热处理对激光选区熔化成形316L不锈钢组织和力学性能的影响

采用激光选区熔化成形工艺制备了316L不锈钢试样,并对其分别进行了400℃×4 h的退火处理以及1020℃×0.5 h的固溶处理。采用扫描电镜、显微硬度计及电子万能试验机等研究了直接成形态、退火态和固溶态试样的微观组织、拉伸性能、布氏硬度和夏比冲击吸收能量。结果表明:直接成形态试样经400℃×4 h退火后,组织变化不明显,抗拉强度、伸长率、布氏硬度及夏比冲击吸收能量都略有提高;直接成形态经1020℃×0.5 h固溶处理后,熔池搭接边界发生溶解,层层搭接边界消失,抗拉强度、屈服强度、布氏硬度分别降低了8.8%、27.2%、13.7%,伸长率、夏比冲击吸收能量分别提高了43%和25%。与其它两种状态相比,固溶状态下,试样的性能更稳定,强度与韧性的组合较好。     

低碳高强舰船用钢固溶时效后的组织与性能

采用扫描电镜、EDS分析、拉伸和低温冲击试验等研究了低碳舰船高强钢在固溶和不同温度时效处理后的显微组织和力学性能。结果表明:试验钢在900 ℃保温30 min固溶处理后的显微组织为多边形铁素体和贝氏体/马氏体,屈服强度和抗拉强度较低,分别为505 MPa和625 MPa。随着时效温度的升高,试验钢的强度出现了先升高后降低的变化趋势,在时效温度为500 ℃时的抗拉强度和屈服强度最高,分别为783 MPa和747 MPa,断后伸长率为11.5%,-20 ℃的冲击吸收能量为96 J。     

固溶热处理对镁合金机械零件性能的影响

对A280镁合金机械零件进行不同固溶处理,取样后进行室温拉伸和冲击试验。结果表明:随固溶温度从350℃提高到470℃或固溶时间从8 h延长到24 h,机械零件的拉伸性能和冲击性能均先提高后下降。与350℃固溶相比,440℃固溶机械零件的抗拉强度增大39 MPa,屈服强度达增大38 MPa,断后伸长率减小2.1%,冲击吸收功增大17J;与8 h固溶相比,16 h固溶机械零件的抗拉强度增大21 MPa,屈服强度达增大20 MPa,断后伸长率减小1.4%,冲击吸收功增大15 J。AZ80镁合金机械零件的固温度和固溶时间分别优选为440℃、16 h。     

TA12钛合金固溶时效参数与组织和性能的关系

采用正交试验法研究了固溶温度、时效时间等因素对TA12钛合金力学性能与组织的影响。结果显示,固溶温度对合金强度影响较大,时效时间对合金塑性影响较大。采用固溶温度980℃,固溶时间45 min,时效温度540℃,时效时间8 h,TA12合金获得较好的综合性能,其抗拉强度1233.32 MPa,屈服强度1126.05 MPa,伸长率9.04%,组织为少量的等轴初生α相和固溶时效后析出的弥散状次生αs相。随固溶温度的升高,合金抗拉强度和屈服强度升高,表现为线性关系,塑性降低,但变化比较小;随时效时间延长,钛合金抗拉强度和屈服强度先升高后降低,但变化不大,合金塑性先降低后升高。     

固溶处理对桥梁缆索用钢S31803组织和性能的影响

采用OM、XRD、常温力学性能测试等手段,研究了不同固溶处理对桥梁缆索用S31803双相不锈钢组织及力学性能的影响。结果表明:经950~1150℃固溶处理,随着温度的升高,S31803双相不锈钢组织中铁素体相含量不断增加,奥氏体相含量不断减少,当固溶温度为1050℃时,铁素体相/奥氏体相接近1∶1,组织晶粒最为细小。S31803双相不锈钢的抗拉强度、屈服强度、伸长率,随固溶温度升高均呈现先升高后降低的变化趋势。1050℃固溶保温2 h处理试样的抗拉强度765 MPa、屈服强度582 MPa、伸长率34.7%,综合力学性能最佳。     

沿海建筑用00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢的热处理与性能

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和电化学工作站等,研究了固溶温度对00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,热轧和固溶温度为1025～1200℃时双相钢的显微组织都为铁素体+奥氏体双相组织,随着固溶温度升高,双相钢中α相含量不断增大,γ相含量不断减小,在固溶温度为1175℃时,双相钢中α∶γ相比例接近于1∶1;相较于热轧态双相钢,不同温度固溶处理后,双相钢的抗拉强度、规定塑性延伸强度和洛氏硬度有不同程度减小,而断后伸长率、断面收缩率和冲击吸收能量有不同程度增加;在固溶温度为1175℃时,双相钢的抗拉强度和规定塑性延伸强度较高,而断后伸长率、断面收缩率和冲击吸收能量都达到最大值。当固溶温度为1175℃时,双相钢的腐蚀电位最大、腐蚀电流密度最小,容抗弧半径和钝化膜电阻最大,弥散系数最接近于1,具有最佳的耐蚀性能。     

淬火温度对AF9628超高强度钢组织和力学性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射等研究了不同温度淬火对AF9628超高强度钢力学性能和微观组织的影响。结果表明：随着淬火温度的升高，AF9628钢的晶粒逐渐长大，未溶相逐渐溶解，抗拉强度和屈服强度呈现逐渐下降趋势，冲击吸收能量、伸长率和断面收缩率先升高后降低。当淬火温度为970℃时，试验钢的晶粒较为均匀，未溶相大部分溶解，仅剩余微量的碳化物，此时钢的塑性较好，同时有足够的强度，其伸长率、断面收缩率、冲击吸收能量、抗拉强度和屈服强度分别为15%、59%、100 J、1746 MPa和1357 MPa。     

冷处理对建筑用Q345低合金结构钢组织与力学性能的影响

采用显微组织观察、拉伸试验、冲击试验、冲击断口形貌分析等方法,研究了不同冷处理温度对Q345低合金结构钢组织及力学性能的影响。结果表明:在0～-45℃,随着冷处理温度的降低,Q345试验钢中析出的碳化物逐渐增多,抗拉强度与屈服强度逐渐升高,伸长率和冲击吸收能量逐渐降低。冷处理温度为-30～-15℃时,试验钢的强度、伸长率、冲击吸收能量变化最为显著。随着冷处理温度的降低,Q345试验钢的冲击断口由韧性断裂转变为脆性断裂,-30℃冷处理试验钢的冲击断口纤维区百分比为49%,Q345钢的韧脆转变温度在-30℃左右。     

固溶时效对2524合金板材组织和性能的影响

采用金相显微镜(OM)、差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验机等,研究了固溶时效处理对大应变轧制2524铝合金板材显微组织及力学性能的影响。研究表明,轧制态2524铝合金中轧制面组织呈纤维状且存在大量的Al_2Cu和Al_2CuMg相。合金在455～495℃之间,固溶处理温度越高,时间越长,粗大的第二相溶解越充分。2524铝合金经495℃×60min固溶处理后,析出相基本溶解,2524铝合金的抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为412.6 MPa、350.7 MPa和17.9%,合金经505℃固溶处理后,出现过烧组织特征,力学性能降低。合金经时效处理后强化相均匀析出,合金性能得到强化。合金经190℃×6h时效处理后,2524铝合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为464.6MPa、395MPa和22%。     

固溶温度对310S耐热奥氏体不锈钢组织和性能的影响

通过金相显微组织、力学性能及腐蚀性能等性能测试研究了固溶处理工艺对310S耐热不锈钢的组织和性能的影响。结果表明:随着固溶处理温度升高,晶粒逐渐变大,断后伸长率增加、冲击功提高,而屈服强度、抗拉强度和硬度逐渐减小,但α相出现先降低后略有增多的规律。综合考虑微观组织和性能测试结果,推荐固溶处理温度为1120℃,水淬处理。     

42CrMoVNb钢的热处理工艺优化及力学性能

利用单因素和正交试验对42CrMoVNb钢的热处理工艺进行了优化,利用洛氏硬度计、万能拉伸试验机和金属摆锤冲击试验机检测了相关的力学性能,研究了热处理工艺对42CrMoVNb钢组织和力学性能的影响。结果表明,42CrMoVNb钢的最优淬火回火工艺为860℃×20 min,油冷+440℃×150 min,空冷;经最优工艺处理后其组织为回火屈氏体基体上弥散分布着细小的碳化物颗粒,硬度、抗拉强度、屈服强度、屈强比、断后伸长率、断面收缩率和-20℃低温冲击吸收能量分别为44.5 HRC、1467 MPa、1357 MPa、0.93、10.5%、46%和27.1 J;力学性能满足14.9级高强度螺栓的技术指标要求。     

热处理对不同碳含量3.5Ni钢力学性能和低温韧性的影响

利用光学显微镜及SEM进行组织观察,通过拉伸和低温冲击试验研究了热处理对两种不同碳含量3.5Ni钢的力学性能和低温韧性的影响。两种3.5Ni钢热轧板分别经860 ℃×1 h空冷的正火处理和860 ℃×1 h水淬+(580, 610, 640)×1 h回火的调质处理。结果表明:含碳量较高的3.5Ni钢热轧态强度低塑性高,但－100 ℃冲击吸收能量低,经正火处理后试验钢的整体性能降低,而调质处理后强度和低温冲击吸收能量均明显提升,塑性略有降低;含碳量较低的3.5Ni钢热轧态已经具有优异的拉伸性能和低温冲击性能,经热处理后拉伸性能和低温韧性没有得到明显提升。     

轧制工艺对14Cr1MoR钢板组织与性能的影响

采取光学显微镜、扫描电镜及拉伸、冲击试验机对板厚60 mm的14Cr1MoR热轧钢板正火+回火态和模拟焊后态的组织与性能进行了研究。结果表明:一阶段控轧与两阶段控轧的钢板相比,终轧温度高,轧后冷却速度慢,钢板铁素体晶粒尺寸粗大,珠光体含量多;钢板的强度低,伸长率高,冲击性能低。两阶段控轧的钢板经655 ℃保温3 h模拟焊后热处理,屈服强度下降44 MPa,抗拉强度下降24 MPa,冲击吸能能量降低;模拟焊后保温时间延长到12 h,强度和冲击性能变化不大。两阶段控轧的14CrMoR钢板,经正火+回火或再经过655 ℃模拟焊后热处理,钢板的力学性能优良。     

终锻温度对核电用316L奥氏体不锈钢组织性能的影响

采用光学显微镜、电子万能试验机和晶间腐蚀试验等研究了终锻温度对核电用316L奥氏体不锈钢显微组织、力学性能及耐晶间腐蚀性能的影响。结果表明:当始锻温度为940℃,终锻温度为830℃时,试验钢的晶粒度为4.5~5级,比终锻温度860℃和890℃的样品分别高0.5级和1级。终锻温度为830℃的样品在室温下抗拉强度达到574 MPa,360℃高温下抗拉强度为446 MPa,室温下冲击吸收能量达到388 J。随着终锻温度的降低,试验钢的抗拉强度、屈服强度及冲击吸收能量升高,室温及高温伸长率变化不显著。终锻温度在830~890℃范围内,试验钢的耐晶间腐蚀性能良好,终锻温度为860℃的试验钢耐晶间腐蚀性能最佳,再活化率最小。     

回火工艺对1Cr12Ni3MoVN钢组织和性能的影响

通过显微组织分析、室温拉伸试验、冲击试验、硬度试验,研究不同回火制度下1Cr12Ni3MoVN钢的显微组织与力学性能。结果表明,随着回火温度的增加,1Cr12Ni3MoVN钢析出相数量不断增加,对材料的强度、冲击性能具有增强效果;碳化物聚集长大,基体组织逐渐由马氏体向回火索氏体转变,杂质元素在晶界处偏聚而降低了材料的断裂抗性,冲击韧性降低,回火温度应取较低温度;随565 ℃回火时间的延长,1Cr12Ni3MoVN钢抗拉强度、屈服强度、硬度下降,塑性变化不大,冲击吸收能量略有增加,回火保温时间不宜过长;随回火冷却速度的降低,1Cr12Ni3MoVN钢强度先升后降,塑性变化不大,冲击吸收能量显著下降,硬度变化不大,建议以空冷方式进行回火冷却。最佳的回火热处理工艺为565 ℃保温2 h,空冷。     

工程机械用Q1300E超高强钢的淬火工艺

利用全自动拉力试验机、全自动冲击试验机、光学显微镜和扫描电镜研究不同淬火工艺下Q1300E钢板的力学性能和显微组织。结果表明,当淬火加热时间为60 min,淬火温度为840 ℃时,强度和低温冲击性能最好,回火态力学性能满足GB/T 28909—2012要求,屈服强度1302 MPa,抗拉强度1505 MPa,-40 ℃纵向和横向冲击吸收能量分别为74 J和61 J;淬火温度为870、900和930 ℃时,抗拉强度和低温冲击吸收能量满足GB/T 28909—2012要求,但屈服强度低于1300 MPa;淬火温度的变化对晶粒尺寸的影响较为明显,淬火温度840 ℃时,平均晶粒尺寸最小,为5.7 μm,淬火温度930 ℃时,平均晶粒尺寸为15.9 μm。淬火加热时间对力学性能和晶粒尺寸的影响相对较小,当淬火温度为840 ℃,淬火加热时间为40~80 min时,回火态力学性能满足GB/T 28909—2012要求,晶粒尺寸为4.5~6.5 μm。     

热处理工艺对过共析轨钢组织及力学性能的影响

通过显微硬度仪、冲击试验机、万能试验机和扫描电镜等研究了不同热处理工艺下某过共析轨钢组织和性能的变化规律。结果表明:热处理工艺对该轨钢的组织和力学性能较轧制态和厂方热处理态均有所优化和提高,影响因素主要为冷却速率和等温时间。随着冷却速率的提升和等温时间的减少,基体中渗碳体析出增多,珠光体尺寸减小,大片层珠光体逐渐消失;此外,试验钢的硬度、冲击吸收能量和抗拉强度均随冷速的增大呈现先增加后降低的“折线形”变化趋势,拉伸断口粗糙度增加,断裂类型从解理断裂过渡为准解理断裂。而冲击吸收能量则随着等温时间增加而增加。最佳热处理工艺为:等温温度630 ℃,等温时间30 s,冷却速率8 ℃/s,对应的最优力学性能表现为硬度402 HBW、冲击吸收能量(KV₂)2.9 J、抗拉强度1312 MPa、伸长率12.24%和断面收缩率23.96%。     

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。     

低碳高强舰船用钢的CCT曲线及其组织性能

采用Gleeble-3500热模拟试验机、光学显微镜和扫描电镜等研究了低碳高强舰船用钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)及热轧后终冷温度对组织性能的影响。结果表明,试验钢连续冷却转变只发生了铁素体、贝氏体相变。试验钢轧后快速冷却至不同终冷温度立即空冷工艺下,室温组织主要为贝氏体和多边形铁素体,且随着终冷温度降低,贝氏体的含量增多。与直接空冷至室温相比,随着终冷温度提高,试样的强度呈先降低后增加趋势,然而,终冷温度提高到650 ℃时,试样强度却降低。终冷温度为600 ℃时,屈服强度和抗拉强度最高,分别为644.28 MPa和为679.71 MPa,－20 ℃的冲击吸收能量最优,为112 J。