新型贝氏体钢的组织和冲击疲劳性能研究

通过显微组织观察和冲击疲劳实验,研究了不同热处理新型贝氏体钢的组织和冲击疲劳性能.结果表明:新型贝氏体钢正火低温回火的组织由贝氏体铁素体和奥氏体组成,淬火低温回火组织为回火马氏体和残余奥氏体,正火低温回火热处理的冲击疲劳寿命高于淬火低温回火热处理的冲击疲劳寿命.分析了多冲疲劳裂纹扩展的行为,讨论了正火低温回火提高冲击疲劳的原因.     

低碳微合金石油储罐钢回火工艺研究

以含0.012Ti大型石油储罐用钢为研究对象,分析了不同回火温度对淬火后的石油储罐用钢性能和组织的影响.结果表明回火时间相同,随回火温度的升高,钢板力学性能变化趋势并非单调性,硬度和强度先升高后降低,韧性和塑性先降低后升高.在605～635℃窄区间回火温度对金相组织演变的差异较小,没有出现本质上的不同.原轧态淬火钢经回火后的显微组织由板条贝氏体+马氏体组织逐渐转变为粒状贝氏体、板条贝氏体及回火马氏体混合组织,板条边界依然清晰可见,说明回火过程只发生回复并没有再结晶.     

基于多尺度建模与响应面法的55NiCrMoV7模具钢调质热处理工艺优化

目的 探究大型55NiCrMoV7模具钢锻件(Φ1000 mm×1700 mm)调质热处理的最优工艺方案.方法 建立大型55NiCrMoV7模具钢锻件的宏微观耦合的多尺度有限元模型,基于现场实验测试不同位置温度场和组织场的演化规律验证该模型.模拟研究此锻件在不同淬火与回火工艺下的应力分布、HRC硬度和屈服强度变化.以残余应力均方差、硬度和屈服强度为目标函数,建立淬、回火工艺参数与力学性能之间的回归模型.结合所建立的响应面模型分析与遗传算法,对该模型进行参量约束条件下的多目标优化.结果 通过响应面模型分析得出最优工艺范围为:淬火温度为850～910℃,回火温度为400～550℃.多目标优化后得到Pareto最优解集:淬火907.4℃+回火443.1℃、淬火907.4℃+回火411.5℃、淬火903.4℃+回火485.1℃、淬火895.2℃+回火535.8℃和淬火892.1℃+回火507.1℃.结论 建立的淬、回火温度对应力均方差、HRC硬度和屈服强度的回归模型,为大型55NiCrMoV7模具钢锻件调质热处理工艺优化提供了理论依据.     

XCQ16-1车桥用钢调质热处理工艺的研究

为了提高整体式车桥用钢的综合力学性能,对XCQ16-1钢进行了调质热处理工艺研究.通过材料单向拉伸、冲击和硬度等试验,研究了不同回火温度、回火保温时间、淬火温度和淬火保温时间对XCQ16-1钢力学性能的影响规律,制定了试验条件下的调质热处理工艺,并分析了不同工艺参数对材料组织的影响规律.试验结果表明:回火工艺对XCQ16-1钢组织和力学性能的影响比较大,随回火温度的升高和回火保温时间的延长,材料的强度性能下降,塑性和韧性指标上升.经860℃保温30min淬火+470℃保温90min回火调质处理后,该材料可获得良好的综合性能.     

回火温度对Cr7钢耐CO2腐蚀性能的影响

利用高温高压釜加速腐蚀试验,获得了Cr7钢经不同回火处理后在CO2环境中的静、动态腐蚀速率,并利用SEM结合XRD分析了样品的组织及腐蚀产物类型.结果表明,Cr7钢经不同温度回火后的组织均为回火马氏体,其耐蚀性能随着回火温度的升高呈下降趋势,静态腐蚀产物为Cr(OH)3和FeCO3,动态腐蚀膜表面还附着由FeCO3和CaCO3组成的颗粒物.扫描开尔文探针和电子背散射衍射分析结果显示,经200℃和500℃回火后的样品电位差约为80 mV,600℃回火后的样品电位差增大到了118 mV.回火过程中马氏体板条的合并使得大角度晶界的比例升高,从而使微区电位起伏加大,这是引起Cr7钢耐蚀性能下降的主要原因.     

P92钢表层纳米组织的热稳定性

本文通过表面纳米化处理(SMAT)在P92钢表层中形成纳米组织结构,研究了回火温度对表层纳米组织演化行为和析出行为的影响.结果表明:淬火态和回火态P92钢组织经过SMAT处理后沿深度方向依次是纳米层、剧烈变形层、最终过渡到正常组织.随后分别研究了淬火和回火态SMAT试样经不同温度回火后微观组织的再结晶及长大行为.经SMAT处理的铁素体纳米晶粒在550℃时仍能保持较好的纳米结构,甚至高达650℃时表层晶粒仍为纳米晶,当温度超过760℃时表层组织发生显著的再结晶和晶粒长大现象.纳米晶界能抑制淬火态P92钢在较低温度回火时M23C6碳化物的析出.纳米组织提高了高温回火过程中合金元素在铁素体中的扩散速率,加速了M23C6碳化物的长大过程.不同温度回火过程中SMAT纳米层中析出行为的变化将在本文中详细描述.     

Nd-Fe-B永磁合金的组织与磁性

用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射,粉纹磁畴观察、磁测量等方法研究了性能为(B·H)_(max)=27～37MGOe,Br=11000～12500G、_MHc=13000～17000Oe的Fe74Nd18B8永磁合金的铸态、烧结,回火状态的磁性、显微组织、畴结构以及回火动力学曲线.结果表明:该永磁体的铸态组织是粗大的柱状晶.烧结、回火后组织为四方相和两种富Nd相(即富B相和富Nd相),回火后的组织形貌与烧结后的组织形貌没有显著变化,只是回火后富Nd相更富集在晶界上,永磁体磁化曲线具有形核场的特征,回火后矫顽力急剧增加而且随回火时间的延长出现峰值。磁畴是平行状多畴体.     

低焊接裂纹敏感性钢回火组织及力学性能研究

为优高强度低焊接裂纹敏感性钢的力学性能,对其热轧态钢板进行了不同温度的回火实验.通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了回火显微组织的演变特征,并结合相应的力学性能检测手段分析了不同回火温度下显微组织与力学性能的关系.结果表明,550℃回火后屈服强度和抗拉强度较热轧态强度分别提高了115和30 MPa,平均冲击功提高了...     

回火温度对MC3钢碳化物析出及力学性能的影响

由于工作环境的恶劣性,冷轧辊在工作过程中常会发生断辊.为使冷轧辊用MC3钢获得良好的强韧性匹配,避免断辊的发生,本文采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱分析仪等研究了不同回火温度对冷轧辊用MC3钢显微组织和力学性能的影响.研究表明:经550-750℃回火处理的MC3钢组织均为回火索氏体组织,随着回火温度的升高,析出的...     

铌钒微合金钢中碳化物的析出过程

为了解铌钒微合金钢碳化物析出过程对机械性能的影响,将Nb-V微合金钢在1200℃固溶0.5h后淬火,在500℃回火不同时间,淬火样品的显微硬度最高,随着回火时间延长,显微硬度先快速下降,随后上升,在回火4～10h时出现一个硬度峰,随后又缓慢下降.用三维原子探针(3DAP)研究这些样品中碳化物的析出特征.结果显示,淬火样品中V、Nb元素分布均匀;随着回火时间延长,碳化物的尺寸逐渐增大,数量增加,回火4～10h的样品数达到最多,与硬度峰对应,同时V碳化物依次向V、Nb和V、Nb、Mo的复合碳化物转变.     

调质工艺对X80级管件钢性能与组织影响研究

为研究调质工艺对X80级管件钢的性能和组织影响,通过力学性能检验、光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、萃取复型及电子背散射衍射(EBSD)等手段,研究了同一温度淬火后,不同回火温度对X80级管件钢性能和组织的影响.结果表明,经940℃淬火后,在500~650℃范围内回火,试验钢的屈服强度和抗拉强度随回火温度的升高均先增加后降低.随回火温度的升高,试验钢由板条贝氏体铁素体(BF)和粒状贝氏体(GB)的混合组织转变为GB和准多边铁素体(QF)混合组织,M/A岛由细长条状变为颗粒状,并发生分解,BF中的板条亚结构逐渐弱化.在500~600℃范围内,组织中析出相随回火温度升高逐渐增多,600℃时析出相开始聚集长大,温度继续升高,析出相尺寸明显增大.回火过程中,试验钢屈服强度受基体组织软化和析出强化两方面的影响.试验钢的低温冲击韧性随回火温度升高逐渐增大,主要是大角度晶界比例增加所致.     

回火温度对2Cr13钢疲劳强度的影响

通过对2Cr13钢进行拉伸试验,比较了2Cr13钢调质处理时在两种不同回火温度下的疲劳强度.结果表明,与970℃淬火 710℃回火工艺相比,2Cr13钢在970℃淬火 640℃回火后的疲劳强度提高,塑性降低.     

回火温度对含钒ULCB钢组织及析出的影响

利用热模拟技术并结合SEM和TEM分析方法,研究了含钒超低碳贝氏体钢(ULCB)在轧后快速加热回火过程中不同回火温度对其组织、显微硬度及析出行为的影响.结果表明:未经回火的试验钢组织为板条贝氏体+粒状贝氏体;经高温回火后,组织中出现了多边形铁素体,随回火温度的增加,板条贝氏体数量减少,多边形铁素体数量增加.在600℃以下回火时,析出相主要是沿位错析出;在600℃以上时,以晶界析出和沿位错线析出两种方式存在.高的加热速率、较短的保温时间不利于位错的回复消失以及碳元素和钒元素的扩散,故随回火温度的增加,析出相的数量增多,但尺寸变化不明显.基体中存在两种尺寸的纳米级析出相:一种是只含有V,尺寸在15～20 nm的V(C,N);另一种含有V、Cr两种元素,尺寸在10 nm以下具有面心立方结构的(V,Cr)(C,N)复合析出相.当回火温度为600℃时,试验钢具有最高的硬度值,332 HV.试验钢硬度的变化是回火后贝氏体组织粗化、位错亚结构的回复软化以及第二相析出的强化机制综合作用的结果.     

低合金调质钢在回火过程中的力学性能EI北大核心CSCD

研究了回火温度对低合金调质钢力学性能和显微组织的影响。结果表明:淬火态为具有自回火析出物的板条马氏体,具有良好的强韧性配合;在250℃左右回火后片状碳化物析出量增加,提高了屈服强度;在400℃回火后在板条界析出碳化物薄壳,导致回火脆性现象;高温回火后板条形态仍普遍存在,局部区域的板条合并成铁素体块晶。在550℃以上回火析出大量纳米碳化物,渗碳体明显粗化.细晶强化和析出强化是实验钢的主要强化方式。在回火过程中组织演变及析出物性质直接影响拉伸曲线特征和n值。     

连续退火和水淬+回火工艺对DP1000双相钢屈服特性的影响

分别采用连续退火和水淬+回火工艺模拟了1000MPa级冷轧双相钢的退火过程.连续退火工艺下双相钢的屈服强度较低,250℃过时效时屈服强度为472MPa;320℃过时效时屈服强度为454MPa.而水淬+回火工艺下双相钢的屈服强度较高,250℃回火时屈服强度为1083MPa;320℃回火时屈服强度为887MPa.金相分析显...     

直接淬火低碳贝氏体钢的回火组织与力学性能

利用SEM,TEM等实验方法,研究了不同回火温度对直接淬火Fe-Mn-Mo-Nb-Ti系低碳贝氏体组织和力学性能的影响.结果表明,580℃回火后钢板具有最佳综合力学性能,抗拉强度805MPa,屈服强度719MPa,延伸率25.8%,-20℃冲击功106J.随回火温度的升高,板条贝氏体回复作用逐渐加强,位错通过运动、合并...     

25Cr2MoVA钢调质规范对力学性能的影响

研究了25Cr2MoVA钢经900℃加热淬火不同回火温度对组织和力学性能的影响.结果表明,25Cr2MoVA钢调质及具有高的抗回火稳定性,回火温度提高到660℃以上仍具有较高的强度和塑性,在350℃以下具有较高的高温强度和伸长率.     

回火温度对1500MPa级Nb-Ti低合金直接淬火钢组织与性能的影响

通过低成本成分设计,在控制轧制的基础上,应用直接淬火+回火工艺制得抗拉强度1 500 MPa级经济型低合金高强高韧钢,测定了该合金成分体系的连续冷却转变曲线,研究了不同回火温度对直接淬火钢组织与力学性能的影响.结果表明:随着回火温度的升高,试验钢抗拉强度逐渐下降,屈服强度先升高后降低,-40℃冲击功则呈现出先升高、后降低、再升高的趋势.回火温度为200℃时,试验钢获得了最优的综合力学性能,抗拉强度达到1 730 MPa,屈服强度为1 400 MPa,-40℃冲击功为43 J.     

自回火对重轨钢疲劳裂纹扩展行为的影响

针对重轨钢在线淬火后自回火造成的抗疲劳裂纹扩展能力降低的问题,在淬火冷速分别为3℃/s、5℃/s、8℃/s,终冷温度为450℃条件下,研究了自回火对重轨钢疲劳裂纹扩展行为的影响,测算了疲劳裂纹扩展速率的Paris公式,采用扫描电镜及硬度计分别对自回火后钢轨的疲劳断口进行观察及硬度测试.结果表明:经过自回火后,钢轨的疲劳裂纹扩展速率增快、硬度降低,且自回火之前钢轨的淬火冷速越大,自回火后其硬度降低越显著,硬度的降低增加了裂纹扩展的可能性;自回火后钢轨在Ⅰ区的疲劳裂纹扩展速率远大于直接淬火试样,使钢轨疲劳裂纹扩展的整体进程缩短,这是疲劳裂纹扩展速率增快的重要原因.不同淬火冷速后的自回火试样在应力强度因子范围 ΔK(ΔK=Kmax-Kmin)为10 MPa·m1/2时,断口的疲劳辉纹、解理面和二次裂纹较少,河流花样数量较多、面积小、沟壑浅,而在ΔK=13.5 MPa·m1/2时,断口的疲劳辉纹间距增大,解理面和二次裂纹较多,河流花样数量增多、面积增大,疲劳裂纹扩展速率da/dN较快.     

23CoNi钢中有序相的形成及其对力学性能的影响

利用TEM观察到23CoNi钢基体中析出B2型有序相,细小而弥散,其点阵常数与马氏体基体相近.在485～600℃回火,有序相随回火温度升高而长大.有序相的析出主要与Ni,Al,Ti合金元素的含量有关.该炉次钢在440～490℃回火保持高的拉伸强度,应与有序相的析出有关.