20CrMo钢空心抽油杆的调质处理工艺

研究20CrMo钢空心抽油杆经过不同调质处理后的显微组织、力学性能。结果表明,20CrMo钢经880℃淬火+580℃回火处理后组织构成理想,无影响材料塑韧性的不利组织,晶粒细小;在获得高强度的同时,强度和塑韧性有良好配合,抗拉强度达到998MPa,屈服强度856MPa,伸长率20%,断面收缩率56%,冲击吸收能量24kJ,大大减少了作业过程中空心抽油杆井下疲劳断裂次数。     

回火温度对EH460级船用中厚钢板组织与强韧性的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射分析和力学性能检测设备等,探究了回火温度对EH460级船板钢组织与力学性能的影响。结果表明:经400 ℃回火2 h处理后的试验钢具有最佳的强韧性匹配,屈服强度达到471 MPa,抗拉强度达到560 MPa,-40 ℃冲击吸收能量达到了312 J。回火后粗大M/A岛的分解、微观组织中大角度晶界比例与密度的上升以及有效晶粒尺寸降低是试验钢低温韧性改善的主要原因。     

热处理工艺对35CrMo钢组织及性能的影响

利用SEM、金相显微镜、冲击试验机研究了淬火+回火、贝氏体等温淬火两种热处理工艺对35CrMo钢组织及性能的影响。结果表明,随回火温度提高或贝氏体含量的增加,材料的强度降低、塑韧性增加;回火索氏体组织的冲击断口表现为塑性韧窝状,而贝氏体/马氏体复相组织的冲击断口的纤维区表现为塑性韧窝状,放射区表现为脆性解理断裂;在等强度、塑韧性条件下,回火索氏体裂纹形成功低于贝氏体/马氏体复相组织,当裂纹形成后,回火索氏体组织裂纹扩展功高于贝氏体/马氏体复相组织。     

一种动力卡瓦高强钢热处理工艺试验研究

针对动力卡瓦材料需要同时满足高强度、高塑韧性的要求,设计了不同成分的Si-Mn-Ni系高强合金钢,进行不同回火温度的热处理试验,研究了成分差异和回火温度差异对高强合金钢力学性能的影响。结果表明:不同成分的试验钢经过相同热处理工艺后,在保持较高的强度(Rm≥1200 MPa,R_(p0.2)≥1000 MPa)的同时,塑韧性(δ≥14%,ψ≥41%,KV≥65 J)良好;对综合性能最优的试验钢进行深入的热处理工艺研究发现,随着回火温度升高,其强度降低,塑韧性提高。     

回火温度对Si-Mn低碳贝氏体钢塑韧性的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜研究了不同回火温度对Si-Mn低碳贝氏体钢的力学性能、微观组织、残留奥氏体、冲击断裂裂纹扩展的影响。结果表明,提高低碳贝氏体钢回火温度,降低残留奥氏体量,增加残留奥氏体的稳定性,有利于塑韧性的改善。但回火温度达到500℃以上,残留奥氏体量都发生转变或分解,塑韧性会变差。稳定的残留奥氏体会增大裂纹扩展能量,从而改善塑韧性。     

含碳量对淬火-配分-回火工艺处理钢力学性能的影响

比较了含碳量为0.21％～0.41％的高Si钢经“淬火-配分-回火(Q-P-T)”工艺和传统淬火回火(Q-T)工艺处理后力学性能的差异,用SEM、TEM和XRD法表征微观组织.结果表明,相对于传统Q-T工艺,经Q-P-T工艺处理的样品强度降低,塑韧性升高,随含碳量从0.21％增加到0.41％,强度降低幅度从70 MPa增加到230 MPa,断后伸长率提高的幅度从0.5％提高到2.5％,断面收缩率提高幅度从1.5％增加到3.5％,冲击吸收功提高幅度在5.6～15.0 J间波动.分析认为碳的脱溶是Q-P-T工艺处理钢强度降低的主要原因,一定量的稳定的残余奥氏体和各相的协调配合是塑韧性提高的主要影响因素.     

热处理工艺对0Cr13Ni5Mo钢焊接接头组织和性能的影响

对马氏体不锈钢0Cr13Ni5Mo焊接接头经过1000℃油淬后,分别进行了600℃,620℃+600℃,400℃回火。通过显微组织分析、拉伸试验、冲击试验和硬度检测对3种焊接接头的组织和力学性能进行了研究。结果表明,3种焊接接头中焊缝组织粗大,硬度最高;焊接接头的韧性低于相应热处理状态下母材的韧性;随着回火温度的降低,韧性下降,强度提高。二次回火比一次回火组织更加细小,强度和韧性更好;620℃+600℃二次回火后焊接接头具有比较理想的综合力学性能。     

60CrNiMo轧辊钢的热处理工艺

通过光学显微镜观察试验钢的显微组织,利用万能试验机、摆锤冲击试验机和布氏硬度计分别检测试验钢的强度、塑性、冲击性能和硬度,研究了热处理工艺对60CrNiMo轧辊钢组织性能的影响。结果表明,400℃等温淬火时得到的贝氏体和珠光体的混合组织其强度和塑韧性较差;相比较于马氏体等温淬火+高温回火工艺,采用两相区亚温淬火,形成的铁素体和回火马氏体双相组织,可有效改善试验钢的力学性能,并且可以避免淬火裂纹的产生;试验钢经马氏体等温淬火+亚温淬火+高温回火热处理后其布氏硬度为318 HBW,规定塑性延伸强度(R_(p0.2))为797 MPa,抗拉强度为981 MPa,伸长率15%,断面收缩率为46%,室温冲击吸收能量达到66 J,各项性能指标均优于国家标准JB/T 6401—2017中的要求。     

回火工艺对Cr-Ni-Mo-V高强钢组织和力学性能的影响

利用力学性能测试、金相观察、TEM、SEM和XRD等分析手段,研究了回火温度对40CrNi3MoV和50CrNi5MoV钢组织与力学性能的影响。结果表明,40CrNi3MoV钢和50CrNi5MoV钢回火后的组织具有板条马氏体特征,在板条马氏体的边界分布着高密度位错。试验钢在500~650℃范围内回火时,随着回火温度的增加,碳化物析出并长大;硬度、强度呈下降趋势;而冲击吸收能量、伸长率、断面收缩率呈上升的趋势。由于C、Mo和Ni含量的增加,在500~550℃范围内回火后,50CrNi5MoV钢的屈服强度能够达到1400MPa级,比40CrNi3MoV钢高170MPa左右,且塑韧性较好。     

压铸用H13热作模具钢热处理工艺研究

为预防模具早期失效、提高模具使用寿命,以H13钢为对象,通过试验,对该热作模具钢的淬火、回火工艺及二次硬化进行了系统研究,并对其强度、塑性、硬度及冲击性能进行了检测及分析.研究结果表明,优质H13钢二次硬化温度比常用H13钢高50～70℃;经1 100℃淬火、600℃二次回火后,试样表现为较优的强韧性配合和综合使用性能,其伸长率达8.10%,屈服强度达1 335 MPa、抗拉强度达1 534 MPa.     

冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响

研究了冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响。结果表明,780 ℃淬火油冷、550 ℃回火后试样具有较高的抗拉强度和冲击吸收能量,分别为1250 MPa和78.63 J;20%聚乙二醇商用淬火液冷却后的抗拉强度为1140 MPa,冲击吸收能量为80.7 J;油冷及20%聚乙二醇淬火液冷却后组织为索氏体组织和少量的铁素体。860 ℃淬火雾冷/空冷+550 ℃回火后试样的抗拉强度分别为1010 MPa和945 MPa,冲击吸收能量分别为35.7 J及38.4 J,组织为回火索氏体或粒状贝氏体。780 ℃淬火油冷/商用淬火液冷却是较为合适的淬火冷却工艺。780 ℃淬火油冷/20%聚乙二醇淬火液冷却+550 ℃回火后冲击断裂机制为韧性断裂,860 ℃淬火雾冷/空冷550 ℃回火后冲击断裂机制为脆性断裂,增加淬火冷却速度可以改善冲击断口形貌。     

低碳CuNiCrMnMo钢热处理后的组织与性能

设计了一种低碳CuNiCrMnMo钢,并研究了3种热处理工艺(油淬+回火、水淬+回火和轧后直接淬火回火)条件下试验钢的组织与性能.试验钢经油淬和600 ℃回火1 h,屈服强度Rp0.2=645 MPa,抗拉强度Rm=745 MPa,-60 ℃冲击吸收能量为138 J;经水淬和650 ℃回火1 h,屈服强度Rp0.2= 668 MPa,抗拉强度Rm=721 MPa,-80 ℃下冲击吸收能量为216 J.经直接淬火和650 ℃回火1 h,达到最佳的强韧性匹配,即屈服强度Rp0.2=700 MPa,抗拉强度Rm=764 MPa,-80 ℃下冲击吸收能量为182 J.     

淬火及回火热处理对X100管线钢组织和性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉伸试验及示波冲击试验研究了淬火和回火热处理对X100管线钢组织和性能的影响。结果表明:450℃回火后,实验钢的屈服强度(Rt0.5)由785 MPa降低至731 MPa,抗拉强度(Rm)由845 MPa提高至931 MPa,强度及塑韧性改善。板条贝氏体(LB)板条结构弱化,粒状贝氏体(GB)体积分数增加,马氏体/奥氏体(M/A)组元细化至亚微米级。针状铁素体(AF)的回火稳定性高于LB和GB;940℃淬火+450℃回火实验钢的Rt0.5为819 MPa,Rm为893 MPa,Rt0.5/Rm为0.92,A50为33.5%,强韧性提高。淬火和回火对实验钢冲击断裂过程的脆性裂纹扩展能(E3)和脆性裂纹扩展止裂能(E4)改善效果好于450℃回火。实验温度降低,止裂性的改善效果变差。LB、GB和平行排列的M/A组元将原始奥氏体晶粒分割细化,亚微米级M/A组元的分布差异使铁素体晶粒内不同区域呈现LB和GB组织形态。     

回火温度对25Cr2Ni4MOV钢组织和性能的影响

采用冲击、拉伸、硬度以及微观分析等实验方法,研究了回火温度对25Cr2Ni4MoV钢微观组织和力学性能的影响。结果表明：在不同温度下回火时,回火组织均为回火索氏体＋碳化物,但碳化物在基体中分布状态的不同导致了力学性能的较大差异。为使回火后材料的强度、硬度和塑韧性达到良好匹配,最佳的回火工艺应为880℃淬火后在610℃加热保温4h空冷。     

回火时间对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物演变及力学性能的影响

利用TEM和SEM研究了回火时间(10、20、40和120 min)对不同V含量(0、0.08%、0.14%,质量分数)Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物转变和力学性能的影响。结果表明,淬火态0V钢在马氏体板条间析出了少量的M7C3型碳化物,而含V钢中无碳化物析出,因此淬火态0V钢的强度最高(2060 MPa)。回火处理过程中,短时间(20 min)回火时,0V钢仅在板条间析出了M3C型碳化物,随着回火时间延长,M3C型碳化物逐渐转变为M23C6,这2种碳化物尺寸均较粗大(150~300 nm),对合金钢强度的贡献相对较弱,导致0V钢的强度逐渐下降,由回火20 min时的1197 MPa下降到回火120 min后的1088 MPa。加入V后,合金钢经短时间(20 min)回火后不仅在晶界析出M3C,还在晶内析出了数量较多的M2C,且尺寸细小(不大于80 nm),随着回火时间的延长,M3C逐渐分解并形成了数量较多的M6C和更稳定的MC,对合金钢的沉淀强化效果较强,且对塑韧性的影响相对较小。因此随着回火时间的延长,含V钢的强度基本保持不变,而塑韧性呈现增加的趋势,获得了良好的强韧性配合。     

回火工艺对TMCP低合金海工钢Nb微合金化效果的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机等研究了含Nb和无Nb两种成分低合金海工钢经控轧控冷(TMCP)及回火工艺处理后的组织与性能，研究了回火工艺对Nb微合金化效果的影响。结果表明：经TMCP工艺和回火工艺处理后，含Nb钢平均屈服强度分别为448 MPa和491 MPa,-40℃冲击吸收能量分别为272 J和289 J,而无Nb钢平均屈服强度分别为379 MPa和470 MPa,-40℃冲击吸收能量分别为118 J和300 J。回火后，无Nb钢屈服强度提高了91 MPa,而冲击韧性更是提高了1.5倍，与含Nb钢强度和韧性的差距均得到明显缩小。因此，回火工艺对无Nb钢强韧性的提高效果更明显，而对含Nb钢强韧性的提高较小。     

回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、显微组织观察、扫描电镜观察,研究回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响规律。结果表明:试验钢900 ℃保温后水淬再200~300 ℃回火后,为回火板条马氏体组织;在 400 ℃和500 ℃回火后,为回火屈氏体组织;在600 ℃回火后,为回火索氏体组织。试验钢具有较高的回火稳定性,在400~600 ℃回火时,α铁素体仍保持板条马氏体的形状和位向。在200 ℃回火后,小角度晶界含量较多,阻碍微裂纹扩展,韧性较好,随着回火温度的升高,小角度晶界占比逐渐减少,在400 ℃回火后,小角度晶界占比较少,碳化物的析出恶化试验钢的韧性,发生了回火脆性,韧性最差,500 ℃和600 ℃回火后,试验钢的小角度晶界占比较400 ℃相差不明显,但试验钢回复程度较大且600 ℃回火发生部分再结晶,回火软化作用较大,韧性较高。当回火温度为200 ℃时,试验钢具有最佳的综合性能,屈服强度为1164.38 MPa,抗拉强度为1429.70 MPa,断后伸长率为14.66%,硬度为430.27 HV3,标准试样-40 ℃冲击吸收能量为92.30 J。     

不同回火工艺下16Cr12Co钢的强韧化机理研究

采用扫描电镜、透射电镜、硬度测试、冲击及拉伸测试,对16Cr12Co钢在不同回火温度下的微观结构及力学性能进行研究,揭示其强韧化机理。结果表明:经过回火处理后,钢的抗拉强度和屈服强度都有明显提高,分别达到1910 MPa和1 420 MPa;且随着回火温度的升高,其断面收缩率和伸长率减小,表面硬度增加,冲击功先减小后增加。同时,钢中析出了超细板状马氏体,保证了其具有良好的韧性和较高的强度。     

超高强钢直接淬火后回火组织与力学性能的研究

对试验钢进行了两阶段控轧后直接淬火到室温,研究了250~600℃不同回火温度对组织和性能的影响。结果表明:在低于350℃回火时,试验钢的组织为细小的板条马氏体,碳化物的尺寸细小,且具有良好的强韧性;350℃回火的综合力学性能最好,抗拉强度为1630 MPa,屈服强度为1395 MPa,-20℃冲击吸收功为22 J;高于350℃回火,马氏体板条宽度明显增加,碳化物长大粗化,强度下降;450℃回火,出现粗大的碳化物导致回火脆性,韧性最差。     

回火工艺对ZG70Cr2MnNiSi铸钢组织和性能的影响

探讨了回火工艺对ZG70Cr2MnNiSi铸钢组织和性能的影响。结果表明,在550～610℃范围内回火,都可得到回火索氏体组织。随回火温度的提高,合金碳化物分布的弥散度增大,材料的断裂机制由解理断裂向准解理断裂转变,表明材料的韧性得到提高。试验钢590℃回火后的抗拉强度为1285.35 MPa,断面收缩率为4.68%,达到较好的强韧性配合,适用于中等冲击磨损的工况条件。