25Cr3Mo3NiNb二次硬化钢冲击性能的研究

研究了二次硬化钢25Cr3Mo3NiNb的冲击韧度随回火温度和试验温度的变化.结果发现,试验钢在200℃回火时冲击韧度较高,300～600℃回火时冲击韧度值较低,600℃以上回火时冲击韧度值迅速升高,640℃回火时冲击韧度达到最高值55J/cm2,640℃以上回火时冲击韧度值有所降低.640℃回火后试验钢的冷脆转变温度为10℃,屈服强度为960MPa,可以满足兵器特种结构件高强度高韧性的要求.     

25Cr3M03NiNb二次硬化钢冲击性能的研究

研究了二次硬化钢25Cr3Mo3NiNb的冲击韧度随回火温度和试验温度的变化。结果发现，试验钢在200℃回火时冲击韧度较高，300—600℃回火时冲击韧度值较低，600℃以上回火时冲击韧度值迅速升高，640℃回火时冲击韧度达到最高值55J／cm^2，640℃以上回火时冲击韧度值有所降低。640℃回火后试验钢的冷脆转变温度为10℃，屈服强度为960MPa，可以满足兵器特种结构件高强度高韧性的要求。     

回火温度对30CrMnSiA钢力学性能的影响

30CrMnSiA钢样品经890℃油冷淬火处理后,分别在450-590℃进行回火处理。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及力学试验机等手段,研究了热处理后30CrMnSiA钢的显微组织以及力学性能。结果表明:随着回火温度的升高,30CrMnSiA钢组织中的回火索氏体占比不断提高,合金强度下降,伸长率增加。经890℃淬火+500℃回火处理后低合金钢的综合性能较佳,硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击韧度分别为39 HRC、1302 MPa、1147 MPa、11. 3%和28 J/cm~2。30CrMnSiA钢在530～550℃左右会发生回火脆性。回火温度继续升高,冲击韧度得以恢复。回火温度为590℃时,冲击韧度达到41. 25 J/cm~2,而抗拉强度和屈服强度分别为1126 MPa和1027 MPa。     

回火工艺对耐火钢力学性能的影响

对含微量钼/钒耐火钢进行了不同工艺的回火处理,并进行了拉伸和0℃冲击试验与分析。结果表明,适当的回火处理可以提高含微量钼/钒耐火钢的室温抗拉强度、高温抗拉强度、室温屈服强度、高温屈服强度和零度冲击韧度。回火时间对其室温/高温抗拉强度、室温/高温屈服强度无明显影响,对0℃冲击韧度有影响;室温/高温抗拉强度、室温/高温屈服强度和0℃冲击韧度都随回火温度的升高而呈现出先增加后减小的趋势。该耐火钢的回火工艺优选为(550±5)℃×60 min油冷。     

热处理对超(超)临界材料组织性能的影响

选用2Cr11Mo1VNbN、10Cr9W2MoVNbNB、1Cr11Co3W3NiMoVNbNB 3种超(超)临界机组耐热材料,进行热处理工艺、力学性能、金相组织研究.通过实验确定了3种材料最合适的热处理工艺参数:2Cr11Mo1VNbN、10Cr9W2MoVNbNB钢的最佳淬火、回火温度分别为1 060～1 080℃、660～680℃；1Cr11Co3W3NiMoVNbNB钢的最佳淬火、回火温度分别为1080～1 100℃、680～700℃；观察分析发现,3种钢在1 080℃淬火、680℃左右回火的组织均为回火马氏体；找出了材料热处理后的强度与冲击韧度之间的关系.     

回火温度对15Cr2Ni3MoW钢组织与力学性能的影响

观察了15Cr2Ni3MoW钢在200～600℃区间回火处理后的力学性能和组织变化。结果表明,该钢经350℃回火后出现大量稳定化的M/A岛,在500～550℃回火后M/A岛大量分解,析出的碳化物沿晶界连续分布,出现了回火脆性。试验获得的最佳回火工艺为:350℃回火3h后空冷,该工艺可使15Cr2Ni3MoW钢的屈服强度提高37%,冲击韧性提高50%。     

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。     

热处理对高压气瓶用34CrMo4H钢力学性能的影响

研究了不同淬火温度、回火温度、回火时间、冷却方式、预处理工艺对气瓶用34Cr Mo4H高强度钢力学性能的影响。结果表明,随淬火温度的提高,其抗拉强度增大,冲击韧度和伸长率降低;随回火温度的提高,其抗拉强度降低,伸长率增大,在540~570℃回火时冲击韧度表现为变化不明显,然后随回火温度的提高而增大。油淬或水淬,其强度、冲击韧度基本一致,但油淬的伸长率比水淬高2%;随回火时间的延长,其强度降低,冲击韧度值增大,伸长率在回火时间为2 h时最大,然后随回火时间的延长或缩短,逐步降低。最佳的热处理工艺为840~900℃淬火,水或油淬+570~610℃回火1~2.5 h,可以获得符合ISO 9809-2:2010标准和设计要求的力学性能;在最终调质处理前增加870℃正火预处理,可进一步改善34Cr Mo4H钢的塑韧性。     

淬火后回火温度对20SiMn2Mo钢组织和性能的影响

研究了20SiMn2Mo钢920℃水淬后不同回火温度对实验材料组织和性能的影响。结果表明,随回火温度的提高,实验材料的强度和硬度呈下降的趋势。200℃回火冲击韧度值最高,为最佳回火温度,获得的力学性能为Rm,550 MPa、A14%、Z58%、AKV73 J,其组织为回火马氏体和残余奥氏体组织。400℃和550℃回火冲击韧度值较低,出现回火脆性,断口特征为沿晶脆性断裂。     

淬火后回火温度对20SiMn2Mo钢组织和性能的影响

研究了20SiMn2Mo钢920℃水淬后不同回火温度对实验材料组织和性能的影响。结果表明,随回火温度的提高,实验材料的强度和硬度呈下降的趋势。200℃回火冲击韧度值最高,为最佳回火温度,获得的力学性能为Rm,550 MPa、A14%、Z58%、AKV73 J,其组织为回火马氏体和残余奥氏体组织。400℃和550℃回火冲击韧度值较低,出现回火脆性,断口特征为沿晶脆性断裂。     

回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、显微组织观察、扫描电镜观察,研究回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响规律。结果表明:试验钢900 ℃保温后水淬再200~300 ℃回火后,为回火板条马氏体组织;在 400 ℃和500 ℃回火后,为回火屈氏体组织;在600 ℃回火后,为回火索氏体组织。试验钢具有较高的回火稳定性,在400~600 ℃回火时,α铁素体仍保持板条马氏体的形状和位向。在200 ℃回火后,小角度晶界含量较多,阻碍微裂纹扩展,韧性较好,随着回火温度的升高,小角度晶界占比逐渐减少,在400 ℃回火后,小角度晶界占比较少,碳化物的析出恶化试验钢的韧性,发生了回火脆性,韧性最差,500 ℃和600 ℃回火后,试验钢的小角度晶界占比较400 ℃相差不明显,但试验钢回复程度较大且600 ℃回火发生部分再结晶,回火软化作用较大,韧性较高。当回火温度为200 ℃时,试验钢具有最佳的综合性能,屈服强度为1164.38 MPa,抗拉强度为1429.70 MPa,断后伸长率为14.66%,硬度为430.27 HV3,标准试样-40 ℃冲击吸收能量为92.30 J。     

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。     

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。     

回火温度和时间对2.25Cr-1Mo-0.25V钢组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验和冲击试验等方法,研究了2.25Cr-1Mo-0.25V钢分别在690 ℃和705 ℃回火1~150 h条件下的显微组织、力学性能及断口形貌的变化。结果表明,回火温度及回火时间对钢的显微组织、强度及韧性指标影响很大。在本试验温度范围内,显微组织中碳化物随着回火时间的延长由条状逐渐球化,并逐渐向晶界聚集;强度指标随着回火时间的延长呈现先急剧下降后逐渐稳定的趋势;韧性指标随着回火时间的延长先升高后下降并稳定的趋势。试验钢在回火温度690 ℃和705 ℃的断面收缩率及冲击韧性指标随回火时间的变化趋势相同。     

热处理工艺对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响

研究了淬火温度及回火温度对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响.结果表明:淬火温度低于930 ℃时,材料的硬度随淬火温度的升高而增大;高于930 ℃时,硬度降低,在930 ℃出现硬度峰值;冲击韧度随淬火加热温度的升高先降低后增大.随着回火温度的升高,材料的硬度缓慢降低,而冲击韧度值升高.高强韧耐磨铸钢经930 ℃×2 h淬火(油淬)+240 ℃×2 h回火+240 ℃×2 h回火后,具有较高的强韧性,硬度≥54 HRC,冲击韧度≥43 J/cm~2,组织为回火马氏体+少量的残留奥氏体,试样冲击断口为准解理断裂.     

逆转变奥氏体稳定性对中锰钢强韧性的影响

对淬火态中锰钢进行了不同温度的回火试验,研究了不同回火温度下逆转变奥氏体的含量和稳定性,及其对中锰钢强韧性能的影响。结果表明:当回火温度由630 ℃升高至670 ℃时,中锰钢室温组织中逆转变奥氏体体积分数由19%增加至42%,逆转变奥氏体稳定性不断降低;中锰钢的屈服强度由750 MPa降低至565 MPa,抗拉强度由845 MPa升高至970 MPa, -60 ℃冲击吸收能量由116 J减小至75 J。高体积分数、低稳定性的逆转变奥氏体会降低中锰钢的屈服强度,但会提高中锰钢的加工硬化能力。在冲击载荷作用下,组织中的逆转变奥氏体发生相变诱导塑性(Transformation-induced plasticity, TRIP)效应,显著提高裂纹形成功和裂纹扩展功,是中锰钢主要的韧化机制。     

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。     

回火温度对贝氏体耐磨钢组织和性能的影响

对贝氏体耐磨钢进行控轧控冷+回火工艺,探究不同温度回火后贝氏体耐磨钢的组织演变和性能。结果表明,经控轧控冷工艺和200℃回火后,试验钢获得较为理想的无碳化物贝氏体/马氏体复相组织,组织中包含8.7%(体积分数)的残留奥氏体。该工艺下钢板获得较好的强韧性匹配,屈服强度达到1172 MPa,抗拉强度达到1613 MPa,断后伸长率达到19.4%,-20℃冲击吸收能量为47 J,并可满足NM500级别的硬度要求。520℃回火后大量粗大碳化物析出,且残留奥氏体基本分解完毕,导致钢板强韧性下降。     

不同回火温度下Nb、Ti对785 MPa级特厚齿条钢板组织性能的影响

针对特厚齿条用钢板的开发,通过微合金化设计、控制轧制、调质热处理等工艺,制备了两种不同成分的785 MPa级别高强韧特厚齿条钢,研究了不同回火温度下Nb、Ti对钢板微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,试验钢板屈服强度、抗拉强度、硬度逐渐降低。NbTi钢板回火脆性区间为300~500 ℃,3Ni钢板回火脆性区间为200~550 ℃。Nb、Ti微合金化可显著细化奥氏体晶粒,增加了大角度晶界的比例和密度,从而提高了钢板的强度和冲击韧性。NbTi钢板在650 ℃回火时获得最优强韧性匹配,其屈服强度和-60 ℃冲击功分别为805 MPa和200 J;3Ni钢板在600 ℃回火时获得最优强韧性匹配,其屈服强度和-60 ℃冲击功分别为881 MPa和140 J。     

热处理工艺对G115钢铸件组织与性能的影响

以均匀化退火后的G115钢铸件为对象,研究了不同正火+回火工艺处理对其显微组织及力学性能的影响,其中正火工艺分别为1070 ℃×1 h,AC和1100 ℃×1 h,AC,回火工艺分为一次回火(780 ℃×3 h,AC)和两次回火(780 ℃×3 h,AC+750 ℃×3 h,AC)。结果表明:随着正火温度的上升,G115钢铸件的室温强度和650 ℃高温强度均有所上升,而韧性有所下降,塑性无明显变化;随着回火次数的增加,G115钢的室温强度和650 ℃高温强度均有所降低,韧性和塑性无明显影响。正火+回火处理后G115钢铸件中的析出相主要有Laves相、M₂₃C₆以及MX(NbC、VN)相,冲击断口形貌呈解理或准解理断裂特征。随着正火温度升高,马氏体板条块(Block)宽度有所增加,排列相对整齐。原奥氏体晶粒尺寸是G115钢室温强度贡献值中晶界强化量的有效晶粒尺寸。推荐的热处理制度为1100 ℃×1 h(AC)正火+780 ℃×3 h(AC) 回火。