淬火温度对高碳钢组织和断裂韧度的影响

研究了不同淬火温度对高碳钢组织及断裂韧度的影响。利用紧凑拉伸试样测量其平面应变断裂韧度,扫描电镜(SEM)观察淬回火后的组织演变规律及断裂韧度试样断口形貌。结果表明:随着淬火温度的升高,淬火态组织中残余碳化物数量逐渐减少至920℃时全部消失;晶粒尺寸在淬火温度大于960℃时明显长大。600℃高温回火后,组织由残留大碳化物颗粒、回火析出碳化物及铁素体基体组成;塑性单调下降;断裂韧度在小于960℃时单调下降,大于960℃后基本不变;KIC试验断口逐渐由准解理型断裂转变为沿晶断裂。塑性变化是试验钢韧性降低的主要原因。     

原始组织对690 MPa级海工钢亚温淬火后强韧性的影响

 为了稳定亚温淬火工艺与工业化生产,通过力学性能分析及显微组织观察,对比了正火+亚温淬火+回火、在线淬火+亚温淬火+回火、离线淬火+亚温淬火+回火3种热处理工艺对690 MPa级海洋工程用钢板组织性能的影响。结果表明,采用离线淬火+亚温淬火+回火工艺结果最理想,能够大幅度提高钢板的低温冲击性能和伸长率。同时,还能够获得较低的屈强比,断口形貌全部为韧窝,呈明显的韧性断裂,而且随着亚温保温时间的增加,强度逐渐提高,当保温时间达到30 min以后,强度及条片状铁素体基本不发生变化;采用直接淬火态+亚温淬火+回火虽然可以保证高强度低屈强比,但是冲击功表现较为离散,稳定性欠佳,断口形貌为混合型,以韧性断裂为主;采用正火态+亚温淬火+回火工艺效果最差,尤其是不能保证钢板低温韧性,断口形貌全部为解理,呈明显的脆性断裂,其中片条状铁素体形貌是决定优良低温冲击性能的关键因素。     

奥氏体化温度对微硼耐磨钢组织性能的影响

采用力学性能测试、金相分析及TEM微观结构分析,研究了淬火温度及保温时间对低合金耐磨钢显微组织和力学性能的影响,并通过端淬试验研究了奥氏体化温度对淬透性的影响.结果表明:在830～910℃温度范围内,淬透性随奥氏体化温度升高而提高,当奥氏体化温度超过910℃时,钢板淬透性降低.850℃保温30～45 min的亚温淬火组织中,存在尺寸为1μm左右的高缺陷铁素体弥散分布,使钢板韧性得到提高;910℃保温45～60 min完全淬火后,钢板具有良好的强韧性;奥氏体温度超过930℃以及延长保温时间都会使原始奥氏体晶粒粗化,导致钢板韧性降低.     

淬火温度对80 mm调质690 MPa级低碳贝氏体高强钢板组织性能的影响

通过金相显微镜、扫描电镜、力学性能测试,研究了830～930℃淬火+650℃回火对690 MPa高强钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:实验钢经两相区830℃淬火+650℃回火后的组织为板条状铁素体和回火索氏体,其屈服强度较低为679 MPa。淬火温度在完全奥氏体化相区为890～930℃时,随着淬火温度升高,材料强度下降,韧性降低。当在890℃淬火和650℃回火时,屈服强度为791 MPa,冲击功为150～171 J, 达到690 MPa E级钢性能要求。     

轴承钢的组织与强韧性

本文研究了GCr15轴承钢经碳化物固溶微细球化预处理及固溶贝氏体预处理后,淬火、回火及等温状态下,碳化物细化及马氏体混合组织对断裂韧性及强度的影响。试验结果表明,经固溶贝氏体处理及固溶微细球化预处理并淬火、回火后,可得到碳化物平均颗粒尺寸≤0.5μm的细小碳化物组织,与一般球化退火并淬火、回火组织相比,在相同的淬火温度下具有较高的强度与硬度,但其断裂韧性仍保持不变(或略有所提高);固溶微细球化处理后经一定时间保温的等温淬火,得到马氏体加贝氏体条状基体中分布着细小碳化物的微细混合组织,其断裂韧性及强度均显著提高,具有最佳配合的强韧性,且其第Ⅱ类显微内应力明显减小。扫描电镜观察分析表明,淬火、回火组织的断裂韧性试样,是以晶界断裂为主具有少量韧窝的混合型断口;经等温淬火得到马氏体与贝氏体组织,其断口为穿晶准解理断裂,且具有较高的撕裂棱。     

铌钛微合金钢异型坯高温塑性研究

在GLLEEBLE3800热模拟试验机上进行了铌钛复合微合金化钢异型坯的高温拉伸试验,并对断口形貌进行了分析,确定了钢材的脆性温度区,第I脆性区的温度范围为1 300℃至熔点,高温塑性区的温度范围为950～1 300℃,第Ⅲ脆性区的温度范围为700～900℃,高温塑性区为微孔聚集韧性断裂,呈现典型的韧窝结构,在第Ⅲ脆性区为准解理断裂,呈现典型的河流花样结构。     

590MPa级压力容器用TMCP钢组织和性能的研究

通过OM、SEM、力学检测等方法研究了TMCP加回火型590MPa级压力容器用钢的组织形貌和性能.结果表明,试验钢的力学性能满足屈服强度ReL不小于470MPa,抗拉强度Rm不小于590MPa,伸长率A不小于17%,-20℃冲击功Akv不小于60J的设计要求,且具有良好的强韧性匹配.在TMCP状态下,试验钢组织为铁素体加贝氏体加少量马氏体,断口呈解理特征,回火后组织为铁素体加回火索氏体,断口呈韧窝特征,韧窝中夹杂物主要为Al2O3+MnS的复合夹杂物.随着回火温度的提高,试样断口韧窝变得大而深,分布更均匀,塑韧性得到明显改善,合理的回火温度为620～650℃.     

常化温度对2.3% Si无取向硅钢2.5 mm热轧板冲击韧性的影响

对900-950℃常化处理后的2.3%Si无取向硅钢进行了室温至100℃的冲击试验,采用扫描电镜观察不同条件下的冲击断口形貌,分析了常化温度对2.3%Si无取向硅钢韧性的影响。结果表明,当冲击试验为室温时,随常化温度的升高,试验钢由韧性断裂逐渐转为脆性断裂,冲击功由21.4J降至12.2J;当冲击温度为100℃时,经900～950℃常化处理后的试验钢冲击功为28.4～33.2J,为韧性断裂;经常化处理后的冲击断口区域夹杂物主要为AlN。     

退火温度对冷轧中锰钢组织性能和断裂行为的影响

 为了系统研究临界区退火和全奥氏体区退火对中锰钢性能的影响，为中锰钢的实际应用提供理论基础，在650~900 ℃范围内系统研究了冷轧中锰钢的显微组织和力学性能，并通过断口形貌观察分析了试验钢的断裂特性。结果表明，试验钢在临界区退火的综合力学性能明显优于全奥氏体区退火。650~750 ℃退火时，抗拉强度在1 000 MPa左右，强塑积超过30 GPa·%，发生韧性断裂，宏观上可以观察到明显的层状裂纹，微观下为大量韧窝；在800~900 ℃退火时，抗拉强度在743~1 154 MPa范围内波动较大，强塑积不足10 GPa·%，断口平整，发生脆性沿晶断裂；退火温度为650 ℃时，组织为片层状和等轴状的奥氏体、铁素体双相及大量渗碳体；随着退火温度的升高，渗碳体逐渐溶解消失，等轴状组织所占体积分数明显增加，奥氏体体积分数也不断增加，在750 ℃时达到52.2%；退火温度为800 ℃时，有马氏体产生，奥氏体体积分数下降；退火温度为900 ℃时，组织基本为马氏体，残留奥氏体体积分数仅为14.6%。     

回火处理对一种低碳贝氏体钢组织及低温韧性的影响

对一种含硼的低碳贝氏体钢进行了不同工艺的回火处理,并通过室温拉伸、摆锤冲击实验和扫描电镜研究了回火处理对实验钢的晶粒尺寸、晶界比例、贝氏体板条块的演变及强韧性的影响。结果表明,回火处理可使实验钢屈服强度升高,低温韧性显著改善,高温回火后塑性提高。300T实验钢-20℃下断口为韧窝断裂和准解理组成的混合型断裂,而500T和650T实验钢断口为韧窝断裂,600℃出现回火脆性区间,韧性恶化,属混合型断裂。650T钢的低温韧性最优,较高的回火温度促进了小角度晶界的迁移、亚晶合并过程,亚板条块数量减少,大角度晶界的比例、数量提高,晶粒尺寸有效细化,同时单位面积内板条块数目显著增加,有效地钝化了裂纹,提高了低温韧性。     

基于镀锌的Q/P工艺对钢组织与性能的影响

基于热镀锌的工艺特点制定Q/P热处理工艺,研究了奥氏体化温度及配分时间对组织和性能的影响。结果表明,随奥氏体化温度从800升至900℃,Q/P处理后组织中铁素体量减少,马氏体和残余奥氏体量增加,钢的屈服强度、抗拉强度均升高,伸长率降低,900℃奥氏体化时钢的强塑积最高。在460℃配分10、30、60s时,随着配分时间延长,组织中马氏体发生回火且发生大量贝氏体转变,造成Q/P处理后残余奥氏体量减少,使钢的抗拉强度、伸长率和强塑积均下降。     

热处理工艺对高碳贝氏体钢的组织与性能影响

以轴承用高碳贝氏体钢为研究对象,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及硬度计等手段研究了不同奥氏体化温度对贝氏体钢组织形成及性能的影响,遴选出最优的奥氏体化工艺,同时对比了不同贝氏体等温转变后有无Ce元素添加的高碳贝氏体钢的力学性能.试验结果表明,950℃奥氏体化温度得到的组织中无明显的大颗粒未溶碳化物,组织尺寸和硬度性能...     

热处理对高强大梁钢冲击吸收功的影响分析

为了研究热处理工艺对高强大梁钢冲击性能的影响，采用扫描电镜、透射电镜和EBSD等方法对700L不同热处理工艺后的冲击性能进行了研究。结果显示，热处理工艺对700L的冲击性能影响显著。在低于400 ℃退火时，冲击性能较原板有所提高;在高于550 ℃退火时，钢板组织发生变化，晶界析出大量渗碳体，冲击性能明显恶化。原板经不同奥氏体化温度空冷处理后，850 ℃空冷后的钢板拥有最佳的冲击性能，其组织由等轴的细小铁素体与M/A岛组成。织构分析结果表明，原板拥有较强的{001}〈110〉型织构，这类型织构可能对钢板冲击性能有不利影响，经低温退火处理后，{001}〈110〉型织构强度减弱，经奥氏体化处理后织构消失。     

1 800 MPa级微合金化热冲压钢的弯曲性能

通过力学性能3点弯曲试验和微观分析,研究了不同奥氏体化温度对1 800 MPa级微合金化热冲压钢弯曲性能的影响。结果表明,当奥氏体化温度为830～890 ℃时,试验钢的弯曲角度大于55°;当奥氏体化温度达到920 ℃时,试验钢的能量吸收能力和最大承载力明显降低。由于KAM升高引起的抗拉强度升高与由奥氏体晶粒尺寸增大和板条马氏体粗化引起的抗拉强度弱化相互作用,最终导致在不同奥氏体化温度和测试方向下试验钢的力学性能没有明显变化。     

淬火温度对30Cr15Mo1N高氮轴承钢组织和性能的影响

 利用金相显微镜、扫描电镜、Thermo-Calc热力学软件、洛氏硬度仪和冲击试验机等研究了淬火温度对高氮轴承钢30Cr15Mo1N组织和力学性能的影响规律。结果表明,随着淬火温度升高,钢中析出相（M23C6和M2N）逐渐溶解,基体中元素分布趋于均匀。在淬火温度低于1 050 ℃时,原始奥氏体晶粒未明显长大,高于1 050 ℃后晶粒急剧长大。随着淬火温度的升高,硬度先升高后降低,在1 000 ℃淬火后硬度最高。经低温处理后,30Cr15Mo1N的硬度明显提高,且并未发生显著降低。在900 ℃淬火后高氮轴承钢30Cr15Mo1N的冲击韧性最佳,而1 000及1 100 ℃淬火后韧性大幅度降低。     

冷却速率和奥氏体化温度对40Cr钢球化退火的影响

为探究奥氏体化温度和冷却速率对40Cr钢球化过程的影响,采用双相区球化退火研究了热轧态40Cr钢的球化退火行为和力学性能.奥氏体化温度从760℃提高到800℃,冷却速率从10℃·h-1上升到30℃·h-1,组织硬度随冷却速度呈V形变化,碳化物球化率随冷却速度变化正好与前者相反.奥氏体化温度为760℃,冷却速率为20℃·h-1所得到的球化组织球化率高,且碳化物细小,具有良好的冷成形性能,可大幅度缩短球化退火时间,显著提高生产效率.提出了球化退火过程中离异共析转变机制,控制好球化过程中奥氏体化温度、冷却速率及保温时间有利于离异共析转变的发生.      

固溶处理对冷轧Cr-Mn-N奥氏体不锈钢组织性能的影响

对一种节镍型Cr-Mn-N奥氏体不锈钢(Fe-13.8%Cr-11%Mn-0.35%N)的固溶处理工艺进行研究,设计固溶温度为800~1 100 ℃,保温时间为10、20和30 s,冷却方式为水冷和空冷。结果表明,试验钢经过900 ℃保温30 s水冷后,综合力学性能最佳,其中断后伸长率为47.7％,抗拉强度为1 023 MPa,屈服强度为540 MPa,强塑积为48.8 GPa·%。当固溶温度为800 ℃时,塑性提升并不明显,主要由于该温度仍处于敏化温度区间,导致含铬碳化物析出于奥氏体晶界,这对试样的塑性具有不利影响。根据EBSD的统计结果,经过900 ℃保温30 s后,试样组织中晶粒十分细小且均匀,平均晶粒尺寸约为1.4 μm;而提高固溶温度会导致晶粒粗化,1 000 ℃保温30 s后试样平均晶粒尺寸约为2.1 μm,1 100 ℃保温30 s后平均晶粒尺寸约为9.2 μm。     

淬火和低温处理对X30CrMoN151组织性能影响

 为了探索X30 CrMoN 15 1高氮马氏体钢的最佳淬火+低温处理工艺，利用OM、XRD、SEM、EDS和EBSD等方法研究了不同淬火温度和低温处理对高氮钢显微组织和性能的影响规律。结果表明，当奥氏体化温度低于1 050 ℃，原奥氏体晶粒长大缓慢，当奥氏体化温度高于1 050 ℃后晶粒长大加剧。随着奥氏体化温度的升高，碳化物溶解加剧，油淬后的残余奥氏体呈线性升高；低温处理后残余奥氏体大幅度减少，奥氏体化温度越高冷处理后残余奥氏体下降越多。钢的硬度随淬火温度先升高后降低，在1 000 ℃硬度最高；低温处理后，硬度随淬火温度先升高后降低，在1 030 ℃硬度最高。钢的冲击韧性随淬火温度先升高后降低，在1 030 ℃时冲击韧性最佳；低温处理后，钢的冲击韧性大幅度下降。     

M2高速钢的高温力学性能

在Gleeble- 3800热模拟机上进行了高速工具钢W6Mo5Cr4V2（M2）钢热模拟试验,测试了从650℃到1250℃温度M2钢的高温力学性能,得到了抗拉强度曲线和热塑性曲线,观察了不同温度下试样的金相组织和断口形貌。试验结果表明：M2高速钢的零塑性温度为1220℃,零强度温度为1250℃。良好的塑性温度区为950~1150℃,脆性区主要为1175℃至熔点,在850~950℃存在一个较弱的脆性区。在800℃附近,还存在一个良好的低温超塑性区。分析表明,M2高速钢的高温力学性能与基体组织的相变、碳化物的溶解和低熔点碳化物的熔化有很大关系。