退火态12Cr13不锈钢显微组织及其对冲击韧性的影响

利用OM和SEM研究了核反应堆驱动机构用12Cr13不锈钢的组织特征,分析了退火态组织中碳化物形貌及其对冲击韧性的影响.实验结果表明,碳化物形貌是决定不锈钢冲击韧性的关键因素.分布在原马氏体晶粒内、尺寸细小、分布均匀的颗粒状碳化物可显著改善12Cr13的冲击性能;而分布在晶界上的块状和条状碳化物,以及铁素体晶粒内随机分布的大颗粒状碳化物,则严重恶化不锈钢的冲击韧性.退火温度对碳化物析出和分布具有较大影响,当退火处理温度由760℃升高到860℃时,碳化物尺寸增大,使得12Cr13不锈钢的冲击功由151J降低到106J;当碳化物完全消失且呈块状或条状分布时,不锈钢冲击功降低至5J.     

4Cr5W2VSi模具钢的组织及力学性能

对经镦抜锻造的4Cr5W2VSi模具钢进行标准退火和调质处理,沿拔长方向(纵向)和垂直于拔长方向(横向)切取试样进行组织分析、拉伸试验、冲击试验和硬度测试,研究其组织和力学性能。结果表明:退火态组织为粒状珠光体+少量共晶碳化物,调质态组织为回火托氏体+少量共晶碳化物;两种状态均存在偏析,调质处理不能改善带状偏析,带状偏析降低了力学性能。退火态试样的屈服强度、抗拉强度比H13钢提高了45 MPa、90 MPa,塑性略有下降。退火态试样纵向冲击吸收能量为94.3 J,高于横向试样(51 J),存在各向异性;调质态试样纵向和横向冲击吸收能量分别为18.3 J和16.7 J,不存在各向异性,均为脆性断裂。调质态试样的硬度为退火态的3倍左右,其硬度提高是因为生成了脆性托氏体相及二次硬化作用。     

电渣重熔H13型模具钢组织及力学性能研究

以国内某公司自主生产的H13型(H13A、H13R、JB11U、JB13U)热作模具钢作为试验材料,采用直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜等方法,研究了不同H13型模具钢锻后退火态、淬回火态的显微组织、晶粒度及淬回火后的力学性能。结果表明:H13型模具钢中,H13A钢晶粒最细,达到9.5级,淬回火态硬度最高,为50.0 HRC,纵向冲击功最高,Ak达到47.4 J;JB11U钢具有较好的组织均匀性,横向、纵向冲击功Ak均达到43 J以上,冲击功纵横比达到了0.99,显示出良好的等向性;H13A、H13R、JB13U钢退火态、淬回火态组织出现了带状偏析和一次共晶碳化物,这是导致其性能下降的主要原因。     

两种热作模具H13钢组织和性能研究

利用金相显微镜和冲击试验机等研究了两种国内外高级优质热作模具H13钢组织和力学性能。结果表明:抚顺特钢生产的H13钢和瑞典一胜百的8407钢,对化学成分、带状偏析、退火组织和冲击韧性进行对比分析。抚顺特钢生产的H13钢化学成分P含量低于瑞典一胜百8407钢,8407钢带状偏析略优,抚顺特钢H13钢退火组织心部可见少量网状碳化物,冲击边部略优于8407钢。     

Nb对芯棒用H13钢偏析、液析碳化物及力学性能的影响

利用OM,SEM,EDS,EBSD,硬度测试及冲击韧性实验等分析手段,对比研究H13钢和添加0.06%Nb(质量分数)H13钢(H13-Nb)芯棒偏析、液析碳化物、组织及力学性能.结果表明,与标准H13钢相比,H13-Nb中Nb加重了偏析,导致高温扩散过程偏析未能有效改善;Nb使MC液析碳化物类型由以VC为主变成以(V,Nb)C为主,提高了MC液析碳化物的析出温度,并使液析碳化物数量增加;退火态H13-Nb的严重偏析组织在淬、回火后表现为有效晶粒尺寸较大且不均匀,其较多的液析碳化物未减少;在冲击实验中,链状液析碳化物聚集的地方易产生开裂,断口上表现为横向条纹,导致韧性较低.     

镦拔工艺对4Cr5MoSiV1钢组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、硬度计和冲击试验机研究了三种锻造工艺对4Cr5MoSiV1钢的显微组织和冲击性能的影响。结果表明:单方向拔长后试验钢的组织中存在明显的带状偏析,仍保留了铸态的针状铁素体组织,断口为沿晶断口,横向冲击值为11.33 J;一次镦拔后存在带状组织,铁素体的位置取向以等轴晶为主,合金碳化物分布更加均匀,断口为有一定数量韧窝的准解理形貌,横向冲击值为13.58 J;三次镦拔后枝晶被充分打碎,带状偏析消除,同时断口存在大量的韧窝,冲击韧性和等向性能明显提高,横、纵冲击功比值高达80.4%。     

钢的组织控制与设计(一)

以H13热作模具钢和高强度钢为例，分别重点讨论钢的组织控刺和设计。对H13钢，应消除原生碳化物和偏析，改善二次碳化物分布，使成分均匀化，缩小钢块纵、横向性能差，可将现国产H13钢的使用寿命显著提高。对兼具高强度（Rm〉2000MPa）和韧性钢的组织，拟设计为：低温回火马氏体组织，含高密度位错的细条马氏体，包有残余奥氏体薄膜，并分布弥散的碳化物（避免渗碳体的形成）；钢含低的碳量，并含有一定量的Si，Al和Mn，Ni，Mo等舍金元素及Nb等碳化物形成元素；适当应用Q—P处理、双相区退火、贝氏体或马氏体等温处理等。文章分两期发表。     

钢的组织控制与设计(二)

以H13热作模具钢和高强度钢为例,分别重点讨论钢的组织控制和设计。对H13钢,应消除原生碳化物和偏析,改善二次碳化物分布,使成分均匀化,缩小钢块纵、横向性能差,可将现国产H13钢的使用寿命显著提高。对兼具高强度（Rm〉2000MPa）和韧性钢的组织,拟设计为：低温回火马氏体组织,含高密度位错的细条马氏体,包有残余奥氏体薄膜,并分布弥散的碳化物（避免渗碳体的形成）;钢含低的碳量,并含有一定量的Si、Al和Mn、Ni、Mo等合金元素及Nb等碳化物形成元素;适当应用Q-P处理、双相区退火、贝氏体或马氏体等温处理等。文章分两期发表。     

H13电渣钢与电炉钢的组织和力学性能

对比研究了H13电炉钢与电渣钢的组织与性能。结果表明,由于冶炼方式不同,与电渣钢相比,电炉钢致密性、纯净度较低,退火态带状偏析严重。链状液析碳化物严重影响其横向冲击性能,在断口上表现为横向条纹。二者硬度相差不大。     

稀土钇对H13钢组织与性能的影响

研究了不同稀土Y含量对H13模具钢组织和性能的影响。实验室采用电渣重熔冶炼获得了稀土Y的质量分数分别为0.0008%、0.0060%和0.0120%的H13钢电渣锭。利用OM、SEM、TEM和热力学计算等方法研究稀土Y对组织的影响;利用冲击试验机和显微硬度计探究了稀土Y对性能的影响。结果表明,稀土Y使H13钢中的隐晶马氏体的形貌变成狗骨状,随着稀土Y含量的增加,隐晶马氏体呈局部细小和弥散分布趋势;H13钢中凝固终点处残留液相中元素的浓度达到高碳高合金钢的浓度,导致液析碳化物生成。稀土Y的质量分数为0.0120%时,钢中C元素的偏析度由1.292降低至0.529,合金元素Cr、Mo、V的偏析度也均有降低;钢中5μm以上的碳化物占比最低,碳化物的平均尺寸为3.13μm;钢热处理后的横向冲击吸收能量为19.5 J,退火和回火后的维氏硬度分别为244.4和525.5 HV0.5。     

不同退火工艺对H13钢组织和力学性能的影响

用OM、SEM研究了亚温退火、等温退火、缓慢冷却退火3种工艺对H13钢组织和力学性能的影响。结果表明,亚温退火后碳化物粒度最小,缓慢冷却退火后碳化物粒度较大,退火硬度较低;等温退火及缓慢冷却退火对提高碳化物尺寸、分布均匀性有一定作用,同时碳化物均匀性的提高对提升H13钢退火态及淬、回火态冲击韧性有一定作用,但组织中夹杂物、一次碳化物制约着H13钢韧性的提高。     

钨含量对高铬铸铁共晶组织及力学性能的影响

通过扫描电镜观察、Leica图像分析以及力学性能检测,探讨了钨含量从(0～4.11)wt%变化对高铬铸铁(27Cr)铸态共晶凝固组织和力学性能的影响。结果表明,当W含量在(0～2.92)wt%之间,随着W的增加,凝固组织共晶团尺寸逐渐减小,试样的冲击韧性随之改善,W在2.92wt%时共晶团尺寸最小,且碳化物分布均匀,对应的冲击韧度值为11 J.cm-2;当W含量从2.92wt%提高到4.11wt%时,共晶团尺寸增大,冲击韧度值由11 J.cm-2降低到9 J.cm-2。     

电渣熔铸9Cr2Mo钢球化退火工艺的研究

用正交设计法研究了电渣熔铸9Cr2Mo钢碳化物球化退火工艺。结果表明：利用高温固溶、沸水淬火、高温回火的调质球化退火工艺可以使9Cr2Mo钢获得良好的球化组织。通过对调质球化工艺中各因素对球化效果影响的综合分析，确定了最佳球化工艺。     

1Cr12Mo电炉钢的调质处理

1Cr12Mo电炉钢按常规工艺调质处理后其冲击韧度低于标准要求，主要原因是由于钢中存在强碳化物形成元素及碳化物在晶界偏析。采用正交试验法对钢的热处理工艺进行了研究，结果表明，高温扩散处理可使碳化物固溶，从而提高钢的综合力学性能。     

Heat Treatment Properties of 42CrMo Steel for Bearing Ring of Varisized Shield Tunneling Machine

The heat treatment properties of 42 CrMo steel for bearing ring of varisized shield tunneling machine were investigated by optical microscope(OM), scanning electron microscope(SEM), transmission electron microscope(TEM),and impact tests. The addition of 0.03 wt% C into 42 CrMo steel can increase the hardness. But it reduces the impact energy by 46 J because of the appearance of coarser carbides in the matrix and the carbides along the austenite grain boundary.The addition of 0.40 wt% Mn into 42 CrMo steel can improve hardenability. However, the toughness of steel is also reduced by 26 J mainly because of the coarsening of carbides and the strengthening of matrix. Both hardenability and toughness of 42 CrMo steel can be improved by adding 1.49 wt% Ni and reducing 0.32 wt% Cr. The depth of hardening layer can be raised to 45 mm, and the impact energy at-20 °C is 120 J. Thus, it is concluded that a good combination of hardness, hardenability, and toughness of 42 CrMo steel can be achieved by alloying with adding some content of C and Ni.Detailed content of C and Ni should be on the requirements of heat treatment properties of steel for bearing ring of varisized shield tunneling machine.     

SDH13钢的组织性能及热疲劳行为研究

研究了钢的生产工艺对模具性能和使用寿命的影响。研究结果表明，普通工艺生产的H13钢模块含有大块状共晶碳化物，并且存在成分偏析，导致钢的冲击韧度降低，影响模具的使用性能。而采用高温均匀化和超细化等工艺处理SDH13钢，则消除了大块共晶碳化物，改善了偏析和碳化物的形态及分布，细化了组织，从而提高了模块的心部强韧性和模具的使用寿命。     

IMPROVEMENT OF CARBIDE MORPHOLOGY AND MECHANICAL PROPERTIES OF Cr12MoV STEELS

1. IntroductionCr12MoV steel is used widely as an important high wear resistallt cold die steel aroundthe world[1]. It is well known that Cr12MoV steel has networked carbide in the solidification structure, which leads to the intergranular brittleness. Moreover. The networkcarbide is too stable to be changed during heat treatment even at high temperaturely]. Inthe conventional process, forging is needed to break etwork carbide into a granular form.However, partly owing to Cr12MoV steel hav…     

铸造Cr12模具钢共晶碳化物的粒化

铸造Ｃｒ１２模具钢中共晶碳化物呈网状分布，经多元复合变质剂变质处理，共晶组织发生细化，离异共晶数量增多；经热处理后，碳化物变成粒状且均匀分布于基体中，冲击韧性得到明显提高，为铸造Ｃｒ１２模具钢的应用提供了保证。