直接双相区热处理工艺参数对9Ni钢组织性能的影响

研究了直接双相区热处理工艺的保温时间和回火时间对9Ni钢组织性能的影响。结果表明:在相同回火条件下,保温时间为40 min时低温韧性最好,少于Quenching+Lamellarizing+Tempering(QLT)工艺中双相区保温所需时间;保温时间为20 min时,强度增加但低温韧性降低;保温时间过长(60 min)会导致组织粗化、低温韧性差,延长回火时间低温冲击功也基本不变。保温时间为40 min时,随着回火时间的增加,回转奥氏体增加,抗裂纹扩展能力增强,低温冲击功增加,但强度降低,这主要归因于回转奥氏体在板条束间的析出和对马氏体中C及其它有害元素的净化作用。     

不同两相区淬火温度对9Ni钢组织与性能的影响

通过SEM、XRD、疲劳试验机、冲击试验机等分析了620～680℃区间不同两相区淬火温度对9Ni钢强度和低温冲击性能的影响.结果表明,回转奥氏体含量和稳定性对材料性能影响显著,随着两相区淬火温度的升高,9Ni钢抗拉强度不断增大,而低温冲击性能呈现先升高后降低的非线性趋势.在640℃时,试样的回转奥氏体含量最高,达9.6...     

Mn元素对9Ni钢组织及力学性能的影响

通过光学显微镜和透射电镜对不同锰元素含量的9Ni钢的显微组织进行观察和分析,研究了锰对热轧态、调质态钢板显微组织和力学性能的影响。结果表明,锰含量对试验钢显微组织的类型没有明显影响,但会影响生成的M-A岛的数量;锰含量的增加,可使钢的固溶强化作用增强,提高强度,但会使锰的偏析情况更加严重;降低9Ni钢中锰元素含量可使低温钢的低温冲击韧性明显提高;经调质热处理后,钢板的组织更加细化、均匀,钢板的冲击韧性得到明显改善。     

热处理对9Ni钢焊接接头组织与性能的影响

对9Ni钢焊接接头分别进行了QT处理和IHT处理,采用拉伸、硬度、冲击试验,断口电镜扫描等方法研究了两种热处理对焊接接头显微组织及性能的影响。结果表明,未经热处理时焊缝的组织为细晶铁素体+针状铁素体;QT处理后焊缝的组织为马氏体+奥氏体;IHT处理后焊缝组织为马氏体+奥氏体+铁素体。QT与IHT处理均能使9Ni钢焊接接头的强度、硬度下降,塑性上升;IHT处理后焊接接头的伸长率达到29.0%,塑性优于QT态。经QT和IHT处理后,焊缝的低温冲击吸收能量分别从48 J上升至78 J和100 J;IHT处理可明显提升焊缝的低温韧性,其冲击断口为典型的韧性断裂。     

两相区热处理对含铜9Ni钢组织和性能的影响

通过SEM、TEM和XRD等手段,研究了含铜9Ni钢两相区热处理(QLT)中加热温度(TL)、及回火温度(TT)对组织的演化、回转奥氏体含量以及力学性能的影响.结果表明:回转奥氏体主要在马氏体板条间析出,随着7L的升高,奥氏体形态从点状、块状转变为棒状.当TL为600℃时,获得5.6％但稳定的回转奥氏体;而当TL为较高的670℃时,回转奥氏体含量为12.3％但欠稳定.同时,高温回火下能获得数量较多且稳定的回转奥氏体,有利于得到较好的深冷冲击韧性;纳米级含Cu沉淀相主要在位错、晶界和基体中析出,随着TL的升高,沉淀相逐渐粗化,沉淀强化效果减弱.含铜9Ni钢经过两相区淬火回火处理,其在-196℃下的最佳Charpy冲击功为143 J,抗拉强度达到802 MPa.较小的性能差异体现了9Ni-Cu材料具有较宽的两相区热处理工艺窗口.     

两相区热处理对9Ni低温钢组织和性能的影响

对9Ni低温钢进行了不同工艺的两相区热处理试验,分析了在Ac1和Ac3之间不同温度淬火对9Ni低温钢组织和性能的影响.结果表明:两相区淬火温度的选择对9Ni低温钢最终的性能起到了决定性作用.随着淬火温度的提高,组织中出现的板条马氏体增多,经600℃回火后屈服强度逐渐提高,但低温韧性呈降低趋势.     

调质处理对9Ni钢逆转奥氏体形成的影响

通过扫描电镜定性地观察了不同调质热处理工艺下9Ni钢中逆转奥氏体的分布情况.采用热膨胀的方法,测定不同工艺下的膨胀曲线来分析工艺参数对逆转奥氏体生成规律的影响.结果表明:不仅回火过程对9Ni钢逆转奥氏体的生成具有直接影响,在回火前的淬火过程也对其有显著的作用.细化淬火组织,可以使有利于奥氏体形核的位置增多,减少马氏体条块内部的“空白”区域,促进逆转奥氏体的形成和长大,有利于9Ni钢低温韧性的改善.     

热处理工艺对9Ni钢组织与性能的影响

对9Ni钢厚板进行了4种热处理工艺试验,分别是终轧后直接淬火+回火(DQ+T)、淬火+回火(QT)、淬火+双相区淬火+回火(QLT)和热轧后空冷到双相区淬火+回火(LT),分析了热处理工艺对9Ni钢组织与性能的影响规律.结果表明,9Ni钢采用DQ+T工艺热处理可获得最高的强度,但-196℃低温下的冲击功只有139 J;采用传统的QT和QLT能保持较高的低温韧性,低温冲击功分别为198 J和223 J.采用QT工艺的强度和屈强比高,伸长率较QLT处理的要低.采用QLT工艺获得铁素体,钢板低温韧性显著提高的同时强度则有较大幅度的降低,而伸长率最高;采用LT工艺热处理的钢板低温冲击功为225 J,达到QLT工艺水平,其屈服强度、抗拉强度和伸长率均比QT处理的钢板的同类指标要高,是一种兼有高韧性和高强度的新工艺.     

回火保温时间对9Ni钢逆转变奥氏体和低温韧性的影响

在线热处理工艺中回火时间对9Ni钢逆转变奥氏体的体积分数和低温韧性有重要影响。用OM,SEM,XRD,EBSD,CVN等方法对不同回火保温时间样品中的逆转变奥氏体含量、分布及其低温韧性进行了研究。结果表明,逆转变奥氏体的体积分数随保温时间的延长先升高后降低,30 min时最高约为4.8%;低温冲击吸收能量(-192℃)在保温60 min时最高为132 J;低温韧性与逆转变奥氏体的体积分数及分布有关。     

焊接方法对9Ni钢焊接接头组织及低温韧性的影响

通过低温冲击试验、断口扫描和金相组织观察,研究了钨极氩弧焊和手工电弧焊两种焊接方法对9Ni钢焊接接头低温韧性的影响.结果表明,钨极氩弧焊焊缝和热影响区组织细小,断口韧窝尺寸大而深,使接头低温韧性高于手工焊接头.实验结果对9Ni钢的实际焊接提供了理论依据,对正确制定焊接工艺具有一定的指导意义.     

“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.     

Cu及热处理工艺对9Ni钢组织及性能的影响

通过实验研究了Cu元素及热处理工艺对9Ni低温钢组织与力学性能的影响。结果表明,添加Cu元素后,材料的低温冲击韧性明显得到提升,而抗拉强度和屈服极限变化不大。调质热处理后,材料的力学性能及低温冲击性能均明显得到改善。通过光学显微镜观察发现,热轧态的9Ni钢微观组织主要为淬火马氏体,经热处理后则主要为回火马氏体;进一步通过扫描电镜观察可以发现,调质热处理后,材料的基体组织为回火马氏体,在基体上分布着白亮色的粒状和板条状的淬火马氏体和回转奥氏体混合物。通过X射线衍射检测发现,添加Cu元素后回转奥氏体的数量增加。Cu对9Ni钢低温韧性的改善主要有以下两方面原因:一是钢中Cu、Ni等元素的富集大大提高了回转奥氏体的稳定性并增加了其含量,二是Cu元素的添加使回转奥氏体在晶内、晶界的分布更加均匀、弥散,从而提高了9Ni钢的低温韧性。     

回火温度对7Ni钢组织和性能的影响

利用OM、SEM、TEM和XRD试验方法,分析在两相区淬火+回火(QLT)工艺中,不同回火温度下7Ni钢组织形貌和逆转变奥氏体含量的变化,研究回火温度对7Ni钢低温强度和低温韧性的影响。结果表明:随着回火温度升高,7Ni钢抗拉强度逐渐提高,而低温韧性呈现先升高后降低的趋势。回火温度从560 ℃提高到620 ℃过程中,7Ni钢马氏体组织由粗大转变为均匀弥散细小,抗拉强度逐渐提高。当回火温度较低时,钢中马氏体回复不充分,析出的逆转变奥氏体量较少,低温韧性偏低。随着回火温度升高,7Ni钢逆转变奥氏体含量不断升高,但稳定性下降,大量不稳定的逆转变奥氏体在低温下发生转变,不利于钢低温韧性的改善。7Ni钢低温韧性随着回火温度升高呈现先升高后降低的趋势,并在580 ℃时获得最好的低温韧性。     

水韧处理温度对含硼超高锰钢组织和性能的影响

研究了含硼超高锰钢经过不同温度(1 080～1 140 ℃)水韧处理后的组织和性能.结果表明,随着水韧处理温度的升高,钢中的晶内碳化物明显减少,当温度升高到1 100 ℃时晶内碳化物几乎完全溶解;水韧处理温度对硬度影响不大;冲击韧性则随水韧处理温度的升高先增加后减小.在低冲击应力磨料磨损条件下,1 100 ℃水韧处理试样的磨损表面形貌SEM照片切痕较均匀,沟槽较少.试验结果表明经1 100 ℃水韧处理后含硼超高锰钢的综合力学性能较好.     

离子渗氮温度对不锈钢组织及性能的影响

对1Cr18NigTi、1Cr13、0Cr18Ni9不锈钢进行了不同温度的离子渗氮.利用金相显微镜及扫描电镜观察了渗氮层显微组织形貌;利用能谱仪测试了渗层中元素的含量及分布情况;利用HVS-1000型数显显微硬度计测定了渗层不同深度处的硬度变化;采用改制的摩擦磨损试验机测试了渗氮层的摩擦磨损特性;利用盐雾腐蚀试验箱测试了渗氮层的耐腐蚀性.结果表明,随渗氮温度增加,3种钢的渗层表层组织中氮化物量减少,高氮浓度的ε相转变为γ'相,440 ℃渗氮形成了氮在基体中的过饱和固溶相;1Cr13不锈钢比1Cr18Ni9Ti及0Cr18Ni9不锈钢的渗层厚;渗层表面硬度降低,但从表面向心部的峰值硬度增加;在一定范围内渗层耐磨性降低,但比未渗氮试样均提高4倍左右;渗层的耐盐雾腐蚀性降低,但440℃的低温渗层的耐蚀性与未渗氮试样差不多.     

回火温度对Cr5钢组织和性能的影响

通过扫描电镜和透射电镜观察了Cr5钢最终热处理后的碳化物形态分布、显微组织、断口形貌,在拉伸试验机、冲击试验机和洛式硬度计上对其力学性能进行测试。结果表明:最终热处理后组织中碳化物主要以M7C3为主,且尺寸相对细小,抗拉强度和硬度值随回火温度的升高而降低,伸长率有所提高;断口形貌由小准解理刻面逐渐向韧窝转变;回火温度为520℃时,抗拉强度、冲击功和硬度值分别为1490.24 MPa、211.8 J和51.7 HRC,与最终热处理前相比,性能得到明显改善(最终热处理前材料的抗拉强度、冲击功、硬度分别为1420 MPa、146 J、49 HRC)。