35CrMo钢强韧化工艺研究

研究了35CrMo钢经不同工艺热处理后的组织和力学性能。结果表明,与经常规调质处理的35CrMo钢相比较,经790℃亚温淬火+高温回火或常规调质处理后再经790℃亚温淬火+高温回火的35CrMo钢具有更好的强韧性,特别是后者,其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率和冲击韧度分别达到了986MPa、923MPa、18%、41%和156J/cm2。钢的塑性和韧性的提高是由于组织均匀细小、具有少量游离铁素体存在所致。     

回火温度对40CrNiMo钢显微组织和力学性能的影响

对直径为25 mm的40CrNiMo钢试棒进行了调质处理:840℃油淬和550～630℃回火。检测了钢的硬度、力学性能和显微组织,以研究回火温度对钢的组织和性能的影响,从而确定40CrNiMo钢的最佳调质处理工艺。试验结果表明:钢的淬火态硬度较高,达54.5 HRC;随着回火温度的升高,钢的塑性、韧性提高,强度、硬度下降。40CrNiMo钢的最佳调质处理工艺为840℃油淬和560℃回火。     

经调质处理的K21590钢的力学性能和显微组织

对主要成分为0.15%C、2.41%Cr和0.94%Mo(质量分数)的K21590钢进行了不同工艺的调质处理:淬火温度为865℃、890℃和970℃,油淬;回火温度为530～680℃。随后检测了钢的显微组织和力学性能。结果表明:随着淬火温度的提高,回火后钢的残留奥氏体增多,强度提高,塑性、韧性降低;淬火温度相同,当回火温度提高至650℃以上时,渗碳体呈弥散分布,马氏体位相不明显,强度降低,塑性、韧性升高。     

回火温度对26CrMo钻杆钢显微组织和力学性能的影响

采用力学性能测试、组织观察等方法研究回火温度对26CrMo钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,26CrMo钢经540~690℃回火,随回火温度升高,显微组织中a相基体逐渐发生回复与再结晶,组织中马氏体形态逐渐消失,碳化物先在马氏体板条边界呈片状或棒状析出,逐渐演变为颗粒状弥散分布,690℃时碳化物在晶界聚集长大、球化。随回火温度升高,26CrMo钢强度逐渐降低,塑性、韧性逐渐增大;不同回火条件下,抗拉强度、屈服强度、延伸率和冲击功满足API 5DP标准中各级别钻杆要求。随回火温度升高,26CrMo钢总冲击功、起裂功和裂纹扩展功均逐渐增大,裂纹扩展功是起裂功的3倍以上,且两者比值变化不明显,表现出良好的抗裂纹扩展能力。不同回火温度下冲击性能的变化与其强度、塑性变化密切相关,冲击韧性好坏主要由塑性大小决定。     

回火温度对亚温淬火40CrNi2Mo钢组织和性能的影响

研究了回火温度对原始组织分别为退火态、回火马氏体以及调质态的40CrNi2Mo钢经亚温淬火后的组织和力学性能的影响。结果表明,三种原始组织40CrNi2Mo钢亚温淬火后的强度、硬度、塑性和韧性随回火温度的变化规律一致,且在400℃均出现回火脆性,其中调质态40CrNi2Mo钢经亚温淬火后在400～600℃回火的综合力学性能最好。     

两相区淬火对10Ni5CrMo钢组织与性能的影响

研究了10Ni5CrMo钢经调质处理和淬火 两相区淬火 回火(QLT)热处理后的组织与性能.结果表明,1ONiSCrMo钢经两相区淬火处理后,得到板条状的二次回火马氏体 铁素体的混合组织,并且在板条边界及板条内部析出逆转变奥氏体,该逆转变奥氏体与基体遵从K-S关系.10Ni5CrMo钢经QLT处理后改善了钢的回火稳定性,屈强比降低,尤其是低温韧性显著提高.随着回火温度的升高,逆转变奥氏体的含量增多.稳定的逆转变奥氏体提高了低温韧性.     

回火温度对30Cr3Si2NiMoWNb钢组织性能的影响

采用扫描电镜、能谱分析和力学试验等研究了回火温度对30Cr3Si2NiMoWNb超高强度钢组织和性能的影响。结果表明,回火温度变化可实现对力学性能的大幅度调控。200~350 ℃回火,微观组织为回火马氏体与细小弥散的ε-碳化物,此阶段强韧性变化幅度较小,抗拉强度等级1700 MPa、屈服强度等级1300 MPa;350~500 ℃回火由于渗碳体的不均匀析出,强度和韧性同时下降,其中500 ℃左右回火脆性最为严重,冲击吸收能量下降至最低点;500~700 ℃回火生成较稳定的球状渗碳体,强度大幅下降,韧性大幅上升。回火温度对强韧性的影响机理为ε-碳化物、渗碳体等析出相演变过程的影响;一定含量的Si元素可以提高渗碳体形成温度和回火脆性温度。     

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%。     

超高强贝氏体钢的回火组织与力学性能

观察并研究了250 ～ 600℃区间回火对超高强贝氏体钢组织与力学性能的影响.结果表明:随回火温度升高,抗拉强度不断降低,屈服强度先升高后降低,伸长率和冲击功则呈先升高后降低然后再升高变化规律.250 ～ 350℃回火,残留奥氏体分解速率缓慢,抑制了板条合并粗化,组织为板条贝氏体+稳定膜状残留奥氏体,析出相粒子尺寸细小,具有良好的强度和塑韧性.特别是在350℃回火时,板条内部有ε碳化物析出,以及位错移动所形成的位错胞状亚结构细化了晶粒,使其具有最佳强韧配合.450℃回火,残留奥氏体大量分解导致组织内部出现链状分布的渗碳体,引起回火脆性.600℃回火,残留奥氏体几乎全部分解,部分区域发生再结晶,塑性和韧性提高而强度明显降低,析出物明显粗化.力学性能的非单调变化归因于钢在回火过程中,既包括板条贝氏体和位错亚结构的回复、再结晶软化过程,也包括残留奥氏体分解与析出相的强化机制.     

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42CrMo钢组织和力学性能的影响

通过显微组织观察和力学性能检测,分析了42CrMo钢在不同回火温度下微观组织形貌和力学性能的变化。通过三维原子探针(3DAP)技术分析500 ℃回火温度下42CrMo钢中元素分布情况,研究了Cr、Mn、Mo等合金元素对钢性能的影响。结果表明,42CrMo钢水淬后在450 ℃回火时显微组织为回火屈氏体,在500~650 ℃区间回火时显微组织均为回火索氏体,随着回火温度的增加,颗粒状碳化物增多;抗拉强度和规定塑性延伸强度降低,-40 ℃低温冲击性能升高。在500 ℃回火可达到12.9级螺栓力学指标(R_m≥1200 MPa,KV₂≥27 J),力学性能最佳,且满足低温环境下螺栓用钢的使用要求。3DAP结果表明,钢中的合金元素通过固溶强化和沉淀强化提高了钢的性能。     

ZG15CrMo钢的两种典型热处理制度的比较

经高温拉伸,高温持久和断裂韧性试验,测定了ＺＧ１５ＣｒＭｏ钢经正火回和调质处理后强韧性。用金相显微镜,扫描电镜和选区电子衍射研究该钢的显微组织。结果表明,ＺＧ１５ＣｒＭｏ钢经调质处理获得以贝氏体为主的组织,高温强度高,断裂韧性好。     

Effect of High-Energy and Instantaneous Electropulsing Treatment on Microstructure and Properties of 42CrMo SteelEI北大核心CSCD

42CrMo steel was widely used in many industry fields for its excellent hardenability and high temperature strength. Many transmission mechanisms and fasteners, such as roller and heat-resistant gear, are made of this steel. However, the ductility of 42CrMo steel is relatively low after quenching and tempering. During high tempering Mo riched carbides at grain boundary and undecomposable martensite at low tempering are the main reasons for poor ductility of 42CrMo steel. Grain refinement can enhance both strength and ductility significantly, but traditional refinement technology will cause intergranular oxidation so that strengthening effect was weak. Although thermomechanical treatment can achieve dynamic recrystallization, its refinement effect is unstable. Elecropulsing treatment, which makes significant change in microstructure and properties of metals, has been applied in many fields such as, modification of solidified microstructure of liquid metal, healing of fatigue crack, nanocrystallization of amorphous materials and so on. Moreover, this process can produce superior mechanical properties in metals. In order to improve the mechanical properties of 42CrMo steel better, high-energy and instantaneous electropulsing treatment was applied. In this contribution, 42CrMo steel was subjected to traditional and electropulsing treatment individually. It was found that EPQ treatment (480 ms electropulsing treatment, water cooled) results in finer grain, promoting the formation of retained austenite and twin martensite; EPT treatment (180 ms electropulsing treatment, air cooled) can stabilize retained austenite in EPQ specimen and induce multiphase structure. Mechanical properties results indicate that strength-ductility balance of EPQ and EPQ+EPT specimen are 32% and 13.9% higher than that of TQ (traditional quenched) and EPQ+TT (traditional tempered) specimen respectively.     

55SiCr弹簧钢中的残留奥氏体与碳化物

通过扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热膨胀仪、洛氏硬度计等手段研究了弹簧钢55SiCr的组织和相变点以及残留奥氏体和碳化物在热处理过程中的组织演变。结果表明:55SiCr弹簧钢淬火后残留奥氏体以块状分布在基体上;随回火温度的升高,残留奥氏体减少并呈粒状和薄膜状分布;C在残留奥氏体中富集,使其稳定性增强;Si抑制了碳化物的析出,提高了残留奥氏体的稳定性。低温回火时,Si延缓了渗碳体析出;高温回火时,C原子扩散速率提高,促进渗碳体析出,引起体积的收缩。慢速加热回火时,C有足够的时间扩散,从而促进渗碳体的形成,使渗碳体的形成温度提前;快速加热回火时,C来不及扩散,抑制了渗碳体的析出。回火加热速率一样时,试验钢的硬度随回火温度的提高而下降。当回火温度为400 ℃时,硬度值最大为51 HRC;当回火温度为650 ℃时,硬度值最小为37 HRC。当加热速率为0.1 ℃/s时,硬度值最小为33 HRC;当加热速率为200 ℃/s时,硬度值最大为40 HRC。     

锰及热处理参数对中碳低合金耐磨钢组织与性能的影响

研究了Mn和热处理工艺对中碳低合金耐磨铸钢组织和力学性能的影响。结果表明,实验钢的最佳奥氏体化温度为870℃,实验钢经不同温度淬火、低温回火后,钢的硬度变化并不显著,在46~54 HRC之间;w(Mn)1.5%时经870℃奥氏体化+等温淬火和200℃回火热处理,试验钢回火后的组织主要为回火马氏体,材料获得最佳的综合力学性能,是矿用挖掘机铲齿最好材质之一。     

回火温度对Q890高强钢组织和性能的影响

研究了回火温度对经一定温度淬火后的Q890高强度钢组织和力学性能的影响。结果表明,从920℃淬火并于200～700℃回火时,随着回火温度的升高,Q890钢的淬火马氏体逐渐转变为回火马氏体、回火托氏体及回火索氏体,硬度总体呈下降趋势;600℃回火后,Q890钢的组织主要为回火托氏体,硬度为35HRC。此外,经从920℃淬火和600℃回火的5～25mm厚Q890钢板的屈服强度均大于900MPa,-40℃的冲击韧度均大于45J。     

Microstructural Characteristics and Mechanical Properties of Low-Alloy,Medium-Carbon Steels After Multiple Tempering

The microstructure and mechanical properties of NiCrMoV-and NiCrSi-alloyed medium-carbon steels were investigated after multiple tempering. After austenitising, the steels were hardened by oil quenching and subsequently double or triple tempered at temperatures from 250 to 500 °C. The samples were characterised using scanning electron microscopy and X-ray diffraction, while the mechanical properties were evaluated by Vickers hardness testing, V-notched Charpy impact testing and tensile testing. The results showed that the retained austenite was stable up to 400 °C and the applied multiple tempering below this temperature did not lead to a complete decomposition of retained austenite in both steels. It was also found that the microstructure, hardness and impact toughness varied mainly as a function of tempering temperature,regardless of the number of tempering stages. Moreover, the impact toughness of NiCrMoV steel was rather similar after single/triple tempering at different temperatures, while NiCrSi steel exhibited tempered martensite embrittlement after single/double tempering at 400 °C. The observed difference was mainly attributed to the effect of precipitation behaviour due to the effect of alloying additions in the studied steels.     

回火温度对40CrNi2Mo钢力学性能和干摩擦性能的影响

对40CrNi2Mo钢进行200~575℃回火处理,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光共聚焦扫描显微镜、维氏硬度计、万能试验机和磨损试验机等研究了回火处理后40CrNi2Mo钢微观组织演化对其力学性能和干摩擦性能的影响。结果表明:随着回火温度的升高,40CrNi2Mo钢板条马氏体中固溶的过饱和C原子逐渐析出,微观组织逐渐向粗大的铁素体、球化渗碳体和粗化的碳化物转变;压缩屈服强度、弯曲强度和硬度降低;325℃和425℃回火处理后析出层状渗碳体导致40CrNi2Mo钢的加工硬化能力和冲击韧性先下降后升高;硬度降低导致耐磨性降低,磨损机制由磨粒磨损逐渐向氧化剥层磨损转变。