H13锻材球化退火工艺试验研究

在试验室采用箱式电阻炉,对H13锻材料段进行球化退火工艺试验。试验结果表明,H13锻材经830℃低温球化退火处理后,显微组织粗大,偏析严重,球化不完全,大部分碳化物呈网状结构;经1050℃超细化处理+830℃低温球化退火后,H13钢组织细化,合金元素偏析得到改善,减轻了带状偏析,获得了均匀细小的球化组织。     

热处理工艺对微铌高钼H13钢组织和硬度的影响

通过扫描电镜和硬度检测,研究了热处理工艺对微铌高钼H13钢组织和硬度的影响。结果表明,H13钢在860℃退火时,细小的球状碳化物均匀弥散在铁素体基体上,球化效果明显。H13钢退火前硬度值为40.4 HRC,860℃等温球化退火后,H13钢硬度值最大,为71.2 HRC,比退火前的硬度值增大76.2%。     

热处理工艺对微铌高钼H13钢组织和硬度的影响

通过扫描电镜和硬度检测,研究了热处理工艺对微铌高钼H13钢组织和硬度的影响。结果表明,H13钢在860℃退火时,细小的球状碳化物均匀弥散在铁素体基体上,球化效果明显。H13钢退火前硬度值为40.4 HRC,860℃等温球化退火后,H13钢硬度值最大,为71.2 HRC,比退火前的硬度值增大76.2%。     

控轧控冷工艺对GCr15轴承钢球化效果的影响

采用空冷、水冷方式对轧后的GCr15实验钢试样分别冷却至不同温度(756、680℃)。对3种不同原始组织的GCr15钢试样进行了等温球化退火处理,研究了不同控轧控冷工艺对等温球化效果的影响,观察了金相显微组织,测定了硬度,分析了实验结果和碳化物球化机理。结果表明:高温终轧后水冷至680℃的试样球化效果较好,试样经退火后碳化物球状特征明显,尺寸分布均匀。     

消除H13钢锻后组织中链状碳化物的热处理工艺研究

分析了H13钢退火组织中链状碳化物的分布特点,对H13钢进行不同工艺的固溶处理+球化等温退火,研究了固溶处理对H13钢链状碳化物的溶解情况及退火组织均匀性的影响。研究表明,固溶处理可明显改善H13钢退火组织中的碳化物偏析,消除链状碳化物,提高碳化物的球化率及分布均匀性。在一定温度范围内,随固溶温度升高,退火组织越均匀。经1050℃固溶处理后,H13钢退火组织达到NADCA#207-2003标准中的AS6级,球化效果良好,获得了碳化物弥散均匀的粒状珠光体组织。     

GCr15钢奥氏体化工艺对快速球化退火效果的影响

研究了快速球化退火的奥氏体化温度、保温时间以及双相区冷却速度对GCr15钢残留碳化物粒子的数量和分布形态的影响。根据"离异共析"的原理和奥氏体状态对残留碳化物粒子影响的研究结果,制定了GCr15钢的快速球化退火工艺。试验表明,GCr15钢经790℃×10 min奥氏体化,炉冷至720℃等温60 min炉冷快速球化退火后,其球化组织为2.5级,总退火时间为3.5 h,明显优于传统球化退火工艺。     

新型热锻模具钢球化退火和碳化物演变规律

研究了不同奥氏体化温度下5Cr4NiMo2VCo钢的球化退火行为及碳化物转变规律,并研究了预先正火工艺对其的影响。结果表明:随着奥氏体化温度的升高,未预先正火处理的球化组织中碳化物数量减少,其中采用860℃奥氏体化温度处理,球化效果较好,硬度有所降低,碳化物分布均匀。但是经预先正火处理后的退火组织中碳化物颗粒更细小均匀,且小颗粒碳化物占比更高。热锻后5Cr4NiMo2VCo钢采用预先正火处理的球化退火工艺:1000℃×3 h+840℃×2 h+730℃×4 h,可获得球状碳化物更细小且均匀分布的珠光体组织。     

等温温度对9SiCr热轧钢板球化退火组织和硬度的影响

对9Si Cr热轧钢板进行了4种不同工艺的等温球化退火试验,研究了等温温度对钢板球化组织和硬度的影响。结果表明,等温温度过高或过低,都不利于碳化物的球化,等温温度为720℃时,退火后组织中片状珠光体消失,细小的球状碳化物均匀分布在铁素体基体上,且硬度最低。9Si Cr热轧钢板的等温球化退火温度应是720℃。     

球化退火等温时间对高碳H13钢组织和性能的影响

采用不同的等温时间对高碳H13钢进行球化退火处理,并进行后续的淬火+回火处理,通过扫描电镜观察、硬度测试、冲击性能测试等方法,研究了等温时间对高碳H13钢组织和性能的影响。结果表明,随着等温时间的延长,淬回火处理后的高碳H13钢硬度先升高后降低,冲击性能先降低后升高,耐磨性先升高后降低。等温时间为2 h时,淬回火处理后高碳H13钢的晶界处分布较多条状和粒状碳化物,使其冲击性能下降。等温时间为3 h时,淬回火处理后高碳H13钢的晶粒内分布较多较大尺寸的粒状碳化物,使其耐磨性显著提高。等温时间为3 h时,高碳H13钢具有良好的综合性能。     

GCr15SiMo轴承钢球化退火过程的碳化物演变

借助差示扫描量热法、扫描电镜等检测分析手段以及JMatPro热力学软件,研究了等温球化退火的奥氏体化温度和保温时间对GCr15SiMo轴承钢碳化物的影响。结果表明,随着奥氏体化温度的升高和保温时间的延长,GCr15SiMo轴承钢中碳化物趋于均匀化、细小化,且有利于GCr15SiMo轴承钢退火过程碳化物球化效果。在奥氏体化温度为800℃、保温时间为30 min的等温球化退火工艺下,GCr15SiMo轴承钢中碳化物数量多、尺寸小、弥散分布度高,且组织最为均匀致密,硬度较低,球化效果最好。     

奥氏体化温度对GCr15钢球化效果的影响

用管式炉对GCr15钢球化退火工艺进行模拟,研究了奥氏体化温度对碳化物球化效果的影响。利用XRD和TEM分析了碳化物的种类,采用电子探针观察了显微组织,并利用Image-Pro Plus和Photoshop软件对碳化物的平均直径,单位面积内的碳化物数目以及碳化物的平均粒间距进行了统计。结果表明,球化状态GCr15钢中的碳化物均为M3C。奥氏体化温度在760~880℃内变化时,随着奥氏体化温度的升高,碳化物的平均直径在0.35~0.45μm内先略微减小后逐渐增加,单位面积内的碳化物数目逐渐减少,碳化物的平均粒间距逐渐增加,试样的硬度逐渐减小。拟合发现,维氏硬度和单位体积内铁素体-碳化物的界面面积呈正比,拟合方程为HV=17.4S+190。为得到良好的球化组织,奥氏体化温度应控制在800℃左右。     

电渣重熔H13钢锭球化退火工艺优化

针对电渣重熔H13钢锭球化退火周期长、硬度高等问题,提出3种改进的退火工艺,分析了出炉温度对铸态显微组织的影响。结果表明,等温球化退火(870 ℃×2 h+750 ℃×4 h)缓冷至200 ℃出炉,效果较好。该工艺周期短,退火硬度低,得到的基体组织以粒状贝氏体为主,大量细小碳化物粒子呈弥散分布,伴随部分适度粗化且均匀分布的大颗粒碳化物。     

球化退火等温温度对高碳钢组织的影响

对高碳钢在680、700和720 ℃的等温温度下进行等温球化退火,然后完成相同的淬回火处理。利用图像软件统计分析热处理后组织中碳化物的数量、尺寸和形貌,研究了等温温度对球化组织、淬回火组织的影响。结果表明：700 ℃等温的球化退火组织中,碳化物的数量最多,平均尺寸最小,圆度最好;680 ℃时存在较多大尺寸碳化物,碳化物数量最少;720 ℃时出现片层状碳化物,圆度最差。经不同等温温度退火处理后,淬回火组织中碳化物的变化趋势表现出组织遗传倾向。当等温温度在700 ℃时,淬回火后可得到细小且弥散分布的未溶碳化物。     

等温球化退火温度对高碳钢组织的影响

对高碳钢在680、700和720℃的等温温度下进行等温球化退火,然后完成相同的淬回火处理。利用图像软件统计分析热处理后组织中碳化物的数量、尺寸和形貌,研究了等温温度对球化组织、淬回火组织的影响。结果表明:700℃等温的球化退火组织中,碳化物的数量最多,平均尺寸最小,圆度最好;680℃时存在较多大尺寸碳化物,碳化物数量最少;720℃时出现片层状碳化物,圆度最差。经不同等温温度退火处理后,淬回火组织中碳化物的变化趋势表现出组织遗传倾向。当等温温度在700℃时,淬回火后可得到细小且弥散分布的未溶碳化物。     

热处理对H13热作模具钢的显微结构和性能的影响

研究预备热处理工艺、回火温度及深冷处理对H13热作模具钢的显微结构和力学性能的影响.结果表明,对成分偏析且锻造不足的H13钢,在常规的热处理条件下,适当提高回火温度(如630℃)可部分消除H13钢的带状组织；对该种钢材热处理前进行扩散退火+球化退火预先热处理,能更有效改善其金相组织,较大幅度提高材料的冲击韧度；深冷处理后,残余奥氏体转变为马氏体,同时碳化物分布更加细小、均匀,可进一步提高H13钢的力学性能.     

改进型4Cr5Mo2MnV1Si压铸模块钢的球化处理

改进型4Cr5Mo2MnV1Si压铸模块钢采用传统“余热退火+正火+等温球化退火”工艺球化处理后,组织未达到技术要求,对其传统球化处理工艺做了改进,并对改进工艺处理试样的组织、硬度进行检测。结果表明,试验钢余热退火+正火+等温球化退火后,再经1010℃保温0.5 h炉冷至不同温度(820、790和760℃)保温1 h空冷处理后,显微组织均呈板条马氏体形态,基体上均匀弥散分布有碳化物颗粒,但硬度均高于400 HBW,未达到硬度小于240 HBW球化组织的要求。而经1010℃保温0.5 h空冷至室温,再820、790和760℃保温1 h回火空冷处理后,组织均为等轴铁素体上均匀分布着质点状碳化物,硬度分别为321、235和245 HBW,其中790℃回火效果最好,球化组织级别达到GB3,硬度小于240 HBW。因此,采用余热退火+正火+高温回火(790℃)代替余热退火+正火+等温球化退火可实现改进型4Cr5Mo2MnV1Si压铸模块钢的锻后球化处理。     

超高强度M54钢的预备热处理

通过SEM、XRD、硬度及奥氏体含量测试等方法对超高强度M54钢预备热处理工艺进行了研究。结果表明:随着奥氏体化温度的提高,合金元素的未溶碳化物逐渐溶解,基体合金元素及碳元素含量提高,相应的硬度提高,当奥氏体化温度为840℃时,未溶相的残留最多,硬度最低,因此预备热处理最佳的奥氏体化温度为840℃;在630～690℃范围内退火,随着退火温度的升高,残留/逆转变奥氏体稳定性下降,退火后形成未回火的二次马氏体,硬度逐渐上升,因此退火最佳温度为630℃。630℃下退火,时间超过12 h后,硬度低于40 HRC,符合技术加工条件要求,因此,最佳预备热处理工艺为奥氏体化温度选择840℃,退火温度在630℃左右,退火时间应不低于12 h。     

4Cr5Mo2V热作模具钢TTT曲线测定及球化退火工艺探索

采用热膨胀法测定4Cr5Mo2V热作模具钢奥氏体化后在不同等温温度下的相变膨胀曲线,结合组织观察和相转变后材料硬度的测定,绘制了4Cr5Mo2V钢奥氏体等温转变曲线(TTT曲线),并对曲线进行了分析和讨论,为制订合理的球化退火工艺建立了依据。结果表明,4Cr5Mo2V钢的相变临界点Ac1为835℃、Accm为938℃、Ms为321℃,其最佳固溶温度为1 060～1 080℃,最佳保温时间为1 h,最佳球化退火工艺为870℃×2 h+750℃×8 h。     

Nb对中锰TRIP钢临界退火过程中组织演变的影响

采用临界退火热处理工艺,利用场发射扫描电镜(FE-SEM)观察含铌和不含铌的两种热轧中锰TRIP钢在不同退火制度下的碳化物演变行为及铌对中锰TRIP钢微观组织、残留奥氏体体积分数与稳定性的影响。结果表明:试验钢经临界退火处理后获得超细晶铁素体与残留奥氏体复相组织。随着退火温度的提高,残留奥氏体体积分数出现先升高后降低的趋势;随着退火时间的延长,碳化物逐渐溶解,残留奥氏体体积分数逐渐增加,达到平衡后保持不变。Nb元素的加入可细化奥氏体晶粒,延缓碳化物溶解,推迟奥氏体转变,增加膜状奥氏体,提高奥氏体稳定性。     

GCr15钢钢领碳化物的双细化研究

针对GCr15钢钢领球化效果差的问题进行了6种球化退火工艺(普通球化退火、等温球化退火、正火+普通球化退火、正火+等温球化退火、固溶+高温回火、固溶+等温退火)试验。研究了6种球化退火工艺对GCr15钢钢领淬火+回火后的组织和性能的影响。结果表明,正火+普通球化退火、正火+等温球化退火、固溶+高温回火、固溶+等温退火能获得碳化物双细化的效果,有效地球化和细化了碳化物,提高了材料的耐磨性能。