奥氏体化温度对含Nb轴承钢析出相的影响

对30CrNiMoNb钢不同奥氏体化温度下析出相进行了研究,结果表明,钢在热轧态时NbC大量析出有效地防止晶粒长大,使基材获得细小原始奥氏体晶粒。钢淬火时,当淬火温度低于1050 ℃时,NbC析出相部分固溶于奥氏体,但未固溶NbC可起到钉扎作用,抑制奥氏体晶粒长大,保证30CrNiMoNb钢获得细晶组织;当温度高于1050 ℃,NbC部分固溶于奥氏体,未固溶部分出现明显长大,对奥氏体晶粒的钉扎作用减弱,导致奥氏体晶粒长大。     

低碳微合金钢再加热奥氏体化后奥氏体晶粒长大行为

通过金相显微分析方法研究了3种不同成分的低碳微合金钢再加热奥氏体化后晶粒粗化行为,探讨了第二相粒子对奥氏体晶粒的钉扎作用.结果表明:3种钢的粗化温度分别为:A钢1100℃,B和C钢为1050℃.在900～1000℃,第二相粒子数量较多,奥氏体晶界几乎被完全钉扎,奥氏体晶粒的粗化速率较低.温度继续升高,第二相粒子数量下降,奥氏体晶粒开始异常长大.     

奥氏体化温度对30CrNiMoNb钢析出相的影响

对30CrNiMoNb钢不同奥氏体化温度下析出相进行了研究,结果表明,钢在热轧态时Nb C大量析出有效地防止晶粒长大,使基材获得细小原始奥氏体晶粒。钢淬火时,当淬火温度低于1050℃时,Nb C析出相部分固溶于奥氏体,但未固溶Nb C可起到钉扎作用,抑制奥氏体晶粒长大,保证30CrNiMoNb钢获得细晶组织;当温度高于1050℃,Nb C部分固溶于奥氏体,未固溶部分出现明显长大,对奥氏体晶粒的钉扎作用减弱,导致奥氏体晶粒长大。     

加热温度对2.25Cr-1Mo-0.25V钢晶粒度的影响

通过金相观察研究了加热温度对2.25Cr-1Mo-0.25V钢奥氏体晶粒长大规律的影响.结果表明,在1000℃以下晶粒长大不明显,加热温度超过1000℃晶粒快速长大,在1300℃晶粒完全粗化,这种钢的晶粒粗化温度为1000℃.第二相粒子在较低加热温度下不溶解,这些未溶解的第二相质点可起到对晶界迁移的钉扎作用.随着加热温度的升高,部分第二相粒子开始溶解,使其阻碍奥氏体晶粒长大的钉扎作用减弱.第二相质点的尺寸和体积分数的比值决定了奥氏体晶粒的粗化程度,一旦发生解钉现象,奥氏体晶粒快速长大.     

锻造加热温度对20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大及力学性能的影响

研究了锻造加热温度(1050~1200 ℃)和锻造保温时间(40~120 min)对20Cr2Ni4A钢经相同锻造变形后锻后奥氏体晶粒长大行为的影响,并对不同锻造加热温度下的淬火态20Cr2Ni4A钢进行了力学性能检测。结果表明,锻后20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大规律在低于1150 ℃仍然符合Beck模型,模型计算值与实际测量值相吻合。随着锻造加热温度的升高,奥氏体晶粒长大呈现先缓慢增加后快速增加的规律。当锻造加热温度超过1150 ℃时,第二相粒子大量溶解,对晶界的钉扎作用急剧减弱。综合考虑20Cr2Ni4A钢锻后奥氏体晶粒尺寸均匀性、热处理后力学性能测试结果及可锻性因素,确定最优锻造加热温度为1150 ℃。     

Nb含量对20CrMnTiH钢奥氏体晶粒长大行为的影响

研究了不同Nb含量的20CrMnTiH齿轮钢的奥氏体晶粒长大行为。采用光学显微镜和透射电镜分析了试验钢分别加热到950~1200℃奥氏体化保温1 h后的奥氏体晶粒变化和析出相情况。结果表明,随着Nb含量的增加,晶粒粗化温度不断提高。保温时间为1 h的情况下,每增加0.03%Nb,晶粒粗化温度提高50℃;超过晶粒粗化温度后,含Nb析出相的数量因溶解而大大降低,对晶界的钉扎作用消失,奥氏体晶粒长大。     

钒微合金化中锰马氏体耐磨钢奥氏体晶粒长大行为

利用热模拟试验机、OM和TEM研究了钒微合金化中锰马氏体耐磨钢的奥氏体晶粒长大行为,分析了不同加热温度和保温时间下第二相粒子的形貌、尺寸和粒径分布及其与奥氏体晶粒长大行为的交互作用。结果表明,在820℃保温10 s时,试样的平均奥氏体晶粒尺寸为3.98μm,继续保温3600 s后仅长大1.47μm,具有较强的抗粗化能力。这是因为基体中细小的V(C, N)粒子钉扎奥氏体晶界,抑制了奥氏体晶粒的长大。随着保温温度升高和时间的增加,V(C, N)粒子发生溶解和粗化,钉扎能力减弱,奥氏体晶粒快速长大。利用增加时间指数的新型Sellars模型,通过预设误差函数的新型计算方法,建立了两段奥氏体长大模型,其与传统Beck模型相比,预测精度大幅度提升。     

球化退火工艺对渗碳用16MnCr5钢奥氏体晶粒度的影响

为研究16MnCr5钢热轧盘条改制过程中的球化退火对其奥氏体晶粒度的影响，对热轧盘条试样及分别在700、720、740、760、780℃保温5 h的等温球化退火试样进行940±5℃保温1 h水淬处理，测试试样的奥氏体晶粒度并对比分析。结果表明，通过轧制过程采用“双高”工艺(加热温度1200～1250℃,精轧温度950～980℃)及800～600℃之间快冷(采用风冷，冷却速度≥10℃·s^-1),保证铝、氮原子处于固溶态，晶粒度检测前的热处理过程中AlN均匀细小析出，使得16MnCr5钢奥氏体晶粒细小均匀。当在700、720℃进行球化退火时，AlN质点均匀细小析出，虽然发生Ostwald熟化长大，但仍小于临界半径，奥氏体晶粒仍细小均匀；随着退火温度的进一步升高，第二相粒子发生Ostwald熟化长大，局部区域的第二相粒子超过其临界半径，局部奥氏体晶粒异常长大而出现混晶。实际生产中，为获得均匀细小的奥氏体晶粒，同时获得良好的球化组织及力学性能，16MnCr5钢采用720℃进行球化退火。通过以上控制轧制过程及球化退火工艺，可实现16MnCr5钢的奥氏体晶粒度7.5～7级，满...     

9%Ni钢亚温淬火处理工艺参数试验研究

研究了亚温淬火工艺中淬火加热温度、两相区淬火温度、回火温度等参数对试制的国产9%Ni钢组织的影响,通过试验分析确定了实验室最佳亚温淬火工艺,即:淬火加热温度宜为800℃,两相区淬火温度宜为680℃,回火温度宜为580℃。对亚温淬火热处理中容易出现的问题及其与QT处理的不同进行了讨论。研究表明,亚温淬火处理中出现的带状组织是由于两相区淬火加热保温时间过长引起元素偏聚造成的,将亚温淬火保温时间控制在30 min以内,可避免带状组织出现。亚温淬火处理可获得比调质处理更细小的晶粒及更细的组织,逆转变奥氏体量增多且分布更加弥散均匀。     

热处理对机床轴承用不锈钢组织和力学性能的影响

采用真空感应炉冶炼了试验钢,并进行了不同工艺的热处理。采用光学显微镜、扫描电镜对组织进行了观察,对洛氏硬度进行了检测。结果表明,试验钢淬火组织主要为细小的板条马氏体+大量残余奥氏体+未溶析出相,经-80℃深冷处理、低温回火后残余奥氏体含量逐步减少;随着淬火温度提高,回火马氏体基体逐渐粗化,第二相粒子数量逐渐减少,尺寸也减小;1030℃淬火并深冷处理后在150℃回火,试验钢获得最高的硬度,随着回火温度提高,基体组织逐渐由回火马氏体转变为回火屈氏体再到回火索氏体,第二相粒子逐渐粗化;硬度值先几乎不变,当温度超过450℃硬度值迅速下降,650℃时降低至34HRC。     

45钢亚温淬火工艺的实验研究

研究了亚温淬火温度和回火温度对45钢组织性能的影响.结果表明,在760～840℃,随淬火温度升高,45钢的强度、硬度、韧性先升后降,45钢亚温淬火后在350℃以上回火时其强韧性比较好,810℃亚温淬火后得到细小铁素体与细小的板条状马氏体组织,其原因与奥氏体晶粒细化及铁素体的分布状态有关.810℃淬火+550℃回火可获得比较好的强韧性.     

淬火与回火工艺对42CrMo钢显微组织和奥氏体晶粒长大规律的影响

研究了860～940℃淬火与200～600℃回火对42CrMo钢显微组织的影响,并用金相截线法对奥氏体晶粒尺寸进行测量,建立了42CrMo钢奥氏体晶粒生长动力学方程。结果表明,随着淬火温度和保温时间的增加,42CrMo钢中残留碳化物数量明显减少,碳化物由片状逐渐变为颗粒状。随着淬火温度的升高,板条马氏体组织变得越来越均匀细小。随着回火温度的升高,钢的显微组织向回火屈氏体、回火索氏体转变,当回火温度为600℃时,得到的回火索氏体组织更均匀密集。基于Beck模型的42CrMo钢奥氏体晶粒生长规律的拟合结果,得出奥氏体晶粒长大激活能为2.62×10³ J·mol^-1。     

亚温淬火温度对45钢组织性能的影响

研究了亚温淬火工艺对45钢显微组织和力学性能的影响,探讨了亚温淬火条件下,奥氏体晶粒细化和马氏体转变的特点.结果表明,在760～810℃,随淬火温度升高,45钢的强度、硬度升高:高于810℃后,强度、硬度逐渐下降.45钢亚温淬火后得到细小的板条状马氏体组织,其原因与奥氏体品粒细化及铁素体存在分布状态有关.     

均热温度对Ti-V复合微合金钢组织演变和硬度的影响

利用OM、SEM、Vickers硬度计等手段研究了均热温度对Ti-V复合微合金钢组织转变及硬度的影响,并阐明了组织演变和硬度变化的原因。结果表明,Ti-V钢不同均热温度淬火后组织均为马氏体。随着均热温度由1000 ℃升至1250 ℃,Ti-V钢的硬度由333 HV降低到212 HV,原始奥氏体晶粒尺寸由52 μm升至209 μm。全固溶温度以上时,仍存在少量TiN粒子,且随温度升高逐渐溶解,其对晶界的钉扎作用是阻止晶粒长大的主要因素。Ti-V钢原始奥氏体尺寸对硬度的影响随其尺寸的增大逐渐减小,均热温度应选择1220 ℃以下,以避免粗大晶粒。     

海洋平台用钢E690奥氏体晶粒长大行为

分析了不同加热温度和保温时间下海洋平台用钢E690奥氏体晶粒的长大行为,同时研究了第二相粒子对奥氏体晶粒大小的影响。结果表明,奥氏体晶粒尺寸随着加热温度的升高而增加,在850~950℃之间奥氏体的晶粒尺寸增加属于正常的长大行为,而在950~1000℃之间出现了晶粒的异常长大,奥氏体平均晶粒尺寸几乎增加一倍。保温时间对奥氏体晶粒尺寸影响较小,且随着保温时间延长,晶粒增长不明显。钢中第二相粒子的尺寸、体积分数和分布状态对奥氏体晶粒长大起关键作用。在已有模型和试验数据的基础上,推导出能够描述奥氏体晶粒长大临界尺寸的模型,该模型很好地解释了试验钢奥氏体晶粒的长大行为。     

X120管线钢中第二相回溶及其对奥氏体晶粒尺寸的影响

采用电解、萃取复型、透射电镜以及能谱分析等方法研究了不同温度等温过程中X120管线钢中第二相粒子的回溶规律,并测定了相应条件下的奥氏体晶粒尺寸。结果表明:在锻态组织中存在两种类型的碳氮化物,一类是在凝固过程中形成的粗大富Ti颗粒;另一类是在变形过程中形变诱导析出产生的富Nb第二相粒子,其尺寸更加细小,此类粒子经1000℃保温60 min后消失。1000~1220℃保温过程中含Nb和Mo的碳氮化物发生回溶,导致奥氏体晶粒快速长大,但此时未回溶的碳氮化Nb、Ti粒子仍阻碍晶界的迁移。当再加热温度达到1270℃并保温120 min后,只有极少量的含Nb的Ti N颗粒能够保持稳定,故第二相粒子的钉扎作用明显减弱,使得奥氏体晶粒异常长大。     

淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响

研究了淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织转变、析出相和力学性能的影响,并分析了组织演变和力学性能变化的原因。结果表明:试验钢经不同温度淬火和200 ℃回火后的组织均为高位错密度板条马氏体;析出相尺寸主要为微米-亚微米-纳米三种尺度,微米级析出相呈杆棒状,亚微米以及纳米析出相呈球状,马氏体板条上分布着细小的(Ti, Mo)C析出相。随着淬火温度的升高,试验钢的屈服强度、抗拉强度和维氏硬度均先升高后降低,均在920 ℃时有最大值,分别为1248 MPa、1535 MPa和434 HV,此时伸长率为10.0%。随淬火温度升高,纳米级析出相逐渐回溶,数量减少且尺寸逐渐长大,沿轧制方向被压扁拉长的原奥氏体晶粒尺寸以及马氏体板条块尺寸略有增大,但马氏体板条宽度却无明显长大。大量的弥散分布的5～10 nm的(Ti, Mo)C粒子是促进耐磨钢硬度升高的主要因素。细小的(Ti, Mo)C析出相逐渐长大以及原奥氏体晶粒的增大都不利于耐磨钢硬度的提高。     

第二相粒子形状对晶粒长大的元胞自动机仿真的影响

在正常晶粒长大元胞自动机模型的基础上添加圆形、正方形以及针形第二相粒子,并且对含有不同形状第二相粒子的晶粒长大过程进行仿真模拟和定量分析.模拟结果表明:第二相粒子对基体组织有钉扎作用,粒子面积分数越大,粒子总体钉扎作用越强;当第二相粒子面积分数较小时,针形第二相粒子的钉扎作用强于圆形和正方形第二相粒子;随着第二相粒子面积分数的增加,晶粒长大受第二相形状的影响逐渐减小;第二相粒子面积分数足够大时,不同形状的第二相粒子对晶粒长大的钉扎作用没有明显差别.     

X120管线钢中第二相回溶及其对奥氏体晶粒长大的影响

采用电解、萃取复型、透射电镜以及能谱分析等方法研究了不同温度等温过程中X120管线钢中第二相粒子的回溶规律,并测定了相应条件下的奥氏体晶粒尺寸。结果表明：在锻态组织中存在两种类型的碳氮化物。一类是在凝固过程中形成的粗大富Ti颗粒;另一类是在变形过程中形变诱导析出产生的富Nb第二相粒子,其尺寸更加细小,此类粒子经1000 ℃保温60 min后消失。1000~1220 ℃保温过程中含Nb和Mo的碳氮化物发生回溶,导致奥氏体晶粒快速长大,但此时未回溶的碳氮化Nb、Ti粒子仍阻碍晶界的迁移。当再加热温度达到1270 ℃并保温120 min后,只有极少量的含Nb的TiN颗粒能够保持稳定,故第二相粒子的钉扎作用明显减弱,使得奥氏体晶粒异常长大。     

形变组织对水电用高强度贝氏体钢再加热奥氏体晶粒长大的影响

对某水电用800 MPa调质贝氏体高强钢进行了热变形-热处理晶粒长大的实验室联合试验。采用Gleeble-3500热力模拟试验机对钢试样进行不同工艺热压缩变形后冷却至室温,随后对试样进行模拟淬火再加热,在900～1200℃不同温度和保温时间条件下奥氏体化,研究热变形组织的差异对重新奥氏体化晶粒长大的影响规律。结果表明,不同应变速率(0.01～10 s^-1)、变形温度(900～1150℃)和60%工程应变下,试验钢获得的变形组织大致可分为3类：带有明显变形特征的组织、均匀细小的完全再结晶组织和已长大粗化的再结晶组织。3类组织再加热过程中其晶粒长大趋势基本相同,起始晶粒尺寸越大则最终奥氏体晶粒尺寸越大;但在950℃等温时,带有明显变形特征组织的变形试样奥氏体晶粒先缓慢长大后又迅速长大粗化。经评估验证,所建立的Sellars模型、Beck模型和Hillert模型晶粒长大动力学方程对于试验钢的奥氏体晶粒长大行为均有比较满意的预测效果。3类变形组织对应的Hillert模型及Sellars模型中奥氏体长大激活能基本相同,说明同一成分钢种的初始组织的差异并未显著影响晶粒长大机制...