40CrNiMo钢淬火组织的Mssbauer谱研究

用室温透射Mossbauer谱研究了不同条件下淬火处理对钢中马氏体基体组织、残留奥氏体量和其含碳量的影响规律,阐明了高温直接淬火和形变淬火处理提高强韧性的效果与残留奥氏体量无明显关系。     

变质处理对高硅铸钢残留奥氏体及力学性能的影响

采用X射线衍射对RE/V/Ti复合变质处理后高硅铸钢等温淬火组织中残留奥氏体量及残留奥氏体含碳量进行了测定.采用透射电子显微镜(TEM)和光学显微镜(OM)对高硅铸钢等温淬火热处理后的显微组织以及残留奥氏体分布形态进行了研究.结果表明,等温温度低于385 ℃时,复合变质处理高硅铸钢中残留奥氏体量及残留奥氏体平均含碳量均低于未变质高硅铸钢;385 ℃等温处理时,两者的残留奥氏体量及残留奥氏体平均含碳量基本相同.等温淬火高硅铸钢显微组织中残留奥氏体呈两种分布形态:薄膜状及块状.在相同的等温温度下,复合变质处理使残留奥氏体薄膜厚度以及贝氏体铁素体板条厚度、长度均大幅度减小,块状残留奥氏体的量大为减少,有利于高硅铸钢综合力学性能的提高.     

Q&P工艺对冷轧高强钢中残留奥氏体的影响

对冷轧C-Si-Mn系高强钢进行了淬火与配分(QP)处理。利用扫描电镜、电子背散射衍射、X射线衍射等实验手段,研究了QP工艺参数与残留奥氏体量的关系。结果表明,残留奥氏体量在峰值淬火温度周围较大范围内变化不大,均在15%以上。配分温度的升高和配分时间的增加有助于残留奥氏体量的提高,过高的配分参数则会导致残留奥氏体的分解与碳化物的析出。实验钢于760℃淬火至160℃后经450℃配分60 s,残留奥氏体量可以达到22%,保证了较高的强塑积23 GPa·%,其中抗拉强度1518 MPa,伸长率15.2%。     

淬火-配分处理对二次淬火时钢中残留奥氏体分解转变的影响

对0.26C-1.72Si-1.56Mn钢进行了不同碳配分时间的淬火-配分(Q-P)处理,并研究了其组织,特别是二次淬火中奥氏体的分解转变。结果表明:Q-P处理后都形成了板条马氏体+二次淬火组织,且二次淬火组织中都存在孪晶马氏体;碳配分时间在10~300 s范围内,Q-P处理后残留奥氏体中的C含量均高于1.0wt%,残留奥氏体的含量不低于11%(体积分数),有利于钢韧性的改善;初次淬火后未转变奥氏体的形态和尺寸是影响其稳定性的关键因素,初次马氏体板条界膜状奥氏体容易形成残留奥氏体;相对于块状未转变奥氏体,条状未转变奥氏体容易形成二次淬火马氏体及片状残留奥氏体。     

循环淬火-回火处理对90CrMnTi钢冲击韧性的影响

采用OM、SEM、TEM和XRD等分析方法,研究了90CrMnTi钢经780℃淬火(1~3)次和180℃回火处理后的组织和性能,分析了循环淬火-回火处理对冲击韧性的影响。研究表明,循环淬火显著改善了90CrMnTi钢的冲击韧性,但对其硬度的影响较小。经3次淬火后其晶粒尺寸从1次淬火的约18μm减小到3μm,马氏体片的宽度明显变窄,未溶碳化物减少和残留奥氏体量增加。宽度20~70 nm的薄膜状残留奥氏体分布于马氏体片间或马氏体片与碳化物的交界处,且与相邻马氏体满足K-S或NW位向关系。90CrMnTi钢冲击韧性显著提高的根本原因是循环淬火-回火处理所致的晶粒超细化、马氏体片细化和碳化物减少及残留奥氏体量增加的综合作用的结果。     

铣刀深冷处理过程中残留奥氏体演变的数值模拟

基于金属-热-力耦合理论框架,利用DEFORM有限元分析软件建立了SDC99铣刀深冷处理多物理场耦合数值分析模型,探讨了深冷处理过程中铣刀内残留奥氏体的演变及分布规律,并借助X-ray衍射仪验证模拟结果。研究表明:淬火初始,铣刀中奥氏体的体积分数急剧下降,随着淬火时间的增加,奥氏体向马氏体的转变趋于平缓。淬火后,铣刀中残留奥氏体主要分布于刀刃根部附近和铣刀中空内圆柱面上,尤其是刀刃根部其残留奥氏体含量高达20%。进入深冷处理后,铣刀中的残留奥氏体继续向马氏体转变,与淬火初始相比,其奥氏体转变速率要小得多。深冷处理后,铣刀中残留奥氏体含量明显降低,其含量在3%以下,但仍主要聚集在刀刃根部。模拟结果与XRD定量分析结果比较吻合,验证了数值模拟的准确性和可靠性。     

Q&P工艺对Fe-0.45C-1.6B高硼钢组织和性能的影响

借助Thermo-Calc、光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计及冲击磨损试验机对Fe-0.45C-1.6B高硼钢铸态和经Q&P工艺处理后的组织和性能进行分析。结果表明:高硼钢铸态组织由铁素体、马氏体及残留奥氏体构成的基体和共晶硼化物组成。经Q&P工艺处理发现,高硼钢在Ms点以下为马氏体等温转变,随着淬火时间的增加,基体中残留奥氏体越来越多,在淬火时间为120 s时达到极限。随着配分时间的增加,高硼钢中残留奥氏体增加,配分时间为80 s时残留奥氏体量最多,但是由于较多的残留奥氏体不能支撑硼化物,因此高硼钢的耐磨性降低。     

热处理工艺对Cr-Mo-(V)型轴承钢组织和性能的影响

研究了V和Mo元素的添加以及热处理制度对轴承钢组织与性能的影响。采用SEM、XRD、EBSD和TEM等手段表征和测试了试验钢的微观组织、断口形貌、力学性能、显微硬度和冲击吸收能量,并计算了残留奥氏体的含量。结果表明,经贝氏体等温淬火处理后,相比于淬火+回火处理,不同试验钢的抗拉强度均高于淬火+回火处理,而显微硬度则相反,冲击吸收能量改善最为明显。经贝氏体等温淬火处理后,试验钢的断口具有孔洞聚合型断裂的特征,而经淬火+回火处理后的断口属于解理断裂;加入V和Mo元素后,残留奥氏体的含量均降低,并存在两种形态,一是分布于晶界处的块状残留奥氏体,平均尺寸在500 nm左右;二是分布在贝氏体板条间的薄膜状残留奥氏体,平均尺寸在100 nm左右。     

Q&P工艺处理钢的单轴拉伸性能研究

研究了低合金马氏体钢经QP(Quenching and partitioning,淬火和配分)工艺处理后的单轴拉伸性能,并与传统QT(Quenching and Tempering,淬火+回火)工艺进行比较,分别用SEM和XRD进行微观组织观察和残留奥氏体量的测量。结果表明,与QT工艺相比,在获得相同断后伸长率时,QP工艺处理的样品可以获得较高的抗拉强度,同时具有较高的加工硬化率和裂纹形成能。拉伸过程中,QP组织中新鲜马氏体强化基体,残留奥氏体协调变形、松弛应力、钝化裂纹,由硬基体和残留奥氏体组成的多相组织使QP工艺处理钢获得高强度和高塑性的配合。     

淬火温度对5Cr15MoV钢空冷淬火组织与性能的影响

通过1000~1200 ℃间隔50 ℃的系列加热温度对5Cr15MoV马氏体不锈钢进行空冷淬火试验,并采用光学显微镜、EBSD和洛氏硬度计对不同温度淬火后组织和硬度进行检测,研究了淬火温度对试验钢组织、晶粒尺寸、残留奥氏体含量以及硬度的影响。结果表明,试验钢淬火后组织为马氏体+未溶合金碳化物+残留奥氏体。随着淬火温度升高,马氏体板条尺寸增大,未溶碳化物量逐渐减少直至消失,残留奥氏体含量先增加后减少。试验钢的硬度变化趋势为先增加后显著降低,在淬火温度为1050 ℃达到最大值60.8 HRC。试验钢硬度主要是马氏体的含碳量、晶粒尺寸、残留奥氏体含量和碳化物含量综合作用的结果。     

18CrNiMo7-6钢制齿轮渗碳后等温淬火组织及性能

利用JMatPro软件对渗碳后的18CrNiMo7-6钢制齿轮表面Ms点进行模拟计算,基于模拟结果对齿轮进行了180℃等温盐浴淬火处理,研究了等温盐浴淬火处理齿轮的组织和性能,并和普通油浴淬火处理进行了横向对比。结果表明:渗碳齿轮经180℃等温淬火处理,表层获得下贝氏体,少量马氏体以及残留奥氏体的复相组织,并由表及里逐渐过渡至心部的马氏体组织;相比于普通油浴淬火,盐浴淬火所形成的心部存在少量的贝氏体组织能够降低齿轮的裂纹敏感性,提高综合力学性能;等温盐浴淬火齿轮的表面生成了约20%的残留奥氏体,导致齿轮表面硬度较低,但经深冷处理,能够有效控制等温盐浴淬火后齿轮表面的残留奥氏体含量,并且显著提高表面硬度;通过试验齿轮的单齿弯曲疲劳检测,180℃等温盐浴淬火齿轮服役性能显著高于普通油浴淬火齿轮。     

论轴承钢热处理工艺的发展和现状——提高轴承零件使用寿命的热处理途径

本文讨论了马氏体含碳量、残留奥氏体量、表面残存压应力、碳化物尺寸和数量、奥氏体晶粒大小及贝氏体基体对轴承钢接触疲劳抗力、压破强度及尺寸稳定性的影响。评述了优选奥氏体化温度,控制残留应力、形变淬火,碳化物超细化、晶粒超细化、等温处理等轴承钢热处理工艺的发展和适用条件。对提高轴承零件寿命的热处理工艺提出了建议。     

Q-P工艺等温淬火温度对60Mn2SiCr钢组织和力学性能的影响

利用扫描电镜、X射线衍射仪、冲击试验机、洛氏硬度计和拉伸试验机等,对淬火-配分(Q-P)工艺等温淬火温度对60Mn2SiCr钢微观组织及力学性能的影响进行了研究,并重点分析了试验钢经Q-P处理后微观组织中残留奥氏体含量及残留奥氏体中碳含量与力学性能的关系。结果表明,等温淬火温度从120℃升高至180℃,试样洛氏硬度、冲击吸收能量、抗拉强度以及伸长率均随着马氏体、残留奥氏体及残留奥氏体中碳含量下降而降低。当Q-P工艺等温淬火温度为120℃时,力学性能最优,试样中残留奥氏体体积分数为13.9%,残留奥氏体中碳含量(质量分数)为1.1%,洛氏硬度为58.8 HRC,冲击吸收能量为50.7 J,抗拉强度为1768 MPa,伸长率达19.6%。     

高强韧性冷作模具钢SDC55的Q-P-T工艺及性能

研究了高强韧冷作模具钢SDC55不同淬火-碳分配-回火(Q-P-T)工艺处理后的组织和性能.使用J-Mat Pro软件辅助计算SDC55的Ms温度.利用相变仪测量材料在碳分配阶段相变情况.对Q-P-T处理之后SDC55的组织进行金相显微镜、扫描电镜研究.利用X射线衍射仪对Q-P-T处理过后的试样进行残留奥氏体测量.结果表明,试验钢经过Q-P-T处理之后与常规的淬火回火的硬度相当,韧性有所提高.经过Q-P-T处理后韧性提高的原因是由于残留奥氏体的稳定性提高.由于SDC55中含有较多的碳化物形成元素,在碳分配阶段有碳化物析出,并且由于马氏体/奥氏体的界面迁移和残留奥氏体的分解,导致经过Q-P-T处理之后残留奥氏体含量有所降低.     

快速加热回火过程中9Ni钢组织的演化

采用淬火膨胀仪模拟了9Ni钢的快速加热回火工艺,并结合显微组织观察、淬火后残留奥氏体含量的计算以及回火过程中热膨胀曲线的分析,研究了9Ni钢快速加热回火过程中组织的演变行为。结果表明:淬火终冷温度略高于M_f点时,淬火组织中存在少量的残留奥氏体,经快速加热后能够促进回火过程中逆转变奥氏体的生成;但当终冷温度过高时,残留奥氏体量大幅增加,反而会抑制逆转变奥氏体的形成;快速加热有利于马氏体的逆转变及碳原子在奥氏体中的富集,但这两种机制存在竞争关系,快速加热回火后组织中的奥氏体较少时,碳原子的富集会使其稳定性上升,反之则导致碳原子在奥氏体中的富集程度减弱,稳定性变差。     

水溶性聚合物淬火剂在碳氮共渗件淬火中的使用

评估了水、10%的水溶性聚合物溶液以及常规淬火油对碳氮共渗件的淬火性能,并比较了经各种介质冷却后的淬火态和调质态的显微组织.淬硬层中的典型组织为气体碳氮共渗产物（碳氮化合物）-马氏体-残留奥氏体,心部组织为马氏体-残留奥氏体或贝氏体-残留奥氏体.通过研究残留奥氏体和氮碳化合物的含量对硬度、耐磨性和冲击强度的影响,表明使用10%的水性聚（亚烷基）二醇淬火液淬火时的效果最佳.     

淬火与回火间的时效对1Cr17Ni2钢组织及屈服强度的影响

研究分析了1Cr17Ni12钢在淬火与回火间进行时效及其组织及屈服强度的影响。认为淬火后，进行时效处理，然后再进行回火，可明显减少残留奥氏体量，提高1Cr17Ni12钢的屈服强度及屈强比。     

热处理工艺对低碳马氏体钢冲击性能的影响

对一种低碳试验钢分别采用淬火、回火、Q&P、深冷等不同工艺进行热处理,并借助落锤冲击试验机、扫描电镜、X射线衍射、透射电镜等手段对其冲击性能、断口形貌和显微组织进行研究。结果表明,深冷处理能使钢中残留奥氏体明显减少,但冲击吸收能量的变化不明显。经过Q-P处理可以显著提高残留奥氏体量,同时改善试验钢冲击性能。经过280 ℃×5 min回火处理后,残留奥氏体量虽有所降低,但冲击性能却有较大的提高。对低碳马氏体钢而言,可以通过Q-P处理提高残留奥氏体的热稳定性来改善其冲击性能,也可以通过低温回火处理促使ε过渡型碳化物的析出或者形成退火孪晶来提高其冲击性能。     

挖掘机斗齿用新型低合金耐磨钢热处理工艺参数的研究

研究了挖掘机斗齿用的新型低合金耐磨钢,利用淬火+C配分(QP)工艺进行了钢的热处理。利用Jmatpro软件模拟和奥氏体晶界侵蚀试验确定了奥氏体化温度。采用JSM-5610LV扫描电镜、JB-300B冲击试验机和D8 ADVANCE X射线衍射仪等手段,研究了等温淬火温度、配分温度对低合金耐磨钢组织和力学性能的影响,并分析了等温淬火温度对残留奥氏体含量的影响规律。结果表明:在试验条件下适宜的热处理工艺参数是:奥氏体化温度为870℃,等温淬火温度为320℃,配分温度为400℃;残留奥氏体含量在等温淬火温度为320℃时达到最大的体积分数(7.1%)。     

深冷处理对440C马氏体不锈钢组织和耐蚀性的影响

研究了深冷处理对440C马氏体不锈钢组织和耐蚀性的影响。研究表明,液氮深冷处理后440C不锈钢硬度可提高2.3 HRC,残留奥氏体含量降低了11.7%,72 h中性盐雾试验表面无明显点蚀。440C不锈钢淬火后室温停留2 h以上残留奥氏体含量明显增加,硬度值、耐蚀性下降。实际生产中,淬火与液氮深冷处理时间间隔应不超过2 h。