热处理工艺对Cr-Mo-(V)型轴承钢组织和性能的影响

研究了V和Mo元素的添加以及热处理制度对轴承钢组织与性能的影响。采用SEM、XRD、EBSD和TEM等手段表征和测试了试验钢的微观组织、断口形貌、力学性能、显微硬度和冲击吸收能量,并计算了残留奥氏体的含量。结果表明,经贝氏体等温淬火处理后,相比于淬火+回火处理,不同试验钢的抗拉强度均高于淬火+回火处理,而显微硬度则相反,冲击吸收能量改善最为明显。经贝氏体等温淬火处理后,试验钢的断口具有孔洞聚合型断裂的特征,而经淬火+回火处理后的断口属于解理断裂;加入V和Mo元素后,残留奥氏体的含量均降低,并存在两种形态,一是分布于晶界处的块状残留奥氏体,平均尺寸在500 nm左右;二是分布在贝氏体板条间的薄膜状残留奥氏体,平均尺寸在100 nm左右。     

GCr15轴承钢静态再结晶行为

在Gleeble-3800热模拟实验机上利用双道次热压缩的实验方法,获得了GCr15轴承钢在不同实验条件下的应力-应变曲线,研究了该钢种在高温变形道次间隔时间内的静态软化行为以及再结晶规律,模拟材料热加工组织性能,为制定合理的轧制工艺提供实验基础和理论依据。分析了变形温度、应变速率和道次间隔时间对其静态再结晶行为的影响,建立了GCr15钢静态再结晶动力学模型,相应的静态再结晶激活能约为118.72kJ/mol。结果表明:静态再结晶体积分数随变形温度的升高、应变速率的提高或道次间隔时间的延长而增大。     

Q345D钢快速回火过程中碳氮化物的析出行为

利用Gleeble-3800热模拟机对淬火钢Q345D进行快速回火试验。通过观察回火后的组织结构,分析碳氮化物析出的位置、尺寸、形状及分布形态等,结合低温韧性变化曲线,研究了不同回火工艺条件下碳氮化物的形貌特征对低温韧性的影响规律。结果表明,回火后的组织主要为贝氏体型铁素体板条及少量等轴状铁素体,晶界处出现微细M/A岛组织;基体上弥散分布着大量的碳氮化物颗粒,与传统回火工艺对比,铁素体板条更细化,析出物尺寸明显更小,分布均匀;随着温度的不断升高,基体上的析出物数量减少,并发生长大粗化;经620℃回火40 s后纳米析出物颗粒尺寸细小,体积分数较大,获得最优的低温韧性性能;最后通过分析试验结果,得出了第二相形核机制,并提出了低温韧性提高机理。     

分级均匀化处理对7A55合金组织与性能的影响

研究了不同的均匀化热处理制度对7A55铝合金显微组织和性能的影响。利用OM和SEM观察了合金的微观组织,测试了其硬度与力学性能。试验结果表明,经不同的均匀化处理后,7A55铝合金的硬度、强度和伸长率均呈现增大的趋势。相较铸态合金,经三级均匀化处理后合金硬度(HV)提高了27%,抗拉强度提高了12.3%,伸长率提升了58.3%。均匀化处理可以显著改善铸态组织,包括晶界处的非平衡共晶相及晶内的粗大第二相。多级均匀化处理后的效果好于单级均匀化处理。特别是经三级均匀化处理后,晶界处的共晶相尺寸变得细小且不连续,晶内的粗大第二相完全固溶到晶内。     

时效处理对6111铝合金组织性能的影响

通过力学测试、透射电镜等分析,研究了自然时效和80、100、120℃预时效处理对6111铝合金板材人工时效硬化性能的影响。结果表明:固溶后经过预时效处理的板材人工时效硬化响应明显高于自然时效处理的,预时效温度120℃的在人工时效阶段强化效果高于预时效80℃和100℃的,人工时效时间越长硬度值越高;在人工时效温度为200℃时达到峰时效所需时间最短,在过时效状态合金材料出现明显的软化现象,人工时效温度200℃时软化效果更显著。自然时效会抑制人工时效过程的强化性能,随自然时效时间的增加,人工时效硬化效果逐渐降低。     

基于非均匀温度场的GCr15轴承钢均匀化轧制

 针对GCr15轴承钢线棒材生产时易出现的内部组织不均匀及低倍组织缺陷的传统均温轧制无法解决的问题,提出了基于非均匀温度场的均匀化轧制技术。采用DEFORM有限元软件模拟了非均匀温度场条件下GCr15轴承钢线棒材的孔型轧制,并与传统的均温轧制方式进行对比。此外,利用Gleeble热模拟技术对非均温轧制模拟结果进行了试验验证。结果表明,非均温轧制可以有效增加GCr15轴承钢心部变形量,细化心部组织,可以明显改善GCr15轴承钢线棒材轧制过程中出现的内部组织不均匀及低倍组织缺陷问题。