55CrMo钢的奥氏体化相变动力学

为了利用数值模拟技术计算感应加热过程中丝杠的奥氏体化情况,利用Gleeble1500D热模拟试验机,测试了55CrMo钢试样在升温速率为0.05~-50 K/s时的膨胀曲线,得到了它的奥氏体化温度与加热速率的关系。根据相变膨胀曲线,利用杠杆定律得到了奥氏体转变量与温度的关系,并对非等温相变Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程中的动力学参数进行了线性回归分析,得到了JMA相变动力学模型。利用数值模拟技术,计算了丝杠在感应加热时的奥氏体化情况和淬火后的硬度曲线,并与实验结果进行对比。结果表明,模拟结果与实验结果吻合得较好,所得到的JMA方程能较好地描述55CrMo钢的奥氏体化过程。     

奥氏体化处理对 WHT1300HF热成形钢组织和性能的影响

利用材料万能试验机、金相显微镜和透射电镜研究了热成形钢WHT1300HF在850、900和950℃分别保温5 min,以及在900℃分别保温2、10和15 min奥氏体化处理并模拟热冲压淬火后的组织和性能变化规律。结果表明,随着奥氏体化温度从850℃升高到950℃,试验钢的屈服强度先下降后有所升高,抗拉强度和伸长率均呈明显的下降趋势,显微硬度则迅速升高;而试验钢的强度、伸长率和显微硬度均随奥氏体化时间的延长呈明显的下降趋势。另外,在850℃和900℃保温2 min奥氏体化处理,试验钢的微观组织中均存在铁素体,而在900℃及以上的温度或在900℃保温5 min及更长时间奥氏体化处理后均为全马氏体组织;奥氏体晶粒大小随加热温度的升高和保温时间的延长逐渐增大,但加热温度对奥氏体晶粒的长大作用更显著。     

工程机械用高强钢Q1100热处理参数及热物理性能预测

利用JMatPro 7.0软件模拟预测Q1100高强钢的平衡相组成、钢的连续加热奥氏体化(TTA)曲线和钢的过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线、淬透性以及热物理性能参数。计算结果表明:Q1100高强钢奥氏体化温度Ac₁=713.3 ℃,Ac₃=831.9 ℃。钢在连续加热过程中,加热速率在1000 ℃/s时,奥氏体均匀化时间最短。钢在连续冷却过程中,其屈服强度、抗拉强度和硬度均随冷却速度的增大而增大,当冷却速度为100 ℃/s时,硬度、屈服强度和抗拉强度分别达到其最大值41.7 HRC、1180 MPa和1267 MPa。热物理性能参数密度和杨氏模量均随温度的降低而增大,热导率则先减小后增大;比热容、泊松比和线膨胀系数均随温度的降低而减小。     

JMatPro在42CrMo4钢热处理工艺设计中的应用

利用JMatpro计算软件对42CrMo4合金钢链板热处理工艺进行了研究。通过JMatpro计算可知,42CrMo4合金钢奥氏体临界转变温度Ac₁为724℃、Ac₃为770℃,随着加热速度的增加,合金的相变温度均提高,奥氏体均匀化温度也提高,奥氏体均匀化时间减少。根据42CrMo4合金钢TTT曲线和CCT曲线等,42CrMo4合金钢链板的热处理工艺为860℃淬火保温40 min、350℃回火保温120 min。热处理后其硬度为47～48 HRC,组织为均匀细致的回火屈氏体,满足设计要求。     

机械传动丝杠用ZG30CrMnSiMoTi钢淬火工艺研究

研究了机械传动丝杠用ZG30CrMnSiMoTi钢的淬火工艺。结果表明,当感应加热温度稍高于A_(c3)时可得到细小的马氏体组织。随着加热速率增加,ZG30CrMnSiMoTi钢奥氏体化完成所需时间越来越短,该钢种的奥氏体化起始与完成温度与加热速率成正比。传动部件在单感应圈感应加热时厚度方向上存在着温度梯度,这在随后的冷却过程中将会导致淬硬层硬度不均匀分布和应力开裂;双感应圈感应加热后完全奥氏体化厚度大,且沟道端部和底部之间温度接近,在端部淬火时残余应力很小、无裂纹产生。     

热处理工艺对Q125钢组织性能的影响

采用Gleeble-2000热模拟试验机,以套管钢Q125为研究对象,研究了连续冷却过程冷速对相变行为的影响,以及奥氏体化温度、加热速率对试验钢组织遗传的影响和晶粒细化作用的机制。结果表明:热轧生产在580～660℃终冷可以获得铁素体+珠光体的低强度组织;试验钢在950℃及以上温度可以充分奥氏体化,随奥氏体化温度的升高淬火态组织呈细化趋势;经1～100℃/s的加热速度升温至950℃奥氏体化后淬火,淬火态组织随加热速度升高亦呈细化趋势。根据热模拟的结果进行实验室调质热处理,经950℃淬火+550℃回火后,屈服强度提高至943 MPa、抗拉强度提高至1055 MPa、屈强比0.89、断后伸长率A_(50)=16.5%,均满足API 5CT标准要求。     

H13钢CCT曲线的测定与分析

利用DIL805A型淬火变形膨胀仪对H13钢进行连续冷却转变试验。利用膨胀法结合金相-硬度法绘制H13钢的连续冷却转变(CCT)曲线。研究了冷速对试样组织和硬度的影响。比较分析980、1030℃两种奥氏体化温度所测CCT曲线的异同。结果表明:马氏体转变的临界冷速为1℃/s。随奥氏体化温度降低,Ms点升高,贝氏体转变区域减小,珠光体转变区域增大且向左偏移;随冷却速度增大和奥氏体化温度升高,试验钢硬度增大。     

45Si2Cr钢的连续冷却转变曲线

测定了45Si2Cr钢分别在950℃和900℃奥氏体化后的连续冷却转变曲线。45Si2Cr钢的Ac1和Ac3点分别是790℃和822℃。钢在950℃奥氏体化时获得全马氏体的临界冷却速度为15℃／s,900℃奥氏体化时是20℃/s。钢的Ms点随奥氏体化加热温度的提高而上升,950℃、900℃和850℃加热时Ms分别是320℃、306℃和280℃。45Si2Cr钢在连续冷却时不形成贝氏体。     

精化55钢滚珠丝杠双匝感应加热淬火及性能分析

通过精化国产55钢的成分,提高Mn元素含量,降低P元素含量,在保持55钢力学性能的前提下,提升其热处理性能,Ms(马氏体开始转变温度)和Mf点分别为282℃和220℃。采用双匝感应器对55钢滚珠丝杠进行表面感应淬火,淬火后丝杠沟道顶部及底部都得到了理想深度的淬硬层,且硬度梯度分布合理;淬火后丝杠表层呈现低压应力状态,摩擦系数稳定在0.6,精度保持性试验证明丝杠精度保持性良好。利用数值模拟,得到了双匝感应器加热冷却时丝杠沟道处的温度分布曲线,阐释了双匝感应淬火机理。     

高强钢B1500HS热成形后的显微组织和力学性能研究

研究了热成形后海面建筑高强钢B1500HS在热成形后的组织和力学性能。结果表明,奥氏体化加热温度910℃,保温5 min,初始成形温度800℃以上,冷却速度50℃/s条件下,B1500HS钢组织为细小均匀的板条状马氏体,晶粒细化和位错密度大,抗拉强度达到了1 625 MPa,显微硬度在50 HRC以上,抗冲击性能显著提升,力学性能完全满足海面建筑平台需求。     

35CrMo钢板热处理工艺研究与应用

研究了不同调质工艺对35CrMo钢板组织及性能的影响。结果表明,淬火加热温度为790 ℃时,钢板没有完全奥氏体化,造成组织不均匀;当淬火温度大于850 ℃时,钢板组织与850 ℃时变化不大。随回火温度升高,试验钢的硬度降低。最终确定850 ℃´60 min水冷淬火+620 ℃´100 min回火作为35CrMo钢板的现场生产工艺。利用该热处理工艺现场生产的钢板性能稳定,为企业创造了良好的经济效益。     

铁路扣件用含铌弹簧钢感应加热淬火的组织与性能

研究了含铌弹簧钢扣件感应淬火和空气电阻炉加热淬火的显微组织及硬度分布特点。结果表明：感应加热可以改善试验钢的组织均匀性,避免空气炉加热过程中出现的表面脱碳现象;含铌弹簧钢适宜的感应淬火温度为1000℃。     

感应加热对铌微合金化 C95油井管用钢组织与性能的影响

研究了Nb在快速感应加热条件下对C95油井管用调质钢显微组织的影响。将不同Nb含量的试验钢感应加热到850℃～1000℃后立即淬火,结果表明,不含Nb试验钢奥氏体晶粒尺寸与淬火温度服从 Arrhenius关系（D＝8．98×102 exp（-5．8×103/T））,而含Nb试验钢存在一个临界温度Tc ,且Nb含量增加Tc升高,超过临界温度Tc 后服从Arrhenius关系,Tc 以下Nb显著抑制奥氏体晶粒长大。扫描电镜分析表明,Nb不仅减小了奥氏体晶粒尺寸同时还减小了马氏体板条束尺寸,650℃回火后含Nb试验钢的回火硬度较高,不含Nb试验钢的回火硬度随淬火温度的升高而明显下降,而含Nb试验钢的回火硬度随淬火温度升高变化不大。     

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。     

汽车重载齿轮的体积-表面淬火新工艺

研发了用于处理低淬透性钢齿轮的仿形体积-表面感应淬火新工艺。与经渗碳、淬火处理的20CrNi3A钢齿轮相比,两者的表面硬度相当,前者硬化层深度为2~4 mm,是后者的1.5~2.0倍,而心部硬度则比后者低2~6 HRC。仿形体积-表面感应淬火的主要工艺参数为:感应加热的比功率≤10 kW/kg,加热速度4~8℃/s。通过调节淬火剂量以1000℃/s的速度和±0.1 s的精度冷却后,经仿形体积-表面感应淬火的齿轮所有表面的硬度均可达58~63 HRC。     

"零保温"两次加热淬火对25MnV钢组织与性能的影响

研究"零保温"两次淬火对25MnV钢组织性能的影响。结果表明:对于"零保温"一次淬火,在870~910℃的奥氏体化温度范围,强度和硬度随淬火温度的升高而增加,高于910℃,强度和硬度逐渐下降;在试验温度范围内,25MnV钢"零保温"两次淬火的强度和硬度优于"零保温"一次淬火,且经910℃"零保温"一次淬火和900℃"零保温"二次淬火后,力学性能最佳,其组织为隐针马氏体。     

EH40船板钢奥氏体晶粒长大及连续冷却相变规律

采用Gleeble-3800热模拟试验机对EH40船板钢进行热模拟试验,通过金相显微镜(OM)、维氏硬度计等设备,分析了奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高的粗化行为及不同冷却速度下EH40钢的组织演变与硬度变化。结果表明,奥氏体粗化温度在1200℃以上,奥氏体经950℃保温后冷却,未变形时,在0.5～1℃/s的冷速范围内,组织主要由铁素体与珠光体构成;当冷速达到2℃/s后,组织中开始出现粒状贝氏体与板条贝氏体;随着冷速持续增大,板条贝氏体比例逐渐上升并均匀化,板条形貌逐渐细化,基体硬度由157 HV5提高至214 HV5;经60%变形后,与未变形时相比,EH40钢的晶粒发生明显细化,钢中铁素体相变区扩大,基体硬度由164 HV5提高至234 HV5。     

“零保温”淬火温度对45钢组织与性能的影响

采用正交组合回归设计试验方法,研究了"零保温"淬火温度对45钢组织和件能的影响,分析了"零保温"淬火条件下的组织特征.结果表明,在780～900℃范嗣内"零保温"淬火时,随着淬火加热温度的升高,45钢的强度、硬度升高;经900℃"零保温"淬火后该钢具有较高的强度和硬度;"零保温"淬火后可获得细小的板条状马氏体组织.45钢"零保温"淬火可以代替传统的保温淬火.     

26CrMoVNbRE钢高效热处理调质工艺边界探索

研究了不同淬火温度、淬火保温时间、回火温度及回火保温时间对26CrMoVNbRE钢组织与性能的影响,结果表明,试验钢870～900℃淬火后高温回火,显微组织为回火索氏体,原始奥氏体晶粒细小均匀.870℃保温40 min淬火,与900℃保温30 min淬火屈服强度相近,前者有良好的综合力学性能,后者更有利于现场高效热处理...     

奥氏体化温度和冷却速率对含Nb高碳钢组织性能的影响

通过Gleeble 1500型热模拟试验机对含Nb高碳试验钢进行了不同奥氏体化温度和冷速下的热处理。采用光学显微镜、扫描电镜、硬度测量等试验手段对试验钢的显微组织、硬度和珠光体片层间距进行了观察和测量。结果表明:奥氏体化温度为950 ℃时,试验钢淬火后晶粒尺寸为34 μm,硬度为813 HV5,以0.1~5 ℃/s冷速冷却至室温的组织为珠光体+铁素体;而奥氏体化温度为1200 ℃时,淬火后晶粒尺寸为134 μm,硬度为827 HV5,以0.1~1 ℃/s冷速冷却至室温的组织为珠光体+铁素体,冷速为5 ℃/s时,组织为针状马氏体+少量的铁素体。在1220 ℃以上Nb全部固溶在奥氏体中,奥氏体化温度过高会导致晶粒过分长大。珠光体片层间距随着奥氏体化温度的升高和冷却速率的提升而变小,片层间距的减小可使硬度值提高。