回火时间对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物演变及力学性能的影响

利用TEM和SEM研究了回火时间(10、20、40和120 min)对不同V含量(0、0.08%、0.14%,质量分数)Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物转变和力学性能的影响。结果表明,淬火态0V钢在马氏体板条间析出了少量的M7C3型碳化物,而含V钢中无碳化物析出,因此淬火态0V钢的强度最高(2060 MPa)。回火处理过程中,短时间(20 min)回火时,0V钢仅在板条间析出了M3C型碳化物,随着回火时间延长,M3C型碳化物逐渐转变为M23C6,这2种碳化物尺寸均较粗大(150~300 nm),对合金钢强度的贡献相对较弱,导致0V钢的强度逐渐下降,由回火20 min时的1197 MPa下降到回火120 min后的1088 MPa。加入V后,合金钢经短时间(20 min)回火后不仅在晶界析出M3C,还在晶内析出了数量较多的M2C,且尺寸细小(不大于80 nm),随着回火时间的延长,M3C逐渐分解并形成了数量较多的M6C和更稳定的MC,对合金钢的沉淀强化效果较强,且对塑韧性的影响相对较小。因此随着回火时间的延长,含V钢的强度基本保持不变,而塑韧性呈现增加的趋势,获得了良好的强韧性配合。     

高温预冷淬火工艺对中碳铌微合金钢性能的影响

通过正交试验分析了高温预冷淬火工艺对含铌0.044%(质量分数)的中碳微合金钢的显微组织和硬度、强度、塑性、韧性等性能的影响。结果表明,高温预冷淬火与普通淬火相比,可以明显提升钢的硬度;预冷温度提高、回火时间缩短有利于提高中碳铌微合金钢的强度;预冷温度降低、回火时间延长有利于提高中碳铌微合金钢的塑性与韧性。在本试验条件下,获取其最佳强度值的工艺为1000 ℃预冷,200 ℃回火1 h;获取最佳塑、韧性的工艺为900 ℃预冷,600 ℃回火3 h,此时钢断面收缩率为53.8%,断后伸长率为15.1%,冲击吸收能量为96 J。     

12Cr2Ni4MoVNb钢热处理工艺参数的研究

通过对12Cr2Ni4MoVNb钢锻件的热处理工艺试验研究,重点进行了晶粒长大倾向、奥氏体化温度、奥氏体化保温时间、回火温度及回火保温时间对性能的影响的试验工作,分析了各种热处理工艺参数对力学性能的影响,优化了热处理工艺参数并在生产中进行了验证。在限定回火温度并且不损失塑韧性的前提下可以使σ_b和σ_(0.2)满足订货条件要求:σ_b≥90OMPa、σ_(0.2)≥60OMPa。     

回火工艺对高速列车制动盘用钢组织及力学性能的影响

研究了回火工艺对高速列车制动盘用钢组织及力学性能的影响。结果表明,在回火温度不高于620℃时,试验钢的强度及韧性随回火温度的提高基本保持不变;当回火温度超过640℃,试验钢的强度急剧降低,塑韧性急剧提高。在600℃回火时,回火时间对试验钢的强韧性影响不明显。     

淬火工艺对低合金耐磨钢组织与力学性能的影响

选用不含Nb钢和含Nb(质量分数,0.021%)钢作为试验材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、布氏硬度测试、冲击和拉伸等试验手段研究试验钢轧制后在不同温度加热淬火+回火及850℃在线淬火+不同温度回火两种热处理工艺下的组织和综合性能。结果表明:再加热淬火+回火工艺下,含Nb钢随淬火温度的提高,强度和韧性都有所提高,在950℃淬火+200℃回火处理下综合性能最佳,其强度为1843 MPa,硬度值为567 HBW,-20℃下的冲击吸收能量为31 J,符合NM500的标准;在线淬火+回火工艺下随着回火温度的提高,试验钢的综合性能降低,但含Nb钢的性能都高于相同条件下的不含Nb钢。含Nb钢在850℃在线淬火+200℃回火处理下综合性能最佳,其强度为1818 MPa,硬度值为562 HBW,-20℃下的冲击吸收能量为30 J,同样达到了NM500的标准。     

回火温度对高强海洋平台钢组织和性能的影响

对自制的高强海洋平台用合金钢850℃油淬后进行200~650℃×2 h回火处理,研究了回火温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随回火温度的升高,试验钢的淬火组织逐渐转变为回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体;强度和硬度逐渐下降,但与抗拉强度相比,上屈服强度下降得更慢些,塑性总体呈现升高趋势。600℃回火试样拉伸过程中出现屈服平台,继续提高回火温度,屈服现象更明显。冲击性能随回火温度的升高先下降后上升,在300~500℃范围内出现明显的回火脆性。当回火温度为600℃时强韧性匹配最好,抗拉强度840 MPa,上屈服强度760 MPa,断后伸长率17%,-40℃冲击吸收能量175 J。     

25CrMnB钢228节距履带的热处理工艺

通过金相显微镜及力学性能测定,研究了不同热处理工艺对25CrMnB钢力学性能的影响。结果表明,25CrMnB钢随淬火温度提高,晶粒逐渐粗化;随回火温度提高,强度及硬度下降,250～350℃回火时,存在韧塑性恶化区,150～250℃回火时,韧性下降,塑性先升后降,在200℃达最大值。在(880±20)℃淬火+(220±10)℃回火后,履带板具有良好的综合性能,Rm≥1500 MPa、A≥10%,KU2(常温)≥70 J,表面硬度40.0～45.0 HRC,满足了技术条件的要求。     

高强韧性螺栓的选材与热处理工艺探讨

中速船用柴油机由于其特殊需要，其缸盖螺栓和连杆螺栓的强韧性指标要求明显高于低速机（B＆W和Sulzer）的技术要求，经热处理调质后的机械性能要求为：Rm1200-1350MPa，Re≥1050MPa，A≥13％，Aku5≥40J。本文阐述了先后选用35CrNi3WA和30NCD16两种钢材的因由及其热处理调质后的机械性能结果。由试验结果可知，35CrNi3WA和30NCD16钢中的W或Mo元素虽降低了，但并没有彻底消除钢的回火脆性。通过降低钢的淬火温度，延长钢的回火保温时间，增加回火次数以及采用回火后快冷的方式都有助于提高冲击韧性。35CrNi3WA经多次调整工艺参数，虽然冲击值有所提高，但仍无法满足高强韧性的技术要求；而30NCD16钢先后做了不同淬火温度的油淬试验和降温淬CaCl2饱和水溶液试验，发现油淬试验参数稳定性较差，时好时坏，840℃淬CaCl2饱和水溶液＋550℃水冷2次的工艺不仅能够满足技术要求，并且其热处理工艺性和重现性较好，说明30NCD16可以考虑作为高强韧性螺栓的选材。     

等温热处理温度对中碳超高强钢组织与性能的影响

研究不同奥氏体化温度和不同等温温度对中碳超高强钢组织与性能的影响。结果表明,随着奥氏体化温度的升高,贝氏体/马氏体复相组织变得粗大,钢的强度上升,塑韧性下降。随着等温温度的升高,钢的抗拉强度呈平缓下降趋势。中碳超高强钢的最佳热处理工艺为880℃奥氏体化保温25 min后,330℃等温保温1.5 min油冷,抗拉强度Rm≥2 060 MPa,断面收缩率ψ≥25.6%。     

04Cr13Ni5Mo钢的热处理工艺及组织性能

研究了淬火加不同温度回火热处理对04Cr13Ni5Mo钢组织、常温和高温力学性能的影响。结果表明:经淬回火处理后,组织以较细的板条状回火马氏体为主;随着回火温度的升高,强度、硬度逐渐增大,塑韧性有不同程度的降低;在高温进行拉伸试验,随温度的升高,强度增大,断后伸长率则先增加后降低。     

热处理制度对960MPa级高强度钢板的组织与性能的影响

研究了热处理制度对960 MPa级高强度工程机械用钢组织与力学性能的影响.结果表明,淬火温度和时间、回火温度对钢的组织、性能和析出物的数量和形态有明显影响;合适的在线淬火加回火工艺可以提高钢的强度和韧性;通过优化热处理工艺成功生产出厚16～50 mm的960 MPa高强度工程机械用钢中厚板.     

温度参数对Ti/Ti-Mo微合金钢力学性能及强化机制的影响

对Ti、Ti-Mo微合金钢进行了热轧及离线回火实验,研究了终轧温度、终冷温度及回火温度对实验钢力学性能的影响,并定量分析了相应的强化机制。结果表明,当终轧温度较高时,Ti、Ti-Mo微合金钢的热轧态力学性能较优,经过回火处理后,对应的屈服强度升高,分别达到了715 MPa和710 MPa。回火工艺处理后,Ti、Ti-Mo微合金钢的最大屈服强度增量分别为29 MPa和161 MPa,最大抗拉强度增量分别为7 MPa和88 MPa。实验钢铁素体基体上均存在相间析出与弥散析出,其中弥散析出所占比例较大,在不同工艺下Ti、Ti-Mo微合金钢中析出强化量占屈服强度的比值分别为20%～51%和26%～48%,对应最大析出强化量分别为364 MPa和342 MPa。     

20Si2Mn2CrNi钢锻后晶粒细化及强韧性提升工艺

研究了Si-Mn-Cr-Ni系低合金高强钢锻件在不同热处理工艺下的显微组织和力学性能。结果表明,试验钢经820℃正火后,锻件组织细化效果较好且分布均匀,再经920℃淬火和280℃低温回火后,其硬度为43.9 HRC,冲击吸收能量KV₂为82.6 J,抗拉强度为1513.35 MPa,屈服强度为1221.92 MPa,伸长率为14.65%,此时组织为回火板条马氏体且晶粒尺寸细小,晶粒度为8.3级,达到最佳的强韧性匹配,试验钢的综合力学性能最优。     

60CrNiMo轧辊钢的热处理工艺

通过光学显微镜观察试验钢的显微组织,利用万能试验机、摆锤冲击试验机和布氏硬度计分别检测试验钢的强度、塑性、冲击性能和硬度,研究了热处理工艺对60CrNiMo轧辊钢组织性能的影响。结果表明,400℃等温淬火时得到的贝氏体和珠光体的混合组织其强度和塑韧性较差;相比较于马氏体等温淬火+高温回火工艺,采用两相区亚温淬火,形成的铁素体和回火马氏体双相组织,可有效改善试验钢的力学性能,并且可以避免淬火裂纹的产生;试验钢经马氏体等温淬火+亚温淬火+高温回火热处理后其布氏硬度为318 HBW,规定塑性延伸强度(R_(p0.2))为797 MPa,抗拉强度为981 MPa,伸长率15%,断面收缩率为46%,室温冲击吸收能量达到66 J,各项性能指标均优于国家标准JB/T 6401—2017中的要求。     

不同热处理工艺对在线淬火Q690钢组织与性能的影响

研究了不同热处理工艺对在线淬火690 MPa级全压式LPG储罐用钢组织和性能的影响。结果表明,采用在线淬火+离线回火工艺,钢板随着回火温度的提高强度降低,韧性有一定提高,回火后都有较好的强韧性匹配;采用在线淬火+调质热处理工艺后,合适的调质工艺虽能满足技术条件要求,但生产流程较长,能耗高。     

800 MPa级在线淬火水电钢的回火处理

对800 MPa级在线淬火(DQ)水电钢回火工艺进行试验研究,分析了3种不同回火温度对试验钢组织和性能的影响。结果表明,控轧后770~820 ℃快速水冷淬火后,在620~680 ℃之间回火,随着回火温度的升高,钢的屈服强度、抗拉强度下降,伸长率和冲击吸收能量提高。650 ℃回火处理可使试验钢达到最佳的强度和韧性匹配。试验钢在620~680 ℃回火后的组织为回火贝氏体,随回火温度的升高,组织中的碳化物逐渐长大并呈现粒状分布,贝氏体组织呈现多边形化特征。     

热处理工艺对30MnCrNiMo高强钢组织与性能的影响

借助全自动淬火膨胀仪测定钢的Ac₁、Ac₃相变点,通过对试验钢进行淬火+亚温淬火+回火热处理和淬火+回火热处理,研究了两种热处理工艺下30MnCrNiMo高强钢的组织与性能。结果表明:30MnCrNiMo高强钢的Ac₁、Ac₃相变点分别为653、807 ℃。采用淬火+亚温淬火+回火的热处理工艺所获得的马氏体和铁素体复相组织比直接淬火+回火得到的全马氏体组织更为细小、均匀,试验钢的屈服强度为1499 MPa,伸长率为14.0%,室温、-40 ℃冲击吸收能量分别为35.5和29.5 J,钢的塑性和冲击性能显著提升,有效改善了30MnCrNiMo高强钢的强韧性能。     

40CrMnSiMOV弹簧钢热处理实践分析

针对传统弹簧钢存在的强度较低、韧性不足以及淬透性较差等性能不足,以40CrMnSiMoV代替传统弹簧钢,着重分析且验证此钢种成分的合理性,并对实验钢进行不同淬火和回火温度下的热处理试验,从而选择确定最佳的热处理工艺.     

回火温度对40CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响

研究了回火温度对不同Mo含量的40CrNi3MoV试验钢组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢在525 ℃回火时开始析出M₂(C, N)相,在550~575 ℃回火时M₂(C, N)相含量达到峰值。随回火温度的升高,试验钢硬度和强度降低,但塑性和韧性则升高。由于M₂(C, N)相的二次硬化作用,将Mo含量从0.43%提高到1.06%后,40CrNi3MoV钢经575 ℃回火后的抗拉强度可以达到1500 MPa级,同时具有良好的塑性和韧性。     

淬火及回火热处理对X100管线钢组织和性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉伸试验及示波冲击试验研究了淬火和回火热处理对X100管线钢组织和性能的影响。结果表明:450℃回火后,实验钢的屈服强度(Rt0.5)由785 MPa降低至731 MPa,抗拉强度(Rm)由845 MPa提高至931 MPa,强度及塑韧性改善。板条贝氏体(LB)板条结构弱化,粒状贝氏体(GB)体积分数增加,马氏体/奥氏体(M/A)组元细化至亚微米级。针状铁素体(AF)的回火稳定性高于LB和GB;940℃淬火+450℃回火实验钢的Rt0.5为819 MPa,Rm为893 MPa,Rt0.5/Rm为0.92,A50为33.5%,强韧性提高。淬火和回火对实验钢冲击断裂过程的脆性裂纹扩展能(E3)和脆性裂纹扩展止裂能(E4)改善效果好于450℃回火。实验温度降低,止裂性的改善效果变差。LB、GB和平行排列的M/A组元将原始奥氏体晶粒分割细化,亚微米级M/A组元的分布差异使铁素体晶粒内不同区域呈现LB和GB组织形态。