18CrNiMo7-6齿轮钢带状组织控制及其对力学性能的影响

采用金相显微镜研究了正火冷却工艺对18CrNiMo7-6齿轮钢带状组织的影响.采用显微硬度计、SEM、拉伸试验机、冲击试验机以及金相显微镜研究了不同程度带状组织对淬回火后试验钢显微硬度的均匀性、成分偏析程度和力学性能的影响.试验结果表明：在930℃奥氏体化保温后,采用强风冷却方式快速冷却到610℃,再炉冷到400℃,最后空冷至室温,可以将带状组织降低到1.5级.但若采用连续快速冷却的方式,则会导致大量贝氏体组织的生成;不同带状组织试验钢经850℃淬火、180℃回火热处理后,显微硬度极差值在30~35 HB 之间,硬度分布均匀性及力学性能各向异性程度相当.     

空冷高硅中碳低合金钢的组织与性能

研究了高硅中碳低合金钢空冷态和空冷+回火态的显微组织和力学性能.试验钢在860℃保温0.5h奥氏体化后空冷处理,随后分别在250℃和400℃保温1h回火.结果表明:试验钢空冷后组织为贝氏体/马氏体和残余奥氏体的混合组织,硬度约为41 HRC;而250℃回火后组织变化不大,硬度明显升高,约为49 HRC,韧性明显增加,由44 J/cm2增加到66 J/cm2,抗拉强度、屈服强度和延伸率明显下降.回火温度进一步增加对力学性能影响不大.     

回火温度对25Co15Ni11Cr2MoE钢力学性能的影响

采用力学性能试验和金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等显微组织分析方法对一种高Co-Ni含量二次硬化钢25Co15Ni11Cr2MoE淬火后,经200~750℃回火后的力学性能和冲击断口形貌的变化规律进行了分析研究,结果表明:25Co15Ni11Cr2MoE试验钢淬火+回火后具有明显的二次硬化效应,在400~495℃范围内,回火后的硬度值均高于淬火态硬度值;随着回火温度的提高,钢的抗拉强度、屈服强度和硬度均不断增加,在470℃回火后,试验钢的硬度和抗拉强度均达到了极大值57.3HRC和2160MPa;而冲击韧性值随着回火温度的升高先降低,在430℃达到极小值,随后逐渐提高,并在510℃回火后达到极大值。建议25Co15Ni11Cr2MoE钢的最佳热处理制度为:950℃×1h油冷+(-73℃)×1h空气中升温至室温+495℃×5h空冷,此时试验钢具有最佳的强韧性匹配。     

冷却速率对新型C61齿轮钢力学性能和微观组织的影响

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等设备,通过力学性能测试和显微组织观察,探究炉冷、水冷、石棉缓冷三种不同冷却方式对C61钢热轧态组织和性能的影响,对比不同状态下试验钢的性能。试验结果表明：冷却速度对试验钢的性能影响较大,由于冷却速率V_水冷>V_石棉缓冷>V_炉冷,导致试验钢在水冷条件下强度、硬度均高于炉冷和石棉缓冷处理时的性能;热轧后经水冷,试验钢的抗拉强度(R_m)和断面收缩率(Z%)分别为1450 MPa和62.7%,XRD分析得知,热轧后随冷却速率增加钢的残余奥氏体含量增多,面心立方的奥氏体有利于提升试验钢的韧性。可见,热轧水冷后的试验钢经过950℃加热1 h,水淬,经过-73℃冷处理1 h后,恢复到室温,最后在482℃回火16 h,空冷至室温是最佳工艺方案。     

冷却方式和回火对管线钢X70组织和性能影响的研究

通过热模拟试验、金相组织和维氏硬度检测方法,研究了管线钢X70在不同冷却速度、冷却方式及回火状态条件下的组织与硬度变化规律。研究表明:连续冷却方式下,随着冷却速度的增加,试验钢回火后,硬度增加变缓;阶梯冷却方式下,随着冷却速度的增加,试验钢硬度增加,经回火后硬度提高;阶梯与连续冷却方式相比,回火状态的试验钢硬度高。冷却速度为1℃/s时,组织为贝氏体+铁素体+少量珠光体,连续冷却条件下铁素体呈块状,珠光体团粗大,阶梯冷却条件下,提高变形后的冷却速度获得更多针状铁素体;当冷却速度大于5℃/s时,试验钢的组织为粒状贝氏体,颗粒状MA含量明显增多。不同冷却速度下的试样经过650℃,30 min回火后,珠光体含量增加,分布更均匀;随着冷却速度的增加,珠光体组织减少。     

组织状态对X120管线钢力学性能的影响

在实验室条件下对热轧X120管线钢进行两种不同工艺淬火,研究了回火温度对不同淬火态试验钢组织力学性能的影响。试验结果表明:直接快冷工艺下,显微组织以板条铁素体+马氏体为主;缓冷+直接快冷工艺下以粒状贝氏体+板条铁素体+马氏体为主。随回火温度升高,两种试验钢强度均出现起伏,在400~500℃范围内回火后,冲击功和伸长率均得到改善;采用直接快冷工艺在350℃和600℃回火后出现断口分离现象,从而导致力学性能波动,而缓冷+快冷工艺在回火过程中力学性能稳定性较好。因此,采用缓冷+快冷工艺+(450~500℃)回火,其力学性能达到X120级管线钢性能要求。     

gdl-1钢不同热处理状态下的显微组织与力学性能

对一种新型高强韧微变形钢(GDL-1)在七种热处理状态下的显微组织与力学性能进行了分析。结果表明,该钢在900℃保温1 h空冷回火后的显微组织以窄束状贝氏体+粒状贝氏体为主加少量马氏体,而油淬回火后的组织为回火马氏体;910℃加热奥氏体化1 h的晶粒度普遍在8～9级。在低温回火温度范围内,随着回火温度的升高,冲击韧性逐渐增大,屈服强度逐渐降低,硬度变化不大。     

Microstructure and Mechanical Properties of High-strength Micro-deformation Steel GDL-1

对一种新型高强韧微变形钢(GDL-1)在七种热处理状态下的显微组织与力学性能进行了分析.结果表明,该钢在900℃保温1h空冷回火后的显微组织以窄束状贝氏体+粒状贝氏体为主加少量马氏体,而油淬回火后的组织为回火马氏体;910℃加热奥氏体化1h的晶粒度普遍在8～9级.在低温回火温度范围内,随着回火温度的升高,冲击韧性逐渐增大,屈服强度逐渐降低,硬度变化不大.     

P22高压锅炉管热处理工艺优化研究

规格为Φ325 mm×10 mm的P22高压锅炉管经正火+回火热处理后,由于壁厚较薄,冷却速度较快导致硬度值超出标准上限.通过试验研究,提出一种"正火后缓冷+空冷+回火"热处理新工艺.控制正火后冷却速度,P22钢管热处理后得到铁素体+珠光体为主的显微组织,是保证其具有良好综合力学性能的关键.     

正火预热处理对42CrMo曲轴钢调质后的组织与性能影响

利用金相显微观察及力学性能分析,研究调质处理、正火+调质热处理对42CrMo曲轴钢组织与性能的影响。结果表明,经过860℃淬火+580℃回火处理后,曲轴钢基体组织为回火索氏体,但轴颈心部区域白色铁素体数量较多且晶粒粗大、分布不均。其力学性能为抗拉强度997～1211 MPa,屈服强度990～1204 MPa,伸长率11%～13%,断面收缩率40%～48%,冲击功72～90 J。而在调质热处理前增加一次(880℃空冷)正火预处理后,42CrMo曲轴钢的显微组织更趋均匀化,其力学性能为抗拉强度1100～1220 MPa,屈服强度1107～1188 MPa,伸长率13%～15%,断面收缩率50%～56%,冲击功83-91 J。因此,880℃空冷正火预处理+860℃淬火与580℃高温回火是42CrMo曲轴钢优化的热处理工艺。     

回火温度和冷却方式对T91钢组织性能的影响

 结合现场实际情况,为改善T91组织性能而利于后期加工,利用金相观察、扫描电镜及显微硬度试验等手段,研究分析300～780 ℃不同回火温度及回火冷却速度下T91钢的组织及硬度变化规律。试验结果表明,300～400 ℃回复程度低,硬度难以降低;500～600 ℃为碳化物析出敏感区间,大量碳化物在基体弥散析出,在此区间硬度较高且有上升趋势;随着温度从600升高到780 ℃,碳化物沿晶界充分析出,硬度降低。随着回火冷却速度的增加,硬度逐渐降低,以5 ℃/min缓慢冷却经过500～600 ℃敏感区间,碳化物弥散析出,基体硬度较高;以780 ℃回火保温和较快冷却速度（50 ℃/min）进行冷却处理后,快速通过碳化物析出敏感区间,碳化物在基体析出少,硬度明显降低,综合性能满足后续加工。     

热处理工艺对3.5Ni钢组织和性能的影响

通过拉伸和冲击试验以及OM和SEM的组织观察,研究了不同热处理工艺对3.5Ni低温钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:3.5Ni钢正火(Normalizing)态及正火+回火(Normalizing+tempering)态的组织均为铁素体基体加珠光体。冲击韧性随正火温度的升高先增加后降低,正火温度为860℃时,低温韧性最佳;回火后3.5Ni钢塑性和低温韧性明显提高。随着回火温度的升高,带状组织减弱,冲击功增加,当回火温度达到两相区的650℃时,冲击功降低,最佳的回火温度为590~630℃。     

控冷工艺对钢材组织与性能的影响

对焊接结构钢HG70,HG785钢运用实验室模拟热处理工艺,制定合理的控冷+回火热处理制度,并进行力学性能检验和金相组织检验,探索焊接结构钢在控冷状态下性能合格率不高的原因.试验结果表明,快速冷却的控冷工艺使钢板组织中存在马氏体,是造成钢板塑性、韧性下降,冲击吸收功不稳定的主要原因,并且钢板厚度方向晶粒度不一致.必须通过对轧后控冷钢板的回火处理,消除马氏体,得到均匀化组织,提高钢材性能合格率.     

高强韧U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨热处理工艺的优化

研究正火-回火和等温热处理工艺对U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨显微组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢经900℃正火+300℃回火后的力学性能为抗拉强度为1396MPa,伸长率为16.0%,冲击吸收功K_U2为57J,HB硬度值402;试验钢经870～930℃加热空冷至300℃等温处理后,抗拉强度基本保持在1300 MPa左右,伸长率为17.0%,冲击吸收功K_U2≥80 J,HB硬度值375～395;和传统的正火+回火工艺相比,优化的等温热处理工艺可以大幅提高U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨的冲击韧性,室温冲击吸收功由57J提高到80J以上,提高40%～56%,而断后伸长率基本保持不变,抗拉强度和踏面硬度略有降低。最佳优化工艺为:870℃正火后空冷至300℃保温4h后空冷。     

汽车齿轮钢带状组织与热处理

研究了汽车齿轮钢中带状组织形成的原因及其与热处理的关系。结果表明，汽车齿轮钢显微带状组织的产生及严重程度与钢材奥氏体化后冷却过程中的速度有密切关系，采用高温奥氏体化后控制冷却速度技术，可以减轻或避免汽车齿轮钢显微带状组织。     

900 MPa级高强钢的连续冷却转变及组织调控分析

为了探究新型18CrNiMo中厚板钢连续冷却相变规律及其最佳热处理工艺,绘制了试验钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),根据CCT曲线对钢板的热处理工艺进行工业试制并对试制钢的组织及强韧性进行了分析。采用热膨胀相变仪,结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)进行组织观察以及维氏硬度(HV)测试,综合分析绘制了试验钢的CCT曲线。结果表明,当试验钢的冷却速率不大于2℃/s时,室温组织主要由铁素体和粒状贝氏体组成;冷却速率为2～30℃/s时,室温组织从以贝氏体组织为主,逐步转变为以板条马氏体为主,且随着冷却速度增加,过冷度增大,马氏体组织进一步细化;冷却速率增至不小于30℃/s时,室温组织主要为马氏体组织。试验钢硬度变化呈现为2个阶段,组织由多边形铁素体逐步转变为板条贝氏体/马氏体,此时硬度由121HV快速增加到356HV;此后冷却速度继续增加,组织细化,硬度由366HV平稳上升到407HV。根据CCT曲线制定了18CrNiMo钢淬火+回火(900℃淬火,冷却速度10～30℃/s+高温650℃回火)热处理工艺,生产出一种屈服强度R_p0.2≥...     

轧后控冷对高强钢组织和力学性能的影响

检测了经轧制并分别控制冷却至630℃、530℃、430℃+650℃回火后的3个试验钢(1～3号)的力学性能,并通过光学显微镜和透射电镜观察了显微组织。结果表明1～3号试验钢的屈服强度和抗拉强度分别在570～680 MPa和625～750 MPa,强度随控冷温度的降低而增加,冲击功随控冷温度的降低而稍有降低。1号试验钢的组织为经过回火的贝氏体+少量的块状铁素体,2号和3号试验钢的组织均为经过回火的贝氏体,因为铁素体的出现使得前者的强度低于后两者,而3个试验钢回火的贝氏体组织精细结构为板条状贝氏体+经过回火分解的M/A岛,以及弥散分布的纳米级ε-Cu。     

TGOG13Cr-1超级马氏体不锈钢的组织和性能

采用SEM、金相、Gleeble 3800观察和分析了TGOG13Cr-1超级马氏体不锈钢在不同热处理制度下的组织转变和力学性能的变化情况.试验结果表明,TGOG13Cr-1室温下的显微组织为低碳回火马氏体,其Ac1为720 ℃、Ac3为860 ℃、Ms为281 ℃、Mf为157 ℃;在相同的淬火温度和回火工艺下,采用水淬较空冷更容易实现对力学性能的控制;随着回火温度的升高,合金的强度、硬度越低,塑性、韧性越好.     

微钒Cr-B系NM400耐磨钢的热处理工艺

 采用在Cr-B系中添加微量钒的低成本设计思路来确定NM400耐磨钢的合金成分,详细研究了不同淬火温度和回火温度对NM400耐磨钢显微组织和力学性能的影响,获得了适合工业生产的热处理工艺制度。通过光学显微镜、SEM和TEM观察,分析了经不同温度回火后马氏体组织精细结构的演变规律。结果表明：试验钢具有良好的淬透性,经900~930℃淬火、250℃保温90min回火后得到均匀细小的回火板条马氏体组织;TEM分析表明,回火板条马氏体的宽度在0.1~0.2μm,板条内分布细小均匀的碳化物析出粒子（主要是10~20nm碳氮化钒）,提高钢的综合力学性能。     

不同冷却制度下X100管线钢组织特征及力学性能

采用热模拟试验机和试验轧机研究了X100管线钢连续冷却相变规律及不同冷却制度下显微组织特征及力学性能变化规律.研究结果表明:随冷却速度升高及终冷温度降低,试验钢显微组织由针状铁素体过渡至板条贝氏体及马氏体,非淬火条件试验钢中马氏体岛或M-A岛为微孪晶马氏体;轧制后直接以30℃/s冷却至450℃左右时,试验钢具有良好强韧...