学性能的影响

 为了调整COST-FB2转子钢的强韧性,采用OM、SEM和TEM等手段研究了回火温度对COST-FB2转子钢的析出相类型与力学性能的影响。结果表明,随着回火温度由350 ℃升高到750 ℃,试验钢的强度、硬度不断下降,塑性和冲击功上升;试验钢350 ℃和570 ℃回火后的高强低韧性可通过再次在700 ℃回火改善。淬火后COST-FB2转子钢中的残余奥氏体,可通过在570 ℃回火消除;在350 ℃和570 ℃回火后马氏体板条内部有大量针状的M₃C,700 ℃回火后的显微组织中M₃C消失,M₂₃C₆在原奥氏体晶界和马氏体板条界上析出,750 ℃回火后晶界上的M₂₃C₆有聚集粗化的现象,部分马氏体板条存在回复现象。     

Effect of Heat Treatment on Reversed Austenite in Cr15 Super Martensitic Stainless Steel

 The effect of different heat treatments on the reversed austenite in Cr15 super martensitic stainless steel was investigated. The experimental results indicate that the microstructure of the steel is composed of tempered martensite and diffused reversed austenite after quenching at 1050 ℃ and tempering from 550 to 750 ℃. The volume fraction and size of reversed austenite increase with increasing tempering temperature and both of them reach the maximum value at 700 ℃. The volume fraction and size of reversed austenite decrease when the temperature is above 700 ℃. The transmission electron microscope (TEM) results indicate that the orientation relationship between tempered martensite and reversed austenite belongs to Kurdjmov-Sach (K-S) relationship.     

新型锯片基体用钢51CrV4的研究与开发

 51CrV4钢因具有良好的热处理性能与力学性能,广泛用作为高等级弹簧钢。为改善现有锯片钢的不足,根据51CrV4特有的化学成分,创新性地将其用于制造金刚石焊接锯片基体。通过研究动态CCT曲线,卷取温度对显微组织与第二相析出物的影响,淬火与回火工艺对碳化物尺寸、晶粒尺寸、力学性能的影响,评估了51CrV4钢用于制造金刚石焊接锯片基体的可行性。结果表明：卷取温度升高,先共析铁素体尺寸与珠光体片层间距变大,10 nm粒径以下的(V,Cr)C析出物在MC相析出物中所占的比例减少;淬火温度由800提高到900 ℃时,奥氏体晶粒尺寸先缓慢变化,随后快速长大,固溶的碳化物质量分数增多,回火后锯片硬度增强,而回火温度由450提高到550 ℃时,马氏体板条界片层状渗碳体逐步球化,强度明显下降,塑性小幅提高;设定合适的卷取温度控制热轧态中第二相碳化物的尺寸,并在850～900 ℃淬火、约450 ℃回火是生产高硬度、高韧性51CrV4金刚石焊接锯片的关键工艺。     

淬火温度对不同铬含量的低碳马氏体不锈钢组织和性能的影响

摘要：为研究淬火温度对不同铬含量的马氏体不锈钢组织和性能的影响,采用高温共聚焦显微镜(CLSM)、光镜(OM)、扫描电镜(SEM)、万能拉伸机、显微硬度计等方法对材料组织和性能进行了测试及表征。随着淬火温度的升高,不锈钢淬火后的晶粒尺寸都变大,计算确定了13%Cr和14%Cr不锈钢的晶界迁移能分别为113.62和125.92J/mol。13%Cr不锈钢经过淬火后显微组织为板条马氏体,回火后的组织为回火马氏体。但是,14%Cr不锈钢在1200℃淬火后生成了板条马氏体和少量的高温铁素体,并且在回火后高温铁素体并未消失,会对后续性能产生影响。淬火温度对不锈钢的强度影响不大。不锈钢中的铬质量分数从13%增加至14%,马氏体不锈钢强度增加,但伸长率有所降低。马氏体不锈钢的硬度随淬火温度的升高而下降,这主要与晶粒尺寸有关。     

屈服强度1100 MPa级超高强钢热处理组织及性能

摘要：随着工程机械向大型化轻量化方向发展，超高强钢的市场需求越来越大且综合性能要求越来越严格。结合5000mm宽厚板生产线及热处理装备，研究淬火过程中淬火温度对屈服强度1100MPa级超高强度钢组织及力学性能的影响。结果表明，淬火温度决定了合金元素的溶解和分布状态、原始奥氏体晶粒尺寸，影响试验钢的综合力学性能。不同淬火温度下，基本微观组织为板条马氏体。随着淬火温度的升高，原奥氏体晶粒尺寸增大；当淬火温度由840℃升高至990℃时，原奥氏体晶粒平均尺寸由9.0μm增加到22.5μm。采用900～930℃淬火及350℃回火的热处理工艺，试验钢可获得最佳的强韧性匹配，此时屈服强度为1125～1155MPa、抗拉强度为1306～1335MPa、断后伸长率为12.5%～14.0%，布氏硬度为415～419，－40℃冲击功为80～100J，抗拉强度与布氏硬度比值范围在3.10～3.20之间，满足标准GB/T 28909—2012对Q1100E的要求。     

Nb对2000 MPa桥索钢再加热过程中组织变化的影响

针对不同Nb含量的2种桥索钢,采用热膨胀仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和硬度测试仪对其在箱式电阻炉连续加热过程中的组织演变和水冷淬火后的硬度进行了对比分析。结果表明:Nb元素可以细化桥索钢的原始组织,使其存在大量的铁素体和渗碳体的晶界,在连续加热过程中的开始阶段提供更多的奥氏体形核位置,使得奥氏体逆共析转变的起始温度降低,而终了温度升高,逆共析转变区域增大。同时,Nb元素形成的碳化物在加热阶段对奥氏体晶粒的长大具有拖拽作用,降低桥索钢在奥氏体形核后的长大速度,使得淬火后得到马氏体的硬度值降低,因此需要较高的温度来溶解合金碳化物使桥索钢充分奥氏体化。     

奥氏体化温度对51CrV4钢淬火组织和性能的影响

 为了找出51CrV4钢最佳的奥氏体化温度和最佳的综合力学性能，研究了奥氏体化温度对51CrV4钢淬火组织和性能的影响。试验结果表明，随着奥氏体化温度的升高，奥氏体晶粒逐渐长大，淬火后组织硬度呈先增大后减少的趋势，经460 ℃回火后的强度先增大后减小；当奥氏体化温度为880 ℃时，奥氏体晶粒细小均匀，得到的马氏体组织致密，强度和硬度均达到最大值；当奥氏体化温度达到910 ℃时，奥氏体晶粒粗大，而且试验钢出现明显的脱碳现象，强度、硬度和塑性明显下降。研究表明，在实现完全奥氏体化前提下，为保证晶粒均匀且不出现脱碳现象，51CrV4钢获得良好性能的最佳淬火温度为880 ℃。     

调质工艺对汽车大梁钢700L组织性能的影响

摘 要: 通过金属摆锤冲击和显微硬度试验,采用OM、SEM、TEM等表征手段,研究了不同调质工艺对700L汽车大梁钢组织和力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的提高,粒状贝氏体(GB)组织有所减少,板条状贝氏体铁素体(BF)数量逐渐变多,板条宽度增加,铁素体基体及边界上的白色析出物数量增多;随着回火温度的提高,块状铁素体有所长大,马奥岛组织和残余奥氏体分解现象明显,且出现了数量较少的等轴状铁素体,回火析出物数量增多,回火温度超过600 ℃后粒子出现粗化长大现象。低温冲击功在不同淬火与回火条件下均表现为上下波动的状态,这主要与第二相粒子及基体组织规律性的变化有关;试验钢在经600 ℃回火后具有最佳低温冲击韧性,其主要原因是钢基体中存在数量较多的具有高密度位错的贝氏体铁素体(BF)与尺寸合适、分布均匀的第二相纳米粒子。     

回火温度对冶金锯片用钢75Cr1回火组织及性能的影响

利用金相观察、力学性能测试等手段,在400～520℃温度范围内对冶金锯片用钢75Cr1进行了连续回火处理。结果显示：随着回火温度的升高,试样的组织由淬火马氏体逐渐转化为回火马氏体、回火马氏体＋回火索氏体; 试样的强度和硬度连续下降,冲击值、断面收缩率和延伸率逐渐提高。     

低碳微合金钢中超细组织的热稳定性分析

研究了经过新开发的弛豫-析出控制相变RPC技术得到的钢板在650℃等温回火过程中组织与性能的演变,并与经过930℃保温1h后再淬火（RQ）工艺处理后的钢板进行了对比。回火前两种钢板均为贝氏体和少量马氏体的复合组织,经过RPC处理后的钢板回火0．5h后,金相尺度下的组织没有明显变化,但硬度下降较快,在1～7h的回火过程中组织中局部区域出现板条合并现象,此阶段硬度值变化不明显,7h之后某些区域组织的板条特征趋于消失,出现了少量的多边形铁素体,硬度开始明显下降,回火20h后,大约一半的组织转化成了多边形铁素体。而经过RQ处理后的钢板回火前硬度虽然较低,但回火过程中软化速度极快,板条组织很快消失,最终获得全部的多边形铁素体组织。结果表明超细组织的热稳定性取决于其加热历史。     

45Mn2V/Q345复合锯片用钢回火工艺研究

对复合锯片用钢进行了不同温度和保温时间的回火处理,分别测定和观察了覆层与基板的硬度和显微组织。结果表明:Q345钢基板的板条马氏体在回火过程中逐渐粗化,但其基本特征经较高温度回火后仍能保留下来,而覆层45Mn2V钢的针状马氏体退化速度较快,400℃回火后已观察不到针状特征,导致回火后其硬度下降的趋势大于Q345钢基板,因此复合板的回火温度不宜超过400℃。另一方面,由于碳含量较高,45Mn2V钢覆层在回火过程中碳化物的析出较快且析出量较多,故经过8 h回火后仍能保持高的硬度,而Q345钢基板已经发生明显的软化,因此860℃保温5 min油淬,360～390℃保温6 h回火可获得最佳性能。