高压热处理对耐磨高锰钢硬度的影响

研究了高压热处理对耐磨高锰钢硬度的影响。结果表明:高压热处理能有效提高耐磨高锰钢的硬度。铸态耐磨高锰钢经1050℃×60 min的固溶处理+4 GPa压力下500℃×15 min的高压热处理后的硬度为512 HV,较耐磨高锰钢固溶处理后的硬度提高了155%。     

低合金耐磨铸铁共晶碳化物形态改善的研究

钎对低合金耐磨铸铁组织中共晶碳化物呈连续网状分布问题,探讨了热处理对变形低合金耐磨铸铁中共晶碳化物形态的影响.结果表明,高温热处理结合变形可使共晶碳化物形态发生显著变化,碳化物由连续的网状变为条块状;当耐磨铸铁经20%热变形后再经970℃保温3h高温处理后,网状共晶碳化物基本上被条块状碳化物所取代.     

热处理工艺对合金化高锰钢组织及性能的影响

以合金化高锰钢Mn13Cr2为研究对象,通过微观组织观察、硬度测试等试验方法,研究固溶处理对合金化高锰钢组织与性能的影响。研究表明:合金化高锰钢铸态组织中弥散分布着大量块状和针片状碳化物,存在于晶界上与晶界内。经550℃保温1.5 h后淬火处理,合金化高锰钢基体组织中部分奥氏体分解为珠光体;继续升温处理,珠光体成为奥氏体形核界面,在一定程度上可以细化奥氏体组织。合金化高锰钢的最佳热处理工艺为:100℃/h的加热速度加热到550℃保温1.5 h,再650℃保温2 h,最后1080℃保温2 h,淬火,可使晶粒发生细化,晶粒尺寸达到170μm。此工艺下,合金化高锰钢的硬度为220 HBS。     

耐磨机械用超高锰钢固溶处理工艺与耐磨性能研究

通过微观组织观察、硬度测试、耐磨性能测试等方法,研究固溶处理对超高锰钢组织与性能的影响以及冲击功与超高锰钢耐磨性的之间的关系。研究表明:超高锰钢铸态组织中有大量网状碳化物分布于晶界之上并向晶界内生长。超高锰钢最佳热处理工艺为:加热到550℃保温1.5 h,再650℃保温2 h,最后1080℃保温2 h,淬火。经此工艺处理超高锰钢硬度230 HBS。超高锰钢的临界冲击功为200 J/cm2。在相对冲击功大于等于200 J/cm2工况下使用,超高锰钢才可以充分发挥其耐磨性能。     

超高锰钢热处理工艺优化及力学性能的提高

优化了含Cr、Mo及RE-Si-Fe变质处理超高锰钢的热处理工艺,研究了超高锰钢不同温度回火处理后的组织和力学性能。结果表明,沉淀(弥散)强化使奥氏体晶内析出了弥散颗粒状M23C6型碳化物,强化了奥氏体基体。优化出超高锰钢的最佳热处理工艺为,加热至1100℃保温4 h,水淬,再经250℃保温4 h,空冷。该热处理工艺条件下奥氏体晶粒细小,晶内颗粒状碳化物均匀、弥散分布,力学性能得到显著提高,即bσ=994.51 MPa,sσ=430.98 MPa,kα=260J/cm2,HB227,δ=55.03%。与常规水韧处理相比bσ提高了18.2%,sσ提高了7%,kα提高了22%,δ提高了30.3%,硬度提高了9.7%。     

高锰钢低温时效处理时的组织结构

采用金相和X射线衍射分析方法研究了不同低温温度及其保温时间对经水韧处理的高锰钢组织结构的影响规律.结果表明:在保温时间为1h时,高锰钢基体在500℃时开始有针状碳化物的析出:而在600℃时除了有针状碳化物的析出之外,还有珠光体组织的出现.在低温时效处理温度为600℃时,随着保温时间的延长,高锰钢基体中奥氏体的量减少,而珠光体的量增加.在500℃时效处理时,沿晶界形核并向晶内生长的针状碳化物与母相奥氏体之间的位向关系和在晶内析出的针状碳化物的不同;以及在晶内析出的针状碳化物可以交叉生长.这种针状碳化物交叉生长的形态在钢的组织转变中还尚未见有文献报道.     

高锰钢低温时效处理时的组织结构

采用金相和X射线衍射分析方法研究了不同低温温度及其保温时间对经水韧处理的高锰钢组织结构的影响规律。结果表明：在保温时间为1h时，高锰钢基体在500℃时开始有针状碳化物的析出；而在600℃时除了有针状碳化物的析出之外，还有珠光体组织的出现。在低温时效处理温度为600℃时，随着保温时间的延长，高锰钢基体中奥氏体的量减少，而珠光体的量增加。在500℃时效处理时，沿晶界形核并向晶内生长的针状碳化物与母相奥氏体之间的位向关系和在晶内析出的针状碳化物的不同：以及在晶内析出的针状碳化物可以交叉生长。这种针状碳化物交叉生长的形态在钢的组织转变中还尚未见有文献报道．     

真空渗碳18CrNiMo7-6钢中碳化物的析出规律

采用淬火膨胀仪进行模拟试验,通过对18CrNiMo7-6钢的显微组织、硬度分布的表征,研究了经真空渗碳后18CrNiMo7-6钢在冷却过程中碳化物的析出规律。结果表明,在980 ℃保温30 min后,试验钢中的碳化物完全溶解;快速冷却至600 ℃保温20 min后,渗层组织充分转变为细片层珠光体形貌组织;再升温至830 ℃保温20 min并以20 ℃/s的冷速气冷至室温后,室温组织出现不同形态的碳化物,马氏体组织较热处理前的原始组织得到了细化,且硬度及淬硬层深度较热处理前显著提升。     

热处理对耐磨合金铸铁组织和性能的影响

研究了奥氏体化温度及时间、回火温度及时间等热处理工艺参数对耐磨合金铸铁组织和性能的影响。结果表明,880℃保温40 min后油淬,200℃保温50 min回火后,合金的组织为回火马氏体、莱氏体和一些块状碳化物,洛氏硬度大于53 HRC,且冲击韧度和耐磨性能良好。     

纳米改性新型钢材的热处理工艺研究

采用不同工艺对纳米改性新型高锰钢进行了热处理,并进行了显微组织、力学性能和热疲劳性能的测试与分析。结果表明:780℃热处理后纳米改性新型高锰钢由铁素体和M/A岛组成,晶粒较为粗大;580℃热处理后由铁素体和退化珠光体(DP)组成,晶粒得到细化;与780℃热处理相比,580℃热处理能使纳米改性新型高锰钢的抗拉强度减小47 MPa,屈服强度增大38 MPa,热疲劳裂纹级别从12级增大至14级;800℃×20 min+550℃×40 min等温热处理能使其抗拉强度增大94 MPa,屈服强度增大191MPa,热疲劳裂纹级别从12级减小至8级,力学性能和热疲劳性能得到明显提高。800℃×20 min+550℃×40 min等温热处理后纳米改性钢由铁素体、M/A岛和纳米颗粒状(Nb,Ti)C碳化物组成,其晶粒明显细化。热处理工艺优选为800℃×20 min+550℃×40 min等温热处理。     

高压热处理对35CrMo钢组织与硬度的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和硬度计分析和测试了35CrMo钢经高压热处理结合高温回火后的组织和硬度,并与传统调质工艺处理后作比较。结果表明,高压热处理后35CrMo钢经高温回火后可析出弥散分布的颗粒状碳化物,有效提高了35CrMo钢的硬度。经3 GPa压力、860 ℃×20 min高压热处理+550 ℃×60 min回火后,35CrMo钢的硬度为45 HRC,较同工艺传统调质处理提高了7.14%。     

不同水韧处理工艺下铌微合金化高锰钢的组织演变和力学性能

通过铌微合金化得到了一种具有高强度和高冲击吸收能量的高锰钢。通过研究不同的水韧处理温度和水韧处理保温时间下铌微合金化高锰钢的组织及性能的演变,探究其最佳的水韧处理工艺。结果表明,随着水韧处理温度的上升或水韧处理时间的延长,试验钢中的碳化物不断溶解在奥氏体基体中,由于晶粒不断长大,其强度和冲击吸收能量呈先上升后下降的趋势,当水韧处理温度为1100 ℃,水韧处理时间为1.5 h时,试验钢的强度和韧性达到峰值,抗拉强度为957.7 MPa,屈服强度为415.3 MPa,断后伸长率为57.2%,冲击吸收能量为298 J,硬度为222 HBW,此时试验钢达到最佳的力学性能。     

ZGMn13Cr2钢水韧处理中的脱碳行为

研究了不同水韧条件下ZGMn13Cr2钢的脱碳行为,分析了实际脱碳深度与理论计算之间的关系,并对传统的计算模型进行了修正。结果表明,水韧处理加热温度越高,保温时间越长,脱碳越严重。当加热温度为1000 ℃时,实际脱碳深度与理论脱碳深度相似;加热温度为1050 ℃和1100 ℃时,由于氧化反应的加剧以及碳化物的作用,实际脱碳深度大于理论脱碳深度,传统的计算模型不再适用,采用修正的计算模型能对ZGMn13Cr2钢水韧处理中的脱碳深度起到一定的预测作用。     

高锰钢水韧处理效果的控制

简述了高锰钢和多元合金高锰钢的碳、硅、磷等化学成分和铸态组织的控制，根据铸态组织、性能要求和使用条件对热处理工艺的分类，以及高锰钢水韧处理工艺的控制。     

热处理对复合铸造高铬高碳钢/碳钢耐磨材料微观组织及力学性能的影响

采用液-固复合的方法制备铸态复合耐磨试验钢,且分别进行等温淬火和淬火-回火处理,利用扫描电镜、硬度计及冲击性能测试研究了不同的热处理对高铬高碳钢/碳钢复合铸造耐磨钢组织和性能的影响。利用JMatPro软件对试验钢不同温度下平衡相种类与含量进行了计算。结果表明,铸态高铬高碳钢/碳钢复合材料耐磨层的微观组织由网状碳化物和粒状珠光体组成;基体层为由粗大的奥氏体在较快冷速下形成的魏氏组织。等温淬火后试验钢耐磨层形成了网状碳化物+细粒状碳化物+奥氏体+铁素体的微观组织,基体层形成了块状铁素体与珠光体的微观组织;淬火-回火后试验钢耐磨层形成了网状碳化物+细粒状碳化物+马氏体的微观组织,基体层形成马氏体+上贝氏体的微观组织。经过等温淬火的试验钢耐磨层硬度为493 HBW,冲击吸收能量为2.6 J,基体层冲击吸收能量为79.2 J;经过淬火-回火的耐磨层硬度为629 HBW,冲击吸收能量为1.6 J,基体层的冲击吸收能量为20.0 J。考虑复合耐磨钢需要抵抗较高冲击载荷,880 ℃保温2 h空冷至320 ℃保温5.5 h的等温淬火为更优的热处理工艺。     

耐磨低合金铸钢的研制

加入稀土合金及多种合金元素研制的耐磨合金铸钢,经过热处理工艺后,硬度和韧度高,耐磨性能好,成本低,在中、低冲击功工况下是高锰钢和高铬钢的理想替代材料.     

大直径锻造耐磨钢球的热处理工艺

采用二次加热淬火和低温回火工艺改善ø120 mm锻造耐磨钢球的使用性能,研究了二次加热淬火工艺中不同升温速率和淬火冷却时间对钢球硬度分布、冲击性能和显微组织的影响。得出钢球的最佳热处理工艺为:以2.8 ℃/min的速率升温至840 ℃并保温1 h,出炉空冷至800 ℃后淬入35 ℃水中冷却 350~400 s,然后出水空冷至80 ℃以下并在200 ℃回火4 h,炉冷至80 ℃以下出炉空冷。此工艺下耐磨钢球表面至心部硬度均在58~60 HRC范围内,且球心处室温无缺口冲击吸收能量≥15 J,单颗落球次数大于5000次,证明此工艺方法可提高大直径锻造耐磨钢球的质量和寿命。     

热处理工艺对M2高速钢组织和性能的影响

研究了热处理工艺对M2高速钢组织和性能的影响。结果表明:M2高速钢淬火后的组织为淬火马氏体+残留奥氏体+大量碳化物;随着淬火温度的升高,M2钢淬火后残留奥氏体含量(质量分数)升高,经3次回火后残留奥氏体基本上完全消除,增加冷处理后残留奥氏体的含量相对于3次回火的要多,钢的强度和韧性得到改善。对比M2高速钢在不同热处理工艺条件下的组织和性能,最佳热处理工艺为850 ℃×30 min预热+1160 ℃×30 min淬火+(－65 ℃×1 h)冷处理+560 ℃×2 h回火3次。     

热处理工艺对含硫易切削不锈钢中硫化锰夹杂物的影响

利用光学显微镜和扫描电镜-能谱仪研究了热处理工艺对含硫易切削不锈钢中硫化锰形貌、长宽比、尺寸及数量的影响。结果表明:试验钢中硫化锰主要沿晶界呈链状或网状聚集分布;在900~1100 ℃范围内,随着温度升高,硫化锰发生熔断碎裂;在1200 ℃热处理后,硫化锰熟化长大,球形及纺锤形硫化锰增多,分布由聚集状逐渐向弥散状转变。在1100 ℃热处理1~3 h,随着时间增加,硫化锰发生熔断碎裂;热处理保温4 h时,硫化锰熟化长大,球形及纺锤形增多,硫化锰由聚集状逐渐向弥散状转变,分布趋于均匀。合适的热处理工艺可以改善含硫易切削不锈钢中硫化锰的形貌、长宽比、尺寸及数量。