2 200 MPa级二次硬化型超高强度钢析出相及力学性能

 采用SEM、TEM、HRTEM、物理化学相分析法研究了回火温度对Fe-Co-Ni-Cr-Mo-W系2 200 MPa级二次硬化型超高强度钢的析出相及力学性能的影响。结果表明,试验钢在回火过程中具有明显二次硬化现象;抗拉强度、屈服强度在490、530 ℃达到峰值,峰值强度分别为2 243、1 859 MPa;试验钢在510 ℃具有较好的综合力学性能,抗拉强度为2 185 MPa,屈服强度为1 859 MPa,冲击功为35 J;在400～440 ℃回火时,马氏体板条内和板条界处析出大量粗大的层片状渗碳体;回火温度高于470 ℃时,板条内析出大量均匀弥散分布的细小M2C碳化物及少量的laves相Fe2W,这是产生二次硬化现象的原因;随着回火温度的升高,M2C型碳化物中的钼、钨元素质量分数增加,铁、铬质量分数降低。     

钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变

为适应热冲压技术的发展需求,开发了一种新型高热导率高耐磨性能热冲压用模具钢材料。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等检测手段对钼钨钒合金化新型模具钢的高温回火性能与组织特征进行了研究。阐明了新型热冲压模具钢回火过程碳化物析出与演变规律。实验结果表明:实验用钼钨钒合金化模具钢材料具有良好的回火二次硬化性能,在500～600 ℃温度区间回火时,回火组织硬度上升;在600 ℃回火出现二次硬化峰值;当回火温度超过600 ℃后,组织软化程度明显,回火硬度开始下降。实验模具钢在高温回火过程中的硬度变化与其合金碳化物的偏聚、析出和聚集长大密切相关。当在560 ℃以下回火时,实验钢组织中未有合金碳化物析出;当回火温度大于560 ℃时,回火组织中开始析出M₂C型碳化物;当回火温度高于600 ℃后开始析出MC型碳化物;当在620 ℃长时间回火后M₂C型碳化物转化为M₆C型碳化物,此时实验钢硬度开始明显下降;而当回火温度高于660 ℃时,新型实验钢组织中主要为M₆C和MC型合金碳化物。      

2Cr12Ni2Mo2WV钢的回火转变

本文观测了2Cr12Ni2Mo2WV钢的回火转变,结果表明:回火温度从室温至400℃,马氏体分解,析出M_3C;从400～500℃,M_3C回溶到基体中,M_7C_3直接从基体中沉淀析出,产生二次硬化;从500～600℃,M_7C_3转变成M_(23)C_6,钢中碳化物含量显著增加,钢的强度急剧下降;回火温度超过600℃,M_(23)C_6继续析出并长大;该钢的残余奥氏体和它的过冷奥氏体相似,在A_(c 1)～M_s温度范围内十分稳定,回火过程中不发生残余奥氏体转变。     

25Co15Ni11Cr2MoE钢回火过程中析出相的演变规律

采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等试验方法对一种高Co-Ni二次硬化钢25Co15Ni11Cr2MoE淬火后经300~660℃温度范围回火后析出的合金碳化物和韧化相逆转变奥氏体的析出演变规律进行系统研究。结果表明:25Co15Ni11Cr2MoE经300~660℃温度范围回火后,随回火温度升高,钢中析出的合金碳化物依次为:弥散的ε-碳化物→片状的合金渗碳体→弥散的M2C碳化物→粗化的M23C6碳化物。经495℃回火后,钢中板条马氏体基体上析出大量细小弥散的M2C碳化物,回火早期析出的粗大片状渗碳体全部回溶,并在马氏体板条间析出薄膜状韧化相逆转变奥氏体。回火温度提高至530℃后,逆转变奥氏体含量继续增加,但其形貌逐渐由薄膜状转变为条、块状,回火温度提高到600℃时,钢中的逆转变奥氏体含量达到极大值。     

Mo和V对淬火—回火15MnMoVN钢组织与性能的影响

研究15MnMoVN钢淬火后高温回火(500～700℃)铁素体微观结构和合金碳化物析出特征及Mo、V对其钢的组织与性能的影响后表明,铁素体基体在550～700℃回火时仍保持板条状形态而未发生再结晶;合金碳化物Mo_2C、V(C,N)的形成主要是以离位形核方式析出于基体中,在600℃回火时共格析出,其尺寸小于100(?),产生二次硬化,Mo_2C的析出对其硬化起主要作用;回火高于650℃硬度曲线陡降,Mo_2C,V(C、N)粒子均长大100(?)以上,同时因余留的渗碳体均球化长大及基体的回复,钢的韧性达到最佳值(大于120J/cm~2)。     

25Cr3Mo3NiNb二次硬化钢中的碳化物

利用TEM和萃取相分析方法，研究了25Cr3Mo3NiNb二次硬化钢淬火回火组织中的碳化物。结果表明，随淬火奥氏体化温度的升高，M6C型碳化物逐渐溶解。于1050℃奥氏体化时M6C型碳化物全部溶解，淬火态试样中只有少量的Nb(C，N)颗粒和自回火M3C型碳化物。随回火温度的升高，先后析出ε、M3C、M2C和M7C3等类型的碳化物。Nb(C，N)颗粒可以阻止淬火奥氏体晶粒的异常长大，而高温回火析出的M2C碳化物有二次硬化作用，从而提高回火稳定性和高温强韧性。     

高钴,镍超高强度钢的二次硬化行为

利用透射电子显微术（ＴＥＭ）研究了一种高钴、镍超高强度钢不同时效温度下的碳化物的析了过程及钢的二次硬化机制。研究结果表明，马氏体板条内和板条间开始析出合金碳化物Ｍ２Ｃ的初始回火温度为４００℃左右；４４０℃温度回火钢的二次硬化行为是由于合金碳化物Ｍ２Ｃ对尚未回复和再结晶的位错型马氏体板条弥散强化的结果；６５０℃过时效后在钢的回火组织中还发现了一种正交结构的碳化物相，其点阵常数α＝０．４４８ｎｍ，ｂ＝     

3Cr-3Mo二次硬化钢的回火组织和力学性能

研究了3cr—3Mo二次硬化钢淬火回火后的组织和力学性能。结果表明：随回火温度的升高，试验钢中先后析出M3c、M2c和M7C3等碳化物，在575℃回火时硬度达到峰值；400一575℃回火后试验钢的抗拉强度约为l600MPa，冲击韧性为30J／cm^2；回火温度高于600℃时，强度和硬度迅速下降，冲击韧性增加；640℃回火时，以M2C型碳化物为主，抗拉强度为1100MPa，冲击韧性增加至55J／cm^2。     

含氮Cr-W-Mo-V半高速钢回火过程中的沉淀析出行为

进行了Cr-W-Mo-V(%:46Cr-24W-24Mo-1.52.0V)系和Cr-W-Mo-V+N(0.05%0.10%)系半高速钢(Semi-HSS)1050℃淬火后分别在100~600℃两次回火沉淀析出行为的研究。采用透射电镜、扫描电镜及能谱仪和能量损失谱对碳化物形貌和成分进行分析,用X射线衍射法测定残余奥氏体的体积分数。结果表明,氮有增强钢的二次硬化的效果,氮促进碳氮化物在425~475℃回火析出,在550℃回火碳化物依附在氮化物表面而沉淀形成复合碳氮化物。Semi-HSS+N在淬火及400℃以下回火,残余奥氏体为15%~17%;随回火温度增加,残余奥氏体量急剧降低,在525℃回火残余奥氏体小于3%。     

回火对20SiMn3NiA钢组织和力学性能的影响

研究了20SiMn3NiA钢860℃正火,900℃40 min油淬,180～650℃90～150 min回火的组织和力学性能。结果表明,该钢较佳的回火温度为200～250℃,230℃回火后得到板条马氏体、细棒状碳化物析出相和残余奥氏体,在250℃回火时该钢的抗拉强度(Rm)超过1 500 MPa,冲击韧性(AKY)超过80 J,有较好的强韧性匹配。20SiMn3NiA钢在320℃中温回火时,碳化物析出相呈连续的片状分布,使得该钢的冲击韧性值很低,当在320～600℃区间回火时,20SiMn3NiA钢具有明显的回火脆性。     

回火工艺对COST-FB2转子钢组织与性能的影响

利用OM、SEM和TEM等手段研究了回火工艺对COST-FB2转子钢的显微组织与力学性能的影响,结果表明:570℃一次回火后,马氏体板条内有杆状Fe_3C和细小颗粒状的MX,板条界有少量颗粒状碳化物析出;700℃二次回火后,板条内杆状Fe_3C和板条界上颗粒状碳化物消失或转变成M_(23)C_6型碳化物。经570℃一次回火,COST-FB2转子钢试样的强度较高,冲击功较低,再经700℃回火强度略有降低,冲击功增加。经不同温度的2次回火的调整,COST-FB2转子钢试样获得了较好的强韧性配合。     

经深冷处理的4Cr5MoSiV1钢的回火组织和力学性能

研究了4Cr5MoSiV1钢经淬火 深冷处理 回火后的组织和力学性能.结果表明,试验钢在470℃左右回火时硬度达到峰值,二次硬化峰较普通处理的4Cr5MoSiV1钢有所左移.400～470℃回火后试验钢的抗拉强度为2 000～2 100 MPa,冲击功约为35～20 J,回火温度高于560℃时,强度与硬度均有所下降,冲击功增加.M2C、MC型碳化物的弥散析出可能是引起上述组织与力学性能变化的重要原因.     

冷处理对高碳铬马氏体钢9Cr18Mo组织转变及析出行为的影响

采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱仪(SEM-EDS)等分析技术，研究了冷处理过程显微组织的转变和冷处理对回火过程碳化物析出行为的影响。结果表明：9Cr18Mo钢经冷处理后残余奥氏体含量降低，硬度升高；冷处理过程马氏体板条细化、大角度晶界比例和位错密度增加；碳原子在冷处理过程偏聚形成富碳区域或形成细小碳化物析出；在回火过程中，碳原子与合金原子形成大量合金碳化物析出；经过冷处理后，碳化物在回火过程中开始析出温度降低，引起了二次硬化峰偏移。     

铌含量对Cr8WMo2V2SiNb钢组织和性能的影响

研究了0～0.89%Nb含量对淬火(1 000～1 200℃)-回火(200～650℃)CrSWMo2V2SiNb钢组织和力学性能的影响。结果表明,随着Nb含量提高,钢的铸态组织和共晶碳化物形态得以改善,难熔铌的碳化物增多,明显抑制了淬火奥氏体晶粒长大;加铌可相应提高淬火温度,增加钢的二次硬化能力和耐磨性,使钢具有较高综合机械性能。     

回火工艺对COST-FB2转子钢组织与性能的影响

摘要：利用OM、SEM和TEM等手段研究了回火工艺对COST FB2转子钢的显微组织与力学性能的影响,结果表明：570℃一次回火后,马氏体板条内有杆状Fe3C和细小颗粒状的MX,板条界有少量颗粒状碳化物析出;700℃二次回火后,板条内杆状Fe3C和板条界上颗粒状碳化物消失或转变成M23C6型碳化物。经570℃一次回火,COST FB2转子钢试样的强度较高,冲击功较低,再经700℃回火强度略有降低,冲击功增加。经不同温度的2次回火的调整,COST FB2转子钢试样获得了较好的强韧性配合。     

热处理对0Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢组织和性能的影响

在９５０～１０５０℃温度范围内，提高０Ｃｒｌ３Ｎｉ４Ｍｏ钢的淬火温度则增大马氏体板条的尺寸，但对性能无明显影响。回火时钢中有残余奥氏体析出，６３０℃为析出峰，此时抗拉强度降低。二次回火能降低钢的屈强比。     

热处理对0Cr13Ni4Mo马氏全不锈钢组织和性能的影响

在９５０～１０５０℃温度范围内，提高０Ｃｒ１３Ｎｉ４Ｍｏ钢的淬火温度则增大马氏体板条的尺寸，但对性能无明显影响。回火对钢中有残余奥氏体析出，６３０℃为析出峰此时抗拉强度降低，二次回火能降低钢的屈强比。     

新型环保纸模制品用不锈钢模具材料的开发

设计的试验钢(0.45C-12.5Cr-0.41Mo-0.22V钢和0.85C-10.5Cr-0.91Mo-0.25V钢)由50 kg真空感应炉熔炼并锻造成试验用钢样。试验研究了淬火温度(950~1150℃)、回火温度(一次回火200~400℃,二次回火500~600℃)对钢的组织、强度、延伸率、硬度和冲击功的影响。结果表明,1 050℃淬火+500℃二次回火处理后0.45C-12.5Cr-0.41Mo-0.22V钢的性能最佳:抗拉强度为1 712.3 MPa、屈服强度为1 476.5 MPa、延伸率为7.8%、HRC硬度值为69.3以及冲击功为7.3 J。二次硬化会提升模具钢的硬度值,而回火过程中碳化物的长大以及分布不均匀容易造成冲击韧性的降低。试验的新型不锈钢模具的强度指标高于普通商用模具钢42Cr3Mo2MnV1。     

回火温度对SA387Gr5Cl2钢板性能及显微组织的影响

通过金相显微镜、扫描电镜及力学试验机研究了回火温度对SA387Gr5Cl2钢板性能和显微组织的影响。结果表明:当SA387Gr5Cl2钢进行Ac3以上70℃正火+不同温度回火时,随着回火温度升高,钢板强度逐渐降低,-40℃和-60℃冲击功保持在较高的水平。SA387Gr5Cl2钢正火后组织为贝氏体,回火过程中产生残留奥氏体分解、碳化物析出及贝氏体铁素体回复现象,在较高温度回火时碳化物聚集长大。     

回火温度对低合金超高强度工程机械用钢组织性能及析出相的影响

设计了一种低合金超高强度工程机械用钢,研究了回火温度对钢组织性能及析出相的影响。结果表明:试验钢经250℃回火后,抗拉强度(R_m)为1913 MPa、屈服强度(R_(p0.2))为1602 MPa、伸长率(A)为13%、断面收缩率(Z)为50%和室温冲击功(A_(kv2))为28 J,随着回火温度的升高,在350℃和500℃回火后,强度和韧性都降低,在620℃回火后钢中弥散析出大量的合金渗碳体,成分为Fe、Cr碳化物,试验钢的强度虽然降低了,但钢的室温冲击功显著上升达到68 J,伸长率为13%。试验钢在不同温度回火后的析出形貌呈椭球形、球形、花瓣形和长条形等多种形态。