温度-硬度法测定合金钢加热相变温度的原理与应用

论述了温度-硬度法测定合金钢相变温度的原理和方法。用温度-硬度法测定了20CrSiMn2Mo合金钢不同温度加热淬火后硬度,并观察了不同温度加热淬火试验材料组织的变化。研究结果表明:淬火加热温度低于740℃,淬火后试验材料的硬度随淬火温度的升高而降低,金相组织为索氏体组织。淬火加热温度超过740℃,淬火后试验材料的硬度随着淬火温度升高而升高,其组织为未溶的铁素体和马氏体组织。淬火温度超过880℃,其组织主要为马氏体组成,硬度值保持稳定。试验材料加热时的相变转变温度Ac_1为740℃,Ac_3为880℃。     

热处理对75Cr1锯片用钢组织及性能的影响

对轧制态75Cr1锯片用钢在800~880 ℃进行油淬并在400~480 ℃进行回火,采用光学显微镜、万能力学性能试验机、冲击试验机及洛氏硬度计分别分析其显微组织、力学性能变化规律。结果表明,淬火试样组织为马氏体+残留奥氏体;随着淬火温度的升高,马氏体组织不断粗化;硬度随淬火温度的升高由800 ℃的59 HRC逐渐提高到880 ℃的68 HRC。随着回火温度的升高,试样组织由淬火马氏体转化为回火马氏体、回火马氏体+回火索氏体组织;强度、硬度逐步降低,而塑性、韧性相应提高。最佳热处理工艺为840 ℃（保温20 min）淬火+460 ℃（保温60 min）回火。     

热处理对土木工程机械材料ZG85Cr2MnMo力学性能及耐磨性能影响

以土木机械搅拌机衬板材料ZG85Cr2MnMo为研究对象,在不同条件下进行热处理,热处理后对其硬度、淬透性、冲击韧度及耐磨性进行分析。结果表明:随淬火温度的升高,土木机械搅拌机衬板材料硬度先变大后减小,在880℃时达到最大值828 HV,且该温度下淬火试样的淬透性及淬硬性良好;随回火温度的升高,硬度逐渐下降,冲击韧度不断上升,试样在400~500℃回火获得较高硬度的同时已具备较好的冲击韧度;综合硬度、冲击韧度和耐磨性分析,土木机械搅拌机衬板材料ZG85Cr2MnMo的最佳热处理工艺为880℃加热油淬,500℃回火,该热处理工艺下衬板材料可以获得较好的综合性能。     

高淬透性轴承钢热处理工艺研究

高淬透性轴承钢在不同的淬火加热温度下进行热处理工艺试验,淬回火后对硬度、金相组织进行检测和分析。在850～890℃淬火温度下保温30 min油冷、210℃×3.5 h回火后,硬度为62～64 HRC,均符合要求。850℃加热温度过低,奥氏体化不均匀,形成的马氏体不均匀;890℃加热温度下马氏体的大小和长度整体都有明显增大甚至局部出现了个别粗大的针状的马氏体组织。淬火温度为860～880℃较为合理。     

热处理对含钼2Cr13马氏体不锈钢组织与性能的影响

对在2Cr13马氏体不锈钢中添加Mo的钢进行不同温度热处理工艺试验,研究了热处理温度对含钼2Cr13不锈钢组织、硬度与耐蚀性能的影响。结果表明,含钼2Cr13马氏体不锈钢在1080℃淬火后的硬度最高,当在400~550℃回火时,硬度值存在一个明显的上升区域,这是由于析出的合金碳化物弥散强化作用,使合金出现二次硬化现象。回火后含钼2Cr13不锈钢的耐蚀性能比2Cr13不锈钢明显提高,主要是由于含钼2Cr13不锈钢淬、回火后析出相M2X抑制了M23C6相的产生。     

13Cr超级马氏体不锈钢热压缩变形行为与组织演变

通过Gleeble-3500热模拟试验机对13Cr超级马氏体不锈钢进行单道次压缩变形试验,系统研究变形温度在950~1150 ℃、应变速率为0.001~10 s^-1条件下的热变形行为。利用双曲正弦模型建立了13Cr超级马氏体不锈钢的流变应力本构方程,求得试验钢的热变形激活能为412 kJ/mol,并基于动态材料模型(DMM)理论绘制了材料的热加工图,得出材料的最佳热变形工艺参数窗口为:变形温度1032~1072 ℃,应变速率0.039~0.087 s^-1。组织演变结果表明,试验钢在高变形温度和低应变速率的条件下,容易发生动态再结晶。当应变速率一定时(0.01 s^-1),变形温度从950 ℃升到1050 ℃,动态再结晶的体积分数从18.7%升高到60.1%,组织的再结晶程度提高,晶粒均匀细小;当变形温度一定时(1050 ℃),随着应变速率的降低,动态再结晶的晶粒长大粗化。     

循环相变对T250马氏体时效钢组织和性能的影响

通过DSC法测量T250马氏体时效钢的再结晶温度,随后采用多种α'→γ循环相变细化工艺进行试验,其加热温度高于再结晶温度50~150℃。结果表明,T250马氏体时效钢的再结晶温度为773℃;通过对比,确定先经过低温固溶的变温循环相变细化工艺为最佳细化工艺,其晶粒尺寸最终达到9.1μm;但循环相变对T250马氏体时效钢的硬度影响不大。利用T250马氏体时效钢进行循环热处理,成功地获得超细化晶粒,并且确定最佳细化工艺。经过循环热处理,晶粒得到明显细化,较好地达到晶粒超细化的目的。     

高镜面塑料模具钢Cr4Ni3MnCuAl热处理工艺的研究

采用OM、SEM、硬度测试分析方法,研究了不同固溶温度、冷却方式和不同时效温度对Cr4Ni3Mn Cu Al钢组织和硬度的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,固溶硬度呈现先升高后降低的趋势,固溶油冷硬度高于固溶空冷硬度约1.1HRC。固溶冷却后的组织以板条马氏体为主,880℃为最佳的固溶温度。在200℃～610℃范围内时效4h,时效硬度呈现出先升高后降低的趋势。时效4 h可为钢材提供约6.2HRC的硬度增量。520℃时效后得到的组织为板条马氏体+少量粒状贝氏体+少量残余奥氏体。从组织和硬度方面综合评价,880℃固溶油冷+520℃时效为Cr4Ni3MnCuAl钢的最佳热处理工艺。     

国产75Cr1锯片钢热处理工艺研究

对国产75Cr1锯片钢进行800、840、860℃油淬再进行420、440、460℃回火处理试验。利用光学显微镜观察不同淬火温度下脱碳层形貌及淬火回火后的组织,分别用万能材料试验机、洛氏硬度仪测试材料的拉伸性能和硬度。结果表明,随淬火温度的增加脱碳层深度增加;经不同温度淬火+460℃回火,组织主要为回火屈氏体及部分颗粒状回火索氏体,但800℃时,组织还出现了一定量的非回火马氏体组织,硬度较低,在840℃淬火硬度最高。试验钢经840℃淬火后,随回火温度的增加,组织依次由回火马氏体转变到回火马氏体+回火屈氏体,再到回火索氏体,强度和硬度逐渐降低,塑性相应提高。国产75Cr1钢最佳热处理工艺为840℃(保温10 min)油淬+440℃(保温60 min)回火。     

热处理对1Cr12Ni2W1MoV不锈钢组织与力学性能的影响

对1Cr12Ni2W1MoV马氏体不锈钢设计了6组热处理工艺,热处理后对试样进行组织性能分析,研究了热处理温度对1Cr12Ni2W1MoV马氏体不锈钢组织和力学性能的影响。结果表明:1Cr12Ni2W1MoV不锈钢淬火后的组织主要为板条马氏体+残余奥氏体+少量铁素体,回火后的组织主要为板条回火马氏体+残余奥氏体。随着淬火温度的增加,1Cr12Ni2W1MoV的马氏体组织板条束也在加大。在淬火温度一定时,随回火温度的升高,1Cr12Ni2W1MoV不锈钢回火马氏体呈逐渐分解趋势,硬度降低,冲击韧性先升后降,抗拉强度略微下降。综合试验结果,得出一组1Cr12Ni2W1MoV不锈钢推荐的热处理工艺:1050℃淬火,640℃回火。     

Recrystallization of cold-drawn stainless steel

Summary Lengthening the holding time during the heating of cold-drawn 1Kh18N9T steel tubes reduces the initial and final recrystallization temperatures.An intensive lowering of the recrystallization temperature range occurs within the initial 10 min.The recrystallization process develops during the treatment of cold-drawn tubes at 975 to 1050°C as a result of heating without holding, and at 750 to 850°C by heating and a 3 hr holding period.     

0Cr18Ni9不锈钢表面纳米化及其热稳定性研究

对0Cr18Ni9不锈钢进行表面超音速微粒轰击处理,使表面获得纳米晶粒,并且晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大呈梯度组织。将处理后的样品进行不同加热温度和保温时间的热处理,研究其组织结构和硬度的变化。结果表明:当加热温度低于500℃时,表层晶粒尺寸未发生明显变化,只是在表面纳米晶层及其相邻的亚微晶层上发生马氏体相变,对应的硬度沿深度分布也未见明显的改变;当加热温度高于500℃时,表层组织发生回复与再结晶,导致硬度明显下降。与加热温度相比,保温时间对组织和硬度的影响不大。     

真空渗碳18CrNiMo7-6钢中碳化物的析出规律

采用淬火膨胀仪进行模拟试验,通过对18CrNiMo7-6钢的显微组织、硬度分布的表征,研究了经真空渗碳后18CrNiMo7-6钢在冷却过程中碳化物的析出规律。结果表明,在980 ℃保温30 min后,试验钢中的碳化物完全溶解;快速冷却至600 ℃保温20 min后,渗层组织充分转变为细片层珠光体形貌组织;再升温至830 ℃保温20 min并以20 ℃/s的冷速气冷至室温后,室温组织出现不同形态的碳化物,马氏体组织较热处理前的原始组织得到了细化,且硬度及淬硬层深度较热处理前显著提升。     

“零保温”淬火工艺对40Cr钢组织与性能的影响

研究了不同温度“零保温”淬火工艺下,40Cr钢的显微组织与性能的变化规律。结果表明,在850~910 ℃下“零保温”淬火和550 ℃回火后,40Cr钢的硬度、抗拉强度和冲击吸收能量随温度的升高先增加后降低。890 ℃“零保温”淬火和550 ℃回火时,钢的硬度、抗拉强度和冲击吸收能量达到最高值,这些性能均优于同温度下保温淬火时试验钢的性能。40Cr钢“零保温”淬火性能的提高与其淬火后得到的细小板条状马氏体组织、奥氏体晶粒的细化和奥氏体中碳浓度分布不均匀有关。     

淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响

H13E钢是通过调整合金元素对H13钢进行了一定的改性,研究了淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着淬火温度的升高,奥氏体晶粒尺寸单调增加,从1020 ℃升高至1080 ℃时,平均奥氏体晶粒尺寸增长了约40 μm;硬度在1060 ℃达到最大值,为61.6 HRC,相较于传统H13钢硬度高3~5 HRC,同时冲击吸收能量可达16 J以上。当保温时间在20~50 min时,奥氏体晶粒增长速率较缓慢,平均奥氏体晶粒尺寸仅增长7 μm左右,同时硬度仅下降0.2 HRC左右。相同条件下油冷后H13E钢马氏体更细小,力学性能优于空冷后的H13E钢。考虑综合力学性能,H13E钢较佳淬火工艺为:1060 ℃保温20～30 min,油冷。     

溅射靶材用Cr20Ni80合金管材的微观组织与再结晶退火

对溅射靶材用Cr20Ni80合金冷轧管材的微观组织和再结晶退火工艺进行了研究。首先观察了冷轧管材轴向与径向的微观组织变化;其次利用JMatPro计算了Cr20Ni80合金的相图,并设计了再结晶退火工艺;最后对冷轧管材进行了再结晶退火试验,表征了退火后管材的微观组织、晶粒尺寸和硬度。结果表明,冷轧管材沿轴向均为拉长晶,且存在大量孪晶;管材沿径向的微观组织中晶粒尺寸因形变量的增大而减小;当再结晶退火温度为690 ℃时,冷轧管材试样已开始发生再结晶;790 ℃×30 min时,形变晶粒已完全再结晶,平均晶粒尺寸为24.1 μm,为最优再结晶退火工艺;当退火温度进一步升高、保温时间进一步延长时,再结晶晶粒逐渐长大;试样的硬度随退火温度的升高而减小。     

热处理工艺对5Cr5Mo2V钢组织与性能的影响

利用洛氏硬度计及场发射扫描电镜等研究了奥氏体化温度和回火温度对热锻模具用钢5Cr5Mo2V组织和性能的影响。结果表明:试验钢经过不同温度的淬火和回火处理后,组织均为回火马氏体+残留奥氏体+碳化物。当5Cr5Mo2V钢在920~1030 ℃淬火时,随淬火温度升高硬度值增加并于1030 ℃达到最大值62.53 HRC,之后硬度值趋于稳定,且在1030 ℃淬火时晶粒较为细小,超过1030 ℃淬火晶粒开始粗化;试验钢在480~550 ℃回火时,硬度值随回火温度升高逐渐增加,并于550 ℃出现二次硬化峰值,但在此温度下试验钢的冲击性能为最低,此后随回火温度升高冲击性能逐渐增加,当回火温度为600 ℃时,试验钢在维持较高硬度(49 HRC)的同时,冲击吸收能量可达21 J,故5Cr5Mo2V钢的最佳热处理工艺为:1030 ℃淬火30 min后油冷,随后在600 ℃回火(2 h)2次空冷。     

T91钢的回火工艺分析及其组织评定

通过不同正火和回火处理获得不同状态的T91钢试样。采用金相、扫描电镜,硬度测试等方法,研究了不同回火条件下T91钢的组织演化过程与硬度变化规律。结果表明,随正火温度升高,T91钢中合金元素逐渐固溶,板条马氏体逐渐粗化,残留奥氏体减少,1050℃正火后获得最佳细小马氏体组织。670～820℃回火时,T91钢的再结晶点(790℃)和相变点(820℃)很近,随着回火温度的升高,正火板条马氏体开始发生回复和再结晶,带来硬度的逐渐降低,其中790℃回火时硬度最低。T91钢交货态采用760～780℃的回火工艺处理,保证了板条马氏体只发生高温回复,没有发生再结晶,所以从转变过程和组织形态看,称T91钢交货态的组织为回火马氏体更合理。     

热处理对0Cr13钢力学性能和磁性能的影响

研究了不同再结晶退火和调质处理工艺对0Cr13不锈钢常温下力学性能和磁性能的影响。结果表明:0Cr13钢经980 ℃×1 h 淬火,水冷+725 ℃×2 h回火,水冷+400 ℃×2 h回火,炉冷处理,可以获得铁素体和马氏体双相组织,力学性能与磁性能的匹配较好;0Cr13钢经980 ℃×1 h淬火,水冷+725 ℃×2 h回火,水冷+870 ℃×2 h回火,炉冷处理,磁性能优异,且矫顽力较小,但强度显著下降。820 ℃×5 h 炉冷再结晶退火后,可获得更加规整、均匀的等轴铁素体组织,强度比调质处理的低,但具有良好的软磁性能。调质处理后采用870 ℃高温回火,可以显著降低材料的矫顽力H_c和剩余磁感应强度B_r,去磁场时可快速退磁。0Cr13钢中铁素体量多则弱磁特性好,马氏体量多则强度高,磁性能和强度存在一定的矛盾关系,较好的磁性能会损失一定的强度,反之亦然。     

回火工艺对ZG30Mn铸钢组织与力学性能的影响

基于光学显微镜(OM)对不同回火工艺参数下的ZG30Mn铸钢显微组织进行观察分析,同时进行拉伸性能、布氏硬度与冲击性能等力学性能检测。结果表明,经不同回火温度与回火时间处理后,ZG30Mn铸钢显微组织均以不同形态的回火索氏体为主。在相同的保温时间(90 min)下,随着回火温度(580、600、620、640 ℃)的升高,ZG30Mn铸钢的强度与硬度均不断减小,断后伸长率和冲击吸收能量均呈不断增大的趋势。在相同的回火温度(620 ℃)下,随着回火时间(30、60、90、120 min)的增加,ZG30Mn铸钢的强度与硬度均不断减小,但断后伸长率和冲击吸收能量呈现先增后减的变化趋势。回火温度对马氏体向索氏体转变过程起关键作用,温度的升高将影响α-Fe相回复和再结晶的效率,弥散的细小渗碳体逐渐长大并球化,导致强度与硬度降低,断后伸长率和冲击吸收能量增加。而回火保温时间将决定渗碳体的长大程度,随回火时间的增加,渗碳体的聚集长大导致断后伸长率和冲击吸收能量降低。