回火温度对Ti-V-Mo微合金化马氏体钢析出相和力学性能的影响

利用微观分析和物理化学相分析法,对不同回火温度(550,600,650 ℃)保温1 h后的Ti-V-Mo微合金化马氏体钢的组织和析出相表征,并进行了强化分量的计算。结果表明,在600 ℃回火时具有最佳的综合力学性能:抗拉强度为1298 MPa,屈服强度为1286 MPa,伸长率为14%。强化分量计算结果表明:析出强化和细晶强化是主要的强化方式,约占总强度的40%和30%,其中析出强化分量σ_p为517 MPa,由5 nm以下的(Ti,V,Mo)C粒子(质量分数22%)提供。回火温度由550 ℃升高到600 ℃,抗拉强度和屈服强度均有增加,同时伸长率变化不大,其主要原因是σ_p对屈服强度的贡献量提高,在提高强度的同时改善了塑性。     

回火温度对690 MPa级工程机械用钢组织与性能的影响

设计了一种低碳Fe-Mn-Nb-Cu-B系屈服强度690 MPa级工程机械结构用钢,利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等仪器研究了不同回火温度对实验钢的组织和性能的影响.结果表明:回火温度对屈服强度和抗拉强度均有较大影响,都呈现出先降低再升高再降低的规律.600℃回火时的综合力学性能较好,屈服强度比未回火时增加了145 MPa；并且屈强比和硬度随回火温度的变化趋势同抗拉强度和屈服强度的变化规律是相同的.分析认为:回火前后力学性能的变化的主要原因是与回火后有更多弥散的尺寸在20 nm以下的新的细小(Nb,Ti) (N,C)粒子析出以及发生位错的回复和M-A岛的分解有关.     

在不同回火温度下1500MPa级Nb-Ti低合金钢的微观组织

在传统的控制轧制基础上,直接淬火+回火工艺得到了Nb-Ti低合金钢的最优综合力学性能,即回火温度为200℃时,抗拉强度为1 730 MPa,屈服强度为1 400 MPa,-40℃冲击功为43 J。低温回火,板条内析出碳化物。随回火温度升高,实验钢韧性先降低,形成回火脆性线性,再升高,逐渐形成球形渗碳体,600℃时最多。     

回火温度对高强海洋平台钢组织和性能的影响

对自制的高强海洋平台用合金钢850℃油淬后进行200~650℃×2 h回火处理,研究了回火温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随回火温度的升高,试验钢的淬火组织逐渐转变为回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体;强度和硬度逐渐下降,但与抗拉强度相比,上屈服强度下降得更慢些,塑性总体呈现升高趋势。600℃回火试样拉伸过程中出现屈服平台,继续提高回火温度,屈服现象更明显。冲击性能随回火温度的升高先下降后上升,在300~500℃范围内出现明显的回火脆性。当回火温度为600℃时强韧性匹配最好,抗拉强度840 MPa,上屈服强度760 MPa,断后伸长率17%,-40℃冲击吸收能量175 J。     

回火温度对N63钢组织及力学性能的影响

采用扫描电镜和透射电镜等手段研究了回火温度对N63钢组织及性能的影响。结果表明，N63钢具有良好的抗回火稳定性，260～600℃回火几乎未生成逆转变奥氏体，该温度区间内低温回火的析出相主要为ε-碳化物，当回火温度升高至480℃附近时基体析出M₂C碳化物，抗拉强度和屈服强度分别达到峰值，为1483 MPa和1138 MPa,然后随回火温度的升高迅速下降，600℃回火时抗拉强度仅为1009 MPa,此时N63钢马氏体基体板条分解严重，析出相为渗碳体和M₂₃C₆;冲击吸收能量随回火温度先下降后升高再下降，420℃回火冲击吸收能量最低，为79 J。综合不同回火温度下的微观组织和力学性能，N63钢在480℃回火具有优异的强韧性匹配。     

回火工艺对X120管线钢组织与性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等实验方法,研究了回火温度500～650℃对X120管线钢组织和性能的影响。运用Ashby-Orowan修正模型等强化理论分析了X120管线钢回火工艺的强化机理。结果表明:回火温度对屈服强度和抗拉强度均有较大影响,回火后实验钢屈服强度分别在回火温度为550℃和600℃出现两个峰值,抗拉强度在600℃时出现峰值,伸长率略有升高,屈强比升高。分析认为:回火过程中实验钢性能的变化是由析出强化、位错强化、固溶强化等强化机理共同作用造成的。     

两相区回火温度对含7%锰Q690钢组织和性能的影响

采用SEM、XRD、TEM和Thermo-Calc软件计算等手段研究了两相区回火温度对0.02C-7Mn钢的组织和性能变化的影响。结果表明,淬火后试验钢组织以淬火马氏体为主,伴有极少量的残留奥氏体;两相区回火后,基体组织以回火马氏体为主,出现逆转变奥氏体,空冷后转变为残留奥氏体。随着回火温度的升高,残留奥氏体的含量逐渐增加,在650 ℃回火后到达峰值为18.78%;与此同时出现了6.57%的ε-马氏体。两相区回火后,试验钢的抗拉强度均有下降,但是屈服强度有不同程度的升高,这归因于回火过程中位错密度的下降以及弥散第二相的析出。另外,ε-马氏体的存在不仅迅速降低了屈服强度,而且还损害了韧性。在600 ℃回火后,试验钢具有优异的综合力学性能(横向:抗拉强度为984 MPa、屈服强度为973 MPa,-40 ℃冲击吸收能量为163 J,纵向:抗拉强度为947 MPa、屈服强度为919 MPa,-40 ℃冲击吸收能量为186 J),满足Q690用钢的力学性能需求。     

回火对铌微合金化C-Mn钢的组织及性能影响

研究了低碳低合金铌微合金化钢经轧制快速冷却后回火过程中组织与力学性能的变化.结果表明,低碳低合金铌微合金化钢回火时弥散强化随钢中Nb含量的升高而增强.当钢中Nb含量高于0.042%时,抗拉强度及屈服强度在600℃回火2 h达到峰值.含0.023%Nb的钢在550℃回火时的抗拉强度达到最高值,而屈服强度在550℃和650℃回火时出现双峰值.低于600℃回火,全部试验钢中观察到回火贝氏体,700℃回火时,回火贝氏体消失,形成平衡组织.     

9Ni钢拉伸性能的同步辐射高能X射线原位研究

利用热膨胀仪、同步辐射高能X射线衍射、XRD和TEM等对经淬火+两相区处理+不同温度回火处理的9Ni钢中逆变奥氏体含量、逆变奥氏体在室温单轴拉伸过程的形变诱导相变及其对强度的影响规律进行了研究.结果表明,经780℃淬火和680℃两相区处理后,实验钢中不含逆变奥氏体,而在随后的回火过程中产生一定量的逆变奥氏体.逆变奥氏体含量随回火温度的上升先升高而后降低,600℃回火时逆变奥氏体含量最高.在室温拉伸过程中,逆变奥氏体的形变诱导相变开始于宏观屈服之后,在颈缩前基本全部转变成马氏体,从而屈服强度随回火温度的升高先减小后增大,600℃回火时屈服强度最小;抗拉强度随回火温度的升高而增大,640℃回火时抗拉强度最大.     

钼对低碳钢高温力学性能的影响

以新一代高炉炉壳用钢的开发为背景,采用低Mo或无Mo的成分设计,研究了Mo对热轧态、回火态和正火态低碳钢组织和高温拉伸性能的影响.结果表明,试验钢热轧态组织均为铁素体+珠光体+M-A岛,其屈服强度可保持至400℃而不明显降低;回火后,岛状马氏体组织消失,试验钢屈服强度在室温～600 ℃范围内随拉伸温度升高而线性下降.Mo的添加提高了回火时第二相的析出温度,并使正火态组织中含有大量M-A岛.含Mo试验钢在回火后具有更高的室温和高温强度,经640℃回火后,其常温屈服和抗拉强度依次为540 MPa和625 MPa,屈强比为0.86,600℃屈服强度保持率为55%.     

基于正交试验的G105钻杆强韧化工艺优化研究

采用正交试验法研究了淬火加热温度、淬火保温时间、回火加热温度和回火保温时间对26CrMoNbTiB钻杆用钢强韧性的影响.结果表明,回火加热温度对实验钢的强度和伸长率影响最大,淬火加热温度次之.当淬火温度为910℃、保温时间为35 min,回火温度和时间分别为590℃和65 min时,26CrMoNbTiB钢的屈服强度为898 MPa,抗拉强度为973 MPa,伸长率为17.4％,具有良好的综合力学性能.     

超快冷+层流冷却工艺对Mn-Ti钢组织与性能影响

研究了超快冷+层流冷却工艺对一种Mn-Ti钢组织与性能的影响。结果表明:随入超快冷段温度的升高,实验钢的屈服强度和抗拉强度先升高后降低,随层流段出口温度的降低,其屈服强度和抗拉强度先降低后升高。当入超快冷段、出超快冷段及层流段出口的温度分别为830、699及620℃时,实验钢的屈服强度、抗拉强度及伸长率分别为675 MPa、737.5 MPa和20%,力学性能最佳,其组织以铁素体为主,在铁素体基体上存在大量的细小析出物,通过计算,其析出强化量为190 MPa,细晶强化及析出强化有效提高了实验钢的力学性能。     

回火温度对CLAM钢组织及性能的影响

以真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔精炼(ESR)生产的CLAM钢为研究对象,在1000℃淬火后,分别在690、725、760、795℃下回火,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等研究了回火温度对CLAM钢组织及力学性能的影响。结果表明:在不同温度回火后,试验钢显微组织均为回火马氏体;随着回火温度的升高,试验钢中析出相数量逐渐增多;725℃回火后,试验钢析出相的尺寸细小,但出现偏聚现象,回火温度为760℃时,析出相分布较为均匀;随着回火温度的升高,试验钢强度逐渐降低,冲击韧性逐渐提高;760℃回火时试验钢具有较优的综合力学性能。725℃回火对试验钢的位错密度和强度影响最大,相比690℃回火,试验钢的位错密度、抗拉强度及屈服强度分别下降了2.575×10^14 m^-2、109.6 MPa和118.1 MPa。     

回火温度对30CrMnSiA钢力学性能的影响

30CrMnSiA钢样品经890℃油冷淬火处理后,分别在450-590℃进行回火处理。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及力学试验机等手段,研究了热处理后30CrMnSiA钢的显微组织以及力学性能。结果表明:随着回火温度的升高,30CrMnSiA钢组织中的回火索氏体占比不断提高,合金强度下降,伸长率增加。经890℃淬火+500℃回火处理后低合金钢的综合性能较佳,硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击韧度分别为39 HRC、1302 MPa、1147 MPa、11. 3%和28 J/cm~2。30CrMnSiA钢在530～550℃左右会发生回火脆性。回火温度继续升高,冲击韧度得以恢复。回火温度为590℃时,冲击韧度达到41. 25 J/cm~2,而抗拉强度和屈服强度分别为1126 MPa和1027 MPa。     

添加Al、Cu对40CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响

利用OM、SEM、TEM以及力学性能测试等表征手段研究了添加Al、Cu的40CrNi3MoV钢在900 ℃油冷淬火及450~650 ℃回火后的显微组织和力学性能的变化规律。结果表明,试验钢经淬火+回火后的显微组织主要为回火索氏体,同时析出了纳米级NiAl-Cu析出相,最佳回火温度区间为500~550 ℃。由于基体中析出纳米尺度B2结构的NiAl析出相,对添加Al的试验钢中微裂纹的扩展有较强的阻碍作用, 500~550 ℃回火时抗拉强度最高增幅达200 MPa;进一步添加Cu后,富Cu相和位错的相互作用使得试验钢的屈服强度提高了150 MPa。500 ℃回火时抗拉强度为1706 MPa,屈服强度为1505 MPa,试验钢的拉伸和冲击断口呈现出典型的解理断裂特征,有明显的撕裂棱。     

回火温度对1100 MPa级高强钢组织与性能的影响

研究了920 ℃水淬+不同温度回火后1100 MPa级高强钢的显微组织和力学性能。结果表明:回火温度为250 ℃时,所得到的力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、硬度、断后伸长率和冲击吸收能量分别为1423 MPa、1220 MPa、446 HV5、14.2%和56 J。随回火温度的升高,抗拉强度、屈服强度、硬度值整体呈现下降的趋势,冲击吸收能量先减小后增加。回火温度为150 ℃时,组织为回火马氏体和ε碳化物,析出的ε碳化物呈细长杆状。回火温度上升到250 ℃之后,马氏体板条稍有粗化,ε碳化物长大。随回火温度继续升高,板条马氏体逐渐转变为等轴铁素体,ε碳化物也会转变为渗碳体并逐渐球化粗化。     

回火工艺对铌钛低碳贝氏体钢组织与性能的影响

通过光学显微镜、透射电镜和力学性能检验,研究了回火温度对TMCP型铌钛微合金化低碳贝氏体钢微观组织结构、第二相析出及力学性能的影响。结果表明,回火后力学性能非单调变化,归因于铌钛微合金化钢在回火过程中,贝氏体内位错亚结构回复软化与第二相析出强化及碳的脱溶机制综合作用。400～500℃回火,Nb、Ti第二相持续析出强化,随回火温度的升高,板条贝氏体回复作用逐渐加强并逐渐达到回复稳定状态。回火温度≥500℃时,M/A岛组织发生分解,贝氏体板条合并、组织粗化,析出相聚集长大,固溶元素脱溶,组织演变为贝氏体和铁素体,强度持续降低,但韧塑性得到改善。550℃回火后钢板具有最佳综合力学性能:抗拉强度为790 MPa,屈服强度为740 MPa,伸长率为16.5%,-20℃冲击吸收能量为250 J。     

热处理工艺对空气硬化钢S800AH组织及性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、室温拉伸检测等方法研究了热处理工艺对空气硬化钢S800AH显微组织和力学性能的影响。结果表明:空气硬化钢在空冷状态下即获得了大量的马氏体和粒状贝氏体;随热处理温度的升高,空气硬化钢的奥氏体化程度增加,强度先升高后略有下降,屈服强度、抗拉强度在900℃时达到最大,分别为781 MPa和1007 MPa。空气硬化钢具有较高的抗回火性能,当回火温度在500℃以下时,屈服强度和抗拉强度分别仍高于700 MPa和800 MPa。回火过程中细小弥散的析出物抑制了回复与再结晶,同时具有析出强化作用,使得钢具有优良的综合力学性。     

回火温度对12 MnNiVR压力容器钢板组织和性能的影响

对12MnNiVR压力容器钢进行热轧和950℃淬火,并对其分别在600、630、660和690℃下进行回火处理。并通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机和冲击试验机对试验钢的进行微观组织形貌观察和力学性能检测。结果表明:淬火后试验钢组织由马氏体、贝氏体及少量残留奥氏体组成。回火后组织主要是回火马氏体以及回火索氏体。随回火温度的升高,部分回火马氏体消失,形成回火索氏体组织。试验钢强度在较低的回火温度时下降缓慢,较高回火温度下强度急剧下降而伸长率则在不断增加。试验钢690℃回火时,获得较优的综合力学性能,屈服强度、抗拉强度、伸长率和-40℃下的冲击吸收能量分别达到605 MPa,670 MPa,25. 9%,113. 7 J。     

卷取温度对Ti-V-Mo复合微合金化超高强度钢组织及力学性能的影响

利用OM,EBSD,TEM,XRD及物理化学相分析法,对不同卷取温度下Ti-V-Mo复合微合金化热轧高强钢的强化增量进行了估算和分析,分别讨论了卷取温度对屈服强度和MC相粒子对均匀塑性的影响规律.结果表明,在600℃卷取时具有最佳的综合力学性能:抗拉强度为1134 MPa,屈服强度为1080 MPa,延伸率为13.2%,均匀延伸率为6.8%,其析出强化增量sp在444~487 MPa范围内,甚至更高,主要是由质量分数高达72.6%的10 nm以下的(Ti,V,Mo)C粒子提供的.析出强化和细晶强化是主要的强化方式,sp的改变是导致不同卷取温度下屈服强度变化的主要因素.随着卷取温度由500℃升高至600℃,抗拉强度和屈服强度均不断增加,均匀延伸率不但没有降低,反而呈线性缓慢增加.其主要原因是sp对屈服强度的贡献量不断提高,在提高强度的同时改善了均匀塑性.