中锰钢两相区温轧淬火处理后的组织性能

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)、室温拉伸等研究了0.1C-7.2Mn钢两相区温轧淬火处理后合金元素配分对碳化物、残留奥氏体、力学性能及加工硬化行为的影响.结果 表明:随着退火时间的延长,经两相区保温后淬火(I&Q)处理的试验钢初始组织中多边形马氏体转变为板条状铁素体和奥氏体,铁素体沿长度方向长大变细;经两相区轧制保温后淬火(DI&Q)处理后,富C、富Mn碳化物先析出后溶解,同时铁素体回复多边化加剧,残留奥氏体由板条状逐渐转变为等轴状.相比I&Q处理,经DI&Q处理后,试验钢组织中富C区面积比由3.9％增加到8.7％,富Mn区面积比由0.9％增加到5.1％,残留奥氏体的含量由11.5％提高到17％,抗拉强度由1032.7 MPa提高到1171.5 MPa,断后伸长率由8.3％提高到15.8％,强塑积为18.5 GPa·％.     

淬火加热温度对超细晶Q&P钢组织性能的影响

研究了淬火加热温度对超细晶Q&P钢微观组织、元素分布、残留奥氏体体积分数和力学性能的影响。结果表明,当淬火加热温度升高时,铁素体含量逐渐减少,马氏体含量升高,残留奥氏体含量呈现先增加后减少的趋势,高淬火加热温度下C元素的扩散速率加快,残留奥氏体的机械稳定性更好。软相铁素体的存在为试验钢提供了良好的韧性。当淬火加热温度为820 ℃时,Q&P钢的综合力学性能最好,抗拉强度为863 MPa,伸长率为26.1%,强塑积为22.5 GPa·%。     

冷却速率对ES355Al钢相变行为及组织的影响

采用DIL805淬火膨胀仪、金相显微镜及显微硬度计,研究了ES355Al钢连续冷却过程的相变及组织转变规律,分析了冷却速率对ES355Al钢相变及组织演变的影响。结果表明:过冷奥氏体在冷却过程中发生铁素体转变、珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。在冷速为0.2~1℃/s时,发生铁素体析出和珠光体转变;在冷速为2~7℃/s时,发生铁素体析出、珠光体转变和贝氏体转变,其中7℃/s为珠光体转变结束的临界冷速;,2℃/s、15℃/s分别为贝氏体、马氏体开始转变的临界冷速。ES355Al钢的显微硬度随着冷速增加而增加,由冷速0.2℃/s时的170 HV5增加到20℃/s时的350 HV5。     

两相区淬火对10Ni5CrMo钢组织与性能的影响

研究了10Ni5CrMo钢经调质处理和淬火 两相区淬火 回火(QLT)热处理后的组织与性能.结果表明,1ONiSCrMo钢经两相区淬火处理后,得到板条状的二次回火马氏体 铁素体的混合组织,并且在板条边界及板条内部析出逆转变奥氏体,该逆转变奥氏体与基体遵从K-S关系.10Ni5CrMo钢经QLT处理后改善了钢的回火稳定性,屈强比降低,尤其是低温韧性显著提高.随着回火温度的升高,逆转变奥氏体的含量增多.稳定的逆转变奥氏体提高了低温韧性.     

Nb微合金化对20CrNiMoH齿轮钢淬透性的影响

在20CrNiMoH钢中添加了0.03%的Nb,通过末端淬火试验、物理化学相分析以及热膨胀试验等研究Nb对试验钢在950和1200℃淬火时对其淬透性的影响。结果表明：当淬火温度为950℃时，Nb主要在析出相中，由于Nb的添加细化了晶粒，含铌钢的淬透性低于不含铌钢。当淬火温度为1200℃时，NbC析出相发生回溶，Nb固溶到奥氏体晶粒中，含铌钢的淬透性高于不含铌钢。热膨胀试验结果表明固溶Nb具有降低试验钢的临界冷却速度，提高M_s点以及推迟珠光体铁素体转变，扩大马氏体贝氏体相区的作用，从而提高其淬透性。     

不同碳含量贝氏体合金钢等温淬火后的组织与性能

研究了3种碳含量(0.22C、0.34C、0.45C)的贝氏体钢在960℃奥氏体化+Ms点以上10～50℃等温淬火工艺下碳含量对贝氏体组织转变和力学性能的影响。结果表明,3种试验钢经过等温淬火处理后均获得由贝氏体铁素体和残留奥氏体相间分布组成的无碳化物贝氏体组织;随着碳含量的降低,贝氏体相变时间显著缩短,贝氏体铁素体板条变厚,硬度和抗拉强度呈下降趋势,但冲击性能显著提高,这主要是与低碳钢贝氏体转变温度更高,贝氏体铁素体板条粗大但高碳含量的大块状残留奥氏体减少有关。     

CrWMn钢中添加微量Mo对网状碳化物的影响

依靠相平衡热力学方法,基于Cr WMn钢容易出现网状碳化物的分析,研究了Cr WMn钢中添加微量Mo对避免沉淀析出网状碳化物的作用,并计算了加微量Mo的Cr WMn钢的热处理工艺及其硬度。结果表明:当Cr WMn钢中添加0.3%~0.4%Mo时,在奥氏体相区M_3C消失而M_(23)C_6增加,并因M_(23)C_6与M_6C相互转变,降低了碳化物优先在奥氏体晶界上沉淀析出的程度;降温至铁素体区后,M_(23)C_6也参与沉淀析出和聚集长大的竞争,减轻了在晶界集中的可能性。并且,使钢中碳化物分布更均匀细化。试验和应用表明,在同样的热加工和冷却条件下,含0.3%~0.4%Mo的Cr WMn钢能够避免或减轻碳化物网状,碳化物颗粒尺寸约0.5μm,850℃淬火加200℃回火后硬度为62~64 HRC,与合金设计预测相符。     

淬火钢及硬质合金的断裂韧性问题

本文定量地研究了具有网状残留奥氏体淬火钢及硬质合金的断裂韧性,残留奥氏体及马氏体形态对断裂韧性的影响,以及网状残留奥氏体影响断裂韧性的条件。分析结果表明,高温淬火的AISI 4340钢(还可能有20SiMn2MoVA低碳马氏体钢)的网状残留奥氏体必具有TRIP性质,它提高断裂韧性的作用比马氏体形态改变的作用至少高约四倍。快速加热淬火的Cr12钢的网状残留奥氏体,即使不具有TRIP性质,也能提高断裂韧性(若具TRIP性质,则提高更多)。硬质合金的断裂韧性只取决于粘结软相的断裂韧性、大小及厚度。对钢结硬质合金而言,若适当控制钢结相成分及淬火参数,从而获得具有TRIP性质的网状残留奥氏体时,将会提高它的断裂韧性。     

淬火温度对30CrMo减震簧钢精细组织的影响

研究了不同淬火温度对冷轧变形后的30CrMo减震簧钢的精细组织的影响。研究表明:随淬火温度增加,试验钢中残留奥氏体量增加,且形态由薄膜状向块状转变;碳化物数量增加,形态由短棒状和球状向椭球状转变。试验钢经900℃×10 min油冷+600℃×60 min空冷后获得回火索氏体+弥散分布的细小碳化物+薄膜状残留奥氏体。薄膜状的残留奥氏体均匀分布在铁素体晶内或F/MC相界面,将铁素体基体分割形成了超细化的亚结构甚至超亚单元。这种结构具有良好的形变协调能力,并能有效松弛微观应力集中。大量椭球状的碳化物沿亚单元和超亚单元的界面处析出,弥散分布,使之具有良好的细晶韧化和析出强化效果。     

淬火- 非等温碳分配下淬火温度对显微组织的影响

以低碳Si- Mn钢为研究对象,在MMS- 300热力模拟实验机上,分析了在DQ&P（Direct quenching & Partitioning）工艺的非等温碳分配条件下,淬火温度对试样显微组织、残余奥氏体含量和残余奥氏体中碳含量的影响。结果表明：试样的显微组织由板条状马氏体、残余奥氏体及少量铁素体组成;在320 ℃较高的淬火温度条件下,马氏体板条边界变得不明锐且弯曲,同时,碳化物沉淀含量增加;残余奥氏体含量随淬火温度的升高先增加后减少,在240 ℃时达到最大值;残余奥氏体中碳含量随淬火温度先减少后增加。     

Fe-15Mn-10Al-0.3C钢升温过程中κ-碳化物的析出行为研究

利用差示扫描量热分析法(DSC)研究了淬火态轻质Fe-15Mn-10Al-0. 3C(质量分数,%)钢在升温过程中κ-碳化物的析出行为。由DSC曲线可以发现,δ-铁素体中淬火时形成的DO3相,先转变为L1_2相,再转变为κ-碳化物。利用JMAK方法计算了δ-铁素体中κ-碳化物的析出动力学和奥氏体分解动力学。计算结果表明:DO3相向L1_2相转变的激活能为145. 25 kJ/mol,L1_2相向κ-碳化物转变的激活能为81. 18 k J/mol。此外,试验钢经600℃时效30 s后,δ-铁素体的硬度最高,此时δ-铁素体中κ-碳化物的相对体积分数约为20%。     

淬火温度对C-Mn-Si-Al高强钢组织与力学性能的影响

对C-Mn-Si-Al高强钢进行了不同温度淬火+回火试验,采用SEM、XRD、拉伸试验等研究了不同温度淬火对C-Mn-Si-Al钢组织及力学性能的影响。结果表明:660～780℃不同温度淬火+回火的C-Mn-Si-Al组织主要为马氏体+铁素体+残余奥氏体。随着淬火温度的升高,C-Mn-Si-Al试验钢中奥氏体含量先增加后减少,740℃淬火+回火的C-Mn-Si-Al试验钢中奥氏体含量达到最大值,为33.5%。随着淬火温度的升高,C-Mn-Si-Al钢的强度逐渐升高,伸长率和强塑积先升高后降低,740℃淬火+回火的C-Mn-Si-Al试验钢的强塑积达到最大值15089.2 MPa·%。     

淬火温度对高强海洋平台钢组织和低温韧性的影响

研究了淬火温度对高强海洋平台用钢组织和低温韧性的影响。结果表明,760℃加热保温时沿粒状贝氏体晶界呈网状分布的奥氏体在淬火后转变为孪晶马氏体,回火过程中发生分解,对韧性造成损害。790℃加热保温时所生成的奥氏体在随后的淬火过程中转变为贝氏体岛,回火稳定性较强。未奥氏体化的粒状贝氏体在加热过程中发生再结晶,生成软相组织多边形铁素体,有助于钢板低温韧性的提高。     

淬火冷却工艺对F460钢调质厚板组织与性能的影响

对120 mm厚的F460钢调质厚板采用相同的淬火回火温度,不同的淬火冷却速度处理,之后对钢板进行组织与性能对比,寻找该钢种的最佳热处理工艺。采用2 ℃/s冷速进行冷却的钢板,回火后强度最高,但是冲击性能不佳;适当降低淬火冷却速度后,钢板回火后强度有一定下降,但是冲击性能得到明显提升;继续降低淬火冷却速度,钢板回火后强度进一步下降,但是冲击性能提升有限。经组织分析,2 ℃/s冷速进行冷却淬火时,钢板回火后的组织为铁素体+贝氏体组织,组织中主要是贝氏体;冷却速度降低以后,钢板回火后组织为铁素体+退化珠光体组织,铁素体含量的增加,有利于钢板韧性的提升,残留奥氏体回火后形成的珠光体组织比较细小,能有效保证钢板的强度。通过对钢板的连续冷却转变曲线进行分析,钢板在冷却过程中先开始进行铁素体相变,溶质元素向奥氏体迁移。在钢板冷速较快时,铁素体中的碳化物迁移较少,奥氏体低温时转变成马氏体或者贝氏体;在钢板冷速较慢时,碳化物迁移到奥氏体内,提高奥氏体稳定性并保留到室温,形成残留奥氏体。残留奥氏体在后续的高温回火过程中,转变成珠光体。块状转变形成的铁素体组织与回火过程中形成的细小珠光体有利于钢板的强韧性匹配。     

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.     

淬火温度对低合金耐蚀27CrMo48VNb钢油井管组织的影响

通过系列温度淬火试验对低合金耐蚀27CrMo48VNb钢油井管进行热处理,并采用光学显微镜和透射电镜对不同温度淬火后组织、原奥氏体晶粒以及析出相进行了观察,研究了淬火温度对试验钢组织、晶粒尺寸和析出相的影响。结果表明,试验钢淬火后形成了马氏体组织。随着淬火温度升高,淬火后马氏体组织和原奥氏体晶粒尺寸逐渐增加。当淬火温度为890~1000 ℃时,随着淬火温度升高,晶粒尺寸增加较小;当淬火温度超过1000 ℃时,随着淬火温度升高,原奥氏体晶粒显著粗化。组织和原奥氏体晶粒尺寸随淬火温度的变化趋势与高温析出相溶解析出行为有关。试验钢的淬火温度应控制在890~1000 ℃。     

淬火钢及硬质合金的断裂韧性的若干问题

本文定量地研究了具有网状残留奥氏体淬火钢及硬质合金的断裂韧性,残留奥氏体及马氏体形态对断裂韧性的影响,以及网状奥氏体影响断裂韧性的条件。高温淬火的 AISI4340钢(还有20SiMn2MoV 钢)的网状残留奥氏体必具有 TRIP 性质,它提高断裂韧性的作用比马氏体形态改变的作用至少高约4倍。快速加热淬火的 Cr12钢的网状残留奥氏体即使不具有 TRIP 性质,也能提高断裂韧性。硬质合金的断裂韧性只取决于粘结相的断裂韧性、大小及厚度。     

影响低镍718M钢先共析铁素体析出的因素

利用DIL805A型相变仪分析了不同工艺条件下大型低镍塑料模具钢718M的冷却相变过程,研究了原始组织、奥氏体化温度和保温时间对过冷奥氏体中析出先共析铁素体的影响规律。结果表明,低镍718M钢合理的成分设计使其具有高淬透性,先共析铁素体析出的临界冷速介于0.01~0.02℃.s-1,原始组织对淬透性影响显著;通过提高奥氏体化温度减少铁素体晶界形核位置来提时高淬透性的作用有限。     

贝氏体型非调质钢过冷奥氏体的连续冷却转变

研究了一种 Ｍｎ Ｂ系低碳贝氏体型非调质钢过冷奥氏体的连续冷却转变,获得了试验用钢过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。试验结果表明,本试验用钢过冷奥氏体不发生先共析铁素体析出的临界冷却速度为０．７℃／ｓ;冷却速度在１～４．５℃／ｓ 范围内可得到全部贝氏体组织;当冷速大于４．５℃／ｓ 时,不再有贝氏体生成,室温组织为马氏体和残余奥氏体。     

淬火-配分处理对二次淬火时钢中残留奥氏体分解转变的影响

对0.26C-1.72Si-1.56Mn钢进行了不同碳配分时间的淬火-配分(Q-P)处理,并研究了其组织,特别是二次淬火中奥氏体的分解转变。结果表明:Q-P处理后都形成了板条马氏体+二次淬火组织,且二次淬火组织中都存在孪晶马氏体;碳配分时间在10~300 s范围内,Q-P处理后残留奥氏体中的C含量均高于1.0wt%,残留奥氏体的含量不低于11%(体积分数),有利于钢韧性的改善;初次淬火后未转变奥氏体的形态和尺寸是影响其稳定性的关键因素,初次马氏体板条界膜状奥氏体容易形成残留奥氏体;相对于块状未转变奥氏体,条状未转变奥氏体容易形成二次淬火马氏体及片状残留奥氏体。