40 NiCrMoV16钢的热处理工艺研究

采用金相显微镜、洛氏硬度计、万能拉伸试验机及冲击试验机研究了预处理对40NiCrMoV16钢组织和力学性能的影响。结果表明,40NiCrMoV16钢经860℃正火和650℃高温回火预处理,随后再经900℃淬火和200℃回火后,其组织为均匀细小的回火马氏体,与未经预处理的钢相比,硬度提高近5 HRC,抗压强度提高了339 MPa,冲击韧度提高11．5 J·cm－2。     

钢的回火时间-温度-硬度动力学关系

研究了55NiCrMoV7钢在100℃～700℃、90s～665h之间回火的组织和力学性能变化。以钢的淬、回火和退火硬度作为基本参数，定义了回火度的概念，提出了具有Johnson-Mehl-Avrami关系式形式的、适用于无二次硬化钢的回火(时效)动力学规律。由该规律出发可以推出Hollomon-Jaffe回火参数与时间、温度和硬度的关系式。     

回火温度对Cr5NiMoVNb支承辊用钢组织与性能的影响

为了研究回火温度对Cr5NiMoVNb支承辊用钢显微组织及力学性能的影响,采用扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计、拉伸试验机和冲击试验机对不同回火温度下Cr5NiMoVNb钢进行了测试。结果表明:Cr5NiMoVNb钢的回火态组织以回火马氏体为主,并含有少量的残留奥氏体。回火过程中伴随有碳化物的析出和马氏体相变。随着回火温度的升高,Cr5NiMoVNb钢的强度(抗拉强度与屈服强度)与硬度逐渐降低,塑性(伸长率与断面收缩率)与韧性(冲击吸收能量)逐渐提高。在试验选定范围内,520 ℃回火的Cr5NiMoVNb钢的硬度、抗拉强度、断面收缩率和冲击吸收能量分别达到53.5 HRC、1735 MPa、25.2%和7.3 J,综合力学性能最优。     

回火温度对Cr-Mo钢衬板显微组织与力学性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、布氏硬度仪、冲击试验机和拉伸试验机等分析了不同回火温度(580～640℃)对一种Cr-Mo钢衬板材料显微组织和力学性能的影响。结果表明:回火后Cr-Mo钢的组织主要为回火索氏体;随着回火温度的升高,Cr-Mo钢的硬度和抗拉强度降低、冲击吸收能量提高,索氏体组织长大并伴随有碳化物析出长大;Cr-Mo钢衬板材料断裂机制为准解理断裂;当回火温度为600℃时,回火后的Cr-Mo钢有着良好的综合力学性能,其硬度为388 HBW,冲击吸收能量为40.7 J,抗拉强度为1295 MPa。     

回火温度对9310钢力学性能及组织的影响

通过拉伸、冲击和硬度等力学试验方法以及透射电镜(TEM)对9310渗碳钢的力学性能和组织进行了研究,并采用热力学平衡计算(Thermo-Calc软件)方法,得到了该钢的平衡相图。结果表明:9310钢淬火后具有最高的抗拉强度,随回火温度的升高,在100～350℃,9310钢的抗拉强度缓慢降低,当温度高于350℃时,其抗拉强度快速下降;9310钢的屈服强度随回火温度的升高而逐渐升高,在250～350℃时达到峰值,随后逐渐降低;冲击韧度随回火温度的升高而逐渐升高,在250℃时达到峰值,而随后在350～450℃为最小值,而温度高于450℃后又会升高。9310钢在150～250℃回火后细小的ε碳化物在板条马氏体基体中弥散析出分布,此时9310钢具有最佳的强韧性配合。     

回火温度对A330M超高强度钢组织性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和力学性能试验方法，研究了在180～380℃范围内不同回火温度对A330M超高强度钢微观组织及力学性能的影响规律。结果表明，A330M钢的力学性能受回火温度影响比较明显，随着回火温度的升高，冲击性能不断降低。在180～380℃回火时，试验钢冲击断口形貌随回火温度的升高依次为韧窝、准解理和沿晶断裂，试验钢由韧性断裂变为脆性断裂。经不同温度回火处理后，微观组织主要由板条马氏体和残留奥氏体组成，马氏体板条内析出大量彼此平行的针状ε-碳化物，随着回火温度的升高，ε-碳化物的尺寸增大，回火温度较高时会进一步析出渗碳体，产生回火脆性，降低试验钢冲击性能。在220℃进行回火时，可以获得优异的强韧化匹配，基本消除残余应力，具有良好的回火稳定性，抗拉强度达到2207 MPa,冲击吸收能量达到34 J。     

回火温度对C61齿轮钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、硬度计和拉伸试验机等研究了不同回火温度对C61齿轮钢显微组织和力学性能的影响.结果 表明:回火温度为360～ 600℃时,随着回火温度的升高,C61齿轮钢的硬度先增加后下降,在540℃时硬度达到最大值,为42.3 HRC,抗拉强度和屈...     

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。     

回火温度对深井石油套管用钢组织性能的影响

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、拉伸试验机等设备研究了920℃淬火后回火温度对某深井石油套管钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢在500～600℃回火得到回火索氏体,具有较高的强塑性与韧性,强塑积的波动范围为20.5～22.1 GPa·%,冲击吸收能量波动范围为94.6～100.3 J;当回火温度为550℃时,深井油套管试验钢具有最佳的综合力学性能,此时抗拉强度为978 MPa,屈服强度为935 MPa,强塑积为22.1 GPa·%,冲击吸收能量为100.3 J。     

热处理对建筑用钢组织与性能的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验机、冲击试验机和电化学工作站等研究了回火温度对锻态合金钢的显微组织、硬度、拉伸性能、冲击性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,较低的回火温度下(200℃),虽然试验钢具有较高的硬度、强度和冲击韧性,但是韧塑性较差,而回火温度升至600℃,试验钢的硬度和强度虽有减小,但是具有较高的韧塑性,600℃为获得较好力学性能的适宜回火温度。在回火温度为200～400℃时,试验钢的腐蚀电位较负、腐蚀电流密度较大并具有较小电荷转移电阻;而回火温度为600℃时,试验钢的腐蚀电位最正、腐蚀电流密度最小、电荷转移电阻最大,此时试验钢的腐蚀倾向最小,具有最佳的耐腐蚀性能。     

淬火温度对G105钢组织和性能的影响

利用硬度计、拉伸试验机、冲击试验机和光学显微镜等手段,研究了G105钢分别在890、910和930 ℃保温150 min淬火,随后进行630 ℃保温180 min回火处理后组织和性能变化。结果表明:随着淬火温度的升高,G105钢淬火硬度越来越高;经回火处理后,淬火温度为890 ℃和910 ℃时,调质硬度无太大差异,分别为33.2 HRC和32.7 HRC,淬火温度为930 ℃的调质硬度相对提高约1.5 HRC。试验钢强度随着淬火温度的升高也呈现升高趋势,但冲击韧性呈先升高后下降的趋势,这主要是由于调质后存在粒状碳化物的析出现象,导致其冲击韧性显著下降,故认为当淬火温度选取910 ℃时,获得的G105钢综合力学性能较佳。     

5Cr2NiMoVSi模具钢的相变规律与力学性能

采用Formastor-FⅡ全自动热膨胀相变仪测试了5Cr2NiMoVSi模具钢在不同冷却速度下的膨胀曲线,结合显微组织和硬度分析结果,绘制连续冷却转变(CCT)曲线,研究了材料的相变特性;通过热处理工艺试验研究了回火参数对材料力学性能的影响。结果表明,5Cr2NiMoVSi钢的过冷奥氏体具有较好的稳定性,连续冷却转变曲线大幅度右移;材料硬度和冷却速度关联较大,随着冷却速度增大,硬度迅速提高;临界冷却速度为0.4 ℃/s,马氏体硬度基本保持在640 HV以上;材料回火温度在550~590 ℃时,可获得不低于1628 MPa的抗拉强度,具有较好的回火稳定性。     

回火温度对柔性齿轮钢40CrNiMo组织及力学性能的影响

通过预处理(固溶处理)、等温淬火以及不同温度回火等处理方法,利用光学显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计、拉伸试验机、冲击试验机等设备研究了奥氏体化温度对40CrNiMo钢奥氏体晶粒长大速度以及硬度的影响,探索了回火温度对贝氏体/马氏体多相钢微观组织和力学性能的影响。结果显示,预处理期间,奥氏体晶粒随奥氏体化温度的升高首先缓慢增长然后快速长大,然而硬度保持在56 HRC左右。250~500 ℃回火时,大量细小的碳化物析出,微观组织仍然保持原来的板条状,试验钢的强度、硬度降低,塑韧性呈现先降低后升高的趋势;400 ℃回火试样伸长率最低,冲击吸收能量最小,表明400 ℃回火时出现回火脆性;回火温度升高到600 ℃,基体组织发生再结晶,转变为回火索氏体,此时强、硬度最低,冲击吸收能量高达147 J。     

回火温度对铬镍合金结构钢组织性能的影响

利用SEM、TEM手段研究了不同回火温度对铬镍合金结构钢组织性能影响。结果表明:随回火温度的升高,试验钢的硬度、强度呈下降趋势;塑性、韧性先下降,随后出现缓慢上升平台,最后迅速提高;低温下剪切唇主要为韧窝状,有的韧窝较大且较浅,断口心部呈现准解理断裂特征,随回火温度升高,心部的韧窝数量随之增加;淬火后,200 ℃回火组织为合金渗碳体尺寸细小、板条界面清晰的回火马氏体,400 ℃回火组织为合金渗碳体呈杆状、界面较模糊的回火托氏体,600 ℃回火组织为合金渗碳体呈球状、无板条状特征的回火索氏体。     

40Cr钢的强烈淬火+回火处理

采用CaCl₂水溶液对40Cr钢进行强烈淬火并高温回火,利用光学显微镜、扫描电镜、硬度计、冲击及拉伸试验机等,表征了显微组织、力学性能及断口形貌,并与常规调质工艺(油淬)进行了对比。结果表明,40Cr钢采用CaCl₂淬火介质进行强烈淬火+高温回火与常规调质处理相比,可获得细小均匀的回火索氏体组织;经强烈淬火+回火处理后,与常规调质相比,硬度提高8%～18%,强度提高3%～5%,冲击性能提高16%～30%,可满足其较高的服役性能要求。40Cr钢最优的调质工艺为850℃保温20 min后采用CaCl₂淬火介质进行强烈淬火,再经580℃回火120 min后空冷。     

合金元素及热处理对新型槽帮钢组织与性能的影响

通过Cr、Mo等合金化设计出新型槽帮铸钢,利用扫描电镜、拉伸、冲击试验机及布氏硬度计等研究了新型槽帮钢在不同热处理条件下的组织与性能变化。结果表明,添加Cr、Mo等合金元素提高了钢的淬透性和回火稳定性,细化组织并促进碳化物析出,热处理后钢的强度、硬度、塑性和韧性得到明显改善。ZG-1试验钢经900、920℃淬火、500℃回火时抗拉强度为999～1002 MPa,屈服强度931～933 MPa,断后伸长率15.0%～14.0%,室温硬度296～298 HBW,冲击吸收能量61.0～63.0 J;ZG-2试验钢920℃淬火、500～520℃回火时强韧性更优异,抗拉强度1039～1011 MPa,屈服强度981～947 MPa,断后伸长率15.0%～15.3%,室温硬度305～298 HBW,冲击吸收能量64.5～67.5 J,可以满足刮板输送机中部槽材料的性能要求。     

回火温度对高氮不锈轴承钢组织与力学性能的影响

对退火态高氮不锈轴承钢进行真空高压气淬并深冷后在不同温度下回火空冷处理,采用光学显微镜、X射线衍射仪、场发射环境扫描电镜、场发射透射电镜、洛氏硬度计和万能材料试验机,研究并分析了不同回火温度对高氮不锈轴承钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:当回火温度由180 ℃升高到550 ℃时,硬度、抗拉强度及屈服强度呈现先下降后上升再迅速下降的变化趋势;试验钢降碳增氮,组织中没有粗大的共晶碳化物存在。当回火温度为500 ℃时,基体组织为回火索氏体,碳化物M₂₃C₆和氮化物Cr₂N细小弥散均匀分布于基体上;在500 ℃回火时出现了二次硬化,强度和硬度达到峰值,这与碳氮化物弥散强化有关。采用1050 ℃真空气淬60 min+深冷处理(-100 ℃×2 h)+500 ℃空冷2 h回火工艺可以获得良好的综合力学性能。     

热处理对ZG45Cr5Ni2Mo耐磨钢组织和性能的影响

基于JMatpro 9.0热力学软件对ZG45Cr5Ni2Mo耐磨钢平衡相组成与连续冷却转变的计算与分析,为该钢设计并实施了如下热处理工艺：900℃油淬,在180、300、400、500和600℃分别进行回火,保温时间为2 h,空冷。通过扫描电镜、洛氏硬度计和冲击试验机对热处理后的试验钢进行微观组织观察和力学性能检测。结果表明,随着回火温度的升高,硬度逐渐下降,冲击吸收能量整体起伏较大。试验钢在300℃回火后硬度为51.9 HRC,冲击吸收能量为48 J,具有较高硬度与良好的韧性配合。     

铁基多元合金堆焊层的组织与力学性能

通过光学显微镜、扫描电镜及材料试验机对焊态铁基多元合金堆焊层的组织与力学性能进行分析与测试,并与经500℃回火后的力学性能进行比较。结果表明,该堆焊层的焊态硬度为41.5HRC,抗拉强度为1278.56MPa,冲击韧度为21.47J/cm2,伸长率为7.58%,断面收缩率为42.13%;经500℃保温2h回火后,堆焊层的强度和冲击韧度较焊态略有降低,伸长率和断面收缩率略有升高,而硬度变化不大。