热处理对新型贝氏体钢组织和力学性能的影响

研究热处理对新型贝氏体钢的组织与力学性能的影响.结果表明,不同冷却介质冷却,新型贝氏体钢具有较高的淬透性,正火后300℃回火具有良好的强韧性.500℃回火出现回火脆性,其原因与组织中的贝氏体、铁素体及残余奥氏体分解形成碳化物有关.提出适合新型贝氏体钢的最佳热处理工艺.     

退火及回火处理对含Ni塑料模具钢性能的影响

通过研究2种不同成分的预硬型塑料模具钢锻后砂冷、退火及回火等状态下组织及力学性能并进行分析,发现退火组织由粒状贝氏体+下贝氏体+马氏体组成,降低粒状贝氏体量有利于提高材料的韧性和延伸率。残余奥氏体含量较低,对提高韧性作用不大。回火后残余奥氏体几乎全部分解,软相减少,屈服强度提高。Ni的增加降低了马氏体硬度,提高了贝氏体和退火后回火组织硬度。残余奥氏体对硬度的影响不大。     

无碳化物贝氏体/马氏体复相钢的强韧性

探讨了回火温度对低碳Mn-Si-Cr钢的空冷无碳化物贝氏体/马氏体复相组织及水淬马氏体组织强韧性的影响。试验表明:经中温回火的空冷无碳化物贝氏体/马氏体复相组织具有较高的强韧性,且中温回火的无碳化物贝氏体/马氏体复相组织的J积分断裂韧度需用J_(1C)来表征。经360℃火后,空冷无碳化物贝氏体/马氏体复相组织的强韧性为σ_(0.2)=1355 MPa,σ_b=1600 MPa,δ_5=13.5％,φ=56.2％,A_K=81 J,相同钢的水淬马氏体组织的强韧性为σ_(0.2)=1350 MPa,σ_b=1617 MPa,δ_5=14.1％,φ=59.5,A_K=67.5 J。其原因在于中温形成的无碳化物贝氏体具有较高的回火抗力,而无碳化物贝氏体中的热稳定性较高的富碳膜状残余奥氏体使钢呈现较高的韧性。     

G115Cr14Mo4V和8Cr4Mo4V淬回火工艺及性能研究

采用不同淬回火工艺对高温不锈轴承钢G115Cr14Mo4V和高温轴承钢8Cr4Mo4V进行热处理,观察两者的显微组织,检测淬火、回火后的硬度和残余奥氏体含量,并对高温硬度、冲击功和滚动接触疲劳寿命进行测试。结果表明：淬回火后G115Cr14Mo4V钢的室温硬度稍高于8Cr4Mo4V钢,两者的残余奥氏体含量都可控制在3%以内;在高温硬度和滚动接触疲劳额定寿命L10方面,G115Cr14Mo4V钢优于8Cr4Mo4V钢;在冲击功方面,8Cr4Mo4V钢优于G115Cr14Mo4V钢。     

高强韧性奥氏体—贝氏体双相钢接触疲劳特性

考察了新型高强韧性奥氏体-贝氏体组织的低合金超高强度钢(简称奥-贝钢)的接触疲劳性能,并与20CrMnTi钢碳、氮共渗淬火回火组织进行对比研究;探讨了钢的组织结构及力学性能与接触疲劳性能的关系,提出了获得高接触疲劳性能要求的组织、性能合理匹配。研究结果表明,奥-贝钢280℃等温形成的硬度只有HRC50～52的奥-贝组织接触疲劳寿命是硬度HRC58～62的回火马氏体组织和20CrMnTi钢碳氮共渗淬火回火组织的2～4倍,奥-贝钢具有优异的抗接触疲劳性能。     

贝氏体钢的强韧化途径

发现在粒状贝氏体组织中,控制其小岛尺寸、数量和分布,可获良好强性,研制出粒状贝氏体钢。首次用粥的仿晶界型铁素作韧性与粒贝结合,可获优良强韧性,并研制出此类复相钢。通过合金设计,在空冷条件下获得具有超精细结构的无碳化物贝氏体／马氏体复相组织,贝氏体各层次单元由奥氏体膜包围,使贝氏体／马氏体复相组织具有优良的强韧性,并研制出此类高强高韧钢。     

新型空冷贝氏体钢性能及组织的研究

本文对一种新型空冷贝氏体钢的力学性能和显微组织进行了研究。力学试验结果表明,试验钢的抗拉强度σb为1339MPa,塑性指标δ5为18.2％,ψk为59.3％,冲击韧度为120J·cm-2,弯曲疲劳极限达到700MPa。透射电镜分析表明,该新型贝氏体钢的显微组织主要为束状贝氏体铁素体+少量残余奥氏体,残余奥氏体膜对贝氏体铁素体束进行了分割和包围,这种组织使试验钢具有优良的性能指标。     

新型贝氏体钢模拟螺纹钎杆疲劳寿命的研究

采用GDL-1型贝氏体钢作为螺纹钎杆的材质,加工成模拟钎杆螺纹杆进行拉压疲劳行为的测试。结果表明:经过表面喷丸处理的螺纹杆的疲劳寿命明显高于未进行表面喷丸处理的螺纹杆,经空冷250℃回火疲劳极限稍低于空冷300℃回火。     

近终形铸造热锻模具新材料及成形工艺

通过优化合金成分设计、合金化、孕育与变质处理，开发出了新型铸造热锻模具钢。该钢具有较高的强韧性和高温稳定性，其组织为板条马氏体和贝氏体的复合组织，板条间连接分布着许多薄膜状残余奥氏体。在回火过程中有细小的碳化物V3C4、Mo2C弥散析出。采用特种砂Ⅴ法铸造工艺获得了良好表面精度和尺寸精度的铸造模具，与传统的锻钢模具相比，寿命提高了40％－100％，具有较高的热疲劳抗力，加工余量少，不用改锻，降低了成本，经济效益显著，应用前景广阔。     

BZ25Q贝氏体钢组织和性能的研究

研究了BZ25Q贝氏体钢的组织和性能。试验表明：该钢空冷条件下可获得准贝氏体，板条马氏体及孪晶马氏体的复合组织，且具有较好的强韧性配合。在此基础上讨论了采用BZ25Q贝氏体钢生产截齿的可行性。     

准贝氏体钢渗碳特性及冲击磨损性能

研究了准贝氏体钢渗碳特性及渗层冲击磨损性能。结果表明,准贝氏体钢渗碳后空冷,渗层最外层组织为高碳马氏体和残留奥氏体,无碳化物及石墨相析出,心部组织的准贝氏体。     

常用典型齿轮钢渗碳层的组织与性能

通过对3种齿轮钢20CrNi2Mo、17CrNiMo6、20CrMnMo进行渗碳及热处理,研究了不同渗碳时间后3种钢的表面碳含量及热处理前后的渗层硬度和组织。结果表明:3种钢的合金系数从高到低依次为20CrMnMo钢、17CrNiMo6钢、20CrNi2Mo钢,合金系数越大,相同渗碳条件下表面碳含量越高;高温回火前3种渗碳层的表面硬度均在45HRC以上,回火后均有所降低;高温回火前渗碳层的组织为马氏体、残余奥氏体等非平衡态混合组织。     

辙叉用贝氏体钢热处理工艺研究

对新型辙叉用含Al贝氏体钢进行热处理工艺对比研究。通过对比分析直接空冷、贝氏体开始转变温度(BS)之前快冷后空冷以及等温淬火之后的组织及性能,发现等温淬火的组织具有最佳的综合力学性能,且组织最细。但等温淬火工艺会导致较高的生产成本,并且辙叉本身较大的尺寸导致在实际生产中较难实现。所以根据等温淬火的工艺特点设计出在温度BS之前快冷,温度BS与马氏体开始转变温度(MS)温度期间置于炉中保温缓冷,最后空冷的三阶冷却方式,结果表明三阶冷却方式处理之后的贝氏体钢具有和等温淬火相似的组织形貌及大致相同的强韧性。对接近实际铁路辙叉尺寸的大块试样的不同冷却方式的冷却曲线进行测定,发现油冷不仅能够达到所需的冷速且容易在实际生产中应用。     

细观组织对不同冷速下的GDL-1钢的力学性能的影响

对一种新型高强韧微变形钢(GDL-1)空冷和油淬后的力学性能进行了研究,探索了细观组织对力学性能的影响规律。结果表明,由于GDL-1空冷的显微组织以窄束状贝氏体加粒状贝氏体为主加少量马氏体,贝氏体组织中存在的超细化亚片条和亚单元尺寸,与残留奥氏体膜组合,使临界裂纹张开位移显著增大,从而获得优异的力学性能。     

奥氏体─贝氏体复相组织疲劳断裂性能研究

中碳低合金钢经等温处理，获得奥氏体－贝氏体复相组织，具有很高的强韧性。本文研究了其疲劳寿命及疲劳断裂机理，并与AISI4340钢进行了比较；分析了残余奥氏体对疲劳性能的影响，探讨了复相组织中疲劳裂纹的萌生机理及扩展行为。     

超快冷终冷温度对重加热后9Ni钢低温韧性的影响

本文研究了在线热处理（UFC＋DQ＋Online T）工艺——终冷温度对9Ni钢低温韧性的影响。利用XRD法测定了不同终冷温度对9Ni钢内回转奥氏体含量的影响,并结合热膨胀仪分析了终冷温度对过冷奥氏体转变过程的影响。研究表明,提高终冷温度有利于回转奥氏体的生成,但其稳定性随之降低,在回火后的快冷及深冷过程中发生了马氏体的二次转变,新生马氏体对9Ni钢的低温韧性非常不利;当终冷温度达到或超过320℃时,组织内出现明显的块状物质,甚至聚集在某些部位集中分布,不利于9Ni钢低温韧性的提高;终冷温度为280℃时9Ni钢的性能达到最佳。     

G20CrNi2MoA渗碳后热处理工艺的研究

本文祥细探讨了G20CrNi2MoA钢渗碳后的热处理工艺对渗碳层特性和机械性能的影响:随着第二次淬火温度的提高,渗碳层的强韧性和耐磨性将下降;接触疲劳寿命L_50不断增长,L_10的变化平缓;二次淬火的加热速度越慢,L_1O越高,回火温度的提高,L_50将增长,L_1O稍有下降。渗碳表层的固溶碳浓度以0.6～0.7%为宜;残余奥氏体量以20～25%为好;二次碳化物量应控制在5%左右。表面硬度为HRC_(61)时,既有良好的耐磨性,又有较高的接触疲劳寿命。该钢渗碳后的二次淬火温度以810℃为宜,回火温度可选择170℃左右。     

自卸车用新型车斗底板钢的磨粒磨损特性研究

针对自卸车车斗上底板材料，开发了一种新型２８钢，研究了热处理工艺条件对其磨粒磨损性能的影响。结果表明，该钢奥氏体化后在空冷条件下即可得到下贝氏体和板条马氏体组织，并在８６０℃奥氏体化空冷条件下获得最佳强韧化效果，具有很好的耐磨粒磨损性能，是一种很好的车斗底板材料。     

提高芯辊寿命的热处理试验分析

针对W6M05Cr4V2钢冷辗芯辊疲劳断裂的特点和机理,进行了不同参数下的热处理试验,结果表明,中温淬火(1 150℃) 多次高温回火(550℃)能有效改善W6Mo5Cr4V2钢的显微组织,使其达到更优的强韧性配合,提高抗疲劳断裂性能。     

400MPa级超细晶粒钢的力学性能

通过单轴拉伸、低温系列冲击和宽冷弯试验，对ANS400超细晶粒钢的力学性能及其组织性能关系进行分析研究。结果表明：ANS400超细晶粒钢的铁素体晶粒尺寸在3～5μm，且组织中有一定量的贝氏体，屈服强度可达430MPa以上，抗拉强度可达530MPa以上，具有优良的塑性和低温韧性。组织中贝氏体的存在使材料在提高强度的同时具有良好的加工硬化能力。