E690钢奥氏体化过程的内耗分析

利用内耗法并结合硬度测试与显微组织分析,研究了奥氏体化过程加热温度与保温时间对E690钢碳化物溶解量的影响。结果表明:奥氏体化温度低于Ac₃时,升高温度可以显著增加淬火钢的SKK峰值,钢中碳化物的溶解量增加;当奥氏体化温度高于Ac₃时,升高温度与延长保温时间使淬火钢的SKK峰值变化不明显,钢中碳化物的溶解程度较高。另外,延长保温时间会造成淬火态试样板条状马氏体组织粗化,奥氏体化保温5 min可以使得钢中碳化物接近完全溶解,淬火态试样显微组织为板条分布较细小的状马氏体。因此,可以通过在高于Ac₃点的适当温度保温较短时间进行奥氏体化来提高调质热处理的效率。     

常用淬火冷却方式

<正>常用的淬火冷却方式主要有:①单介质淬火:工件只浸入一种冷却剂中,冷却到底。②延时淬火:工件在浸入冷却剂之前先在空气中降温以减少热应力。③双介质淬火:工件一般先浸入水中冷却,待冷到马氏体开始转变点附近,立即取出浸入油中缓冷,在水中的冷却时间一般按工件的有效厚度以3~5 mm/s的冷却速度进行计算。④分级淬火:工件先浸入低温熔盐中冷却,其停留时间一般等于总加热时间的1/3~1/2,最后取出在空气中冷却。⑤热浴淬火:工件只浸入150~180℃的硝盐或碱中冷却,停留时间等于总加热时间的,最后取出在空气中冷却等温淬火:工件浸入等温熔盐中进行冷却,熔盐温度和在熔盐中的停留时间由各     

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。     

淬火温度对GCr15轴承钢摆线轮组织和摩擦磨损性能的影响

对GCr15轴承钢摆线轮在不同温度淬火及低温回火后的组织、物相和硬度进行分析,通过摩擦磨损试验机和激光共聚焦显微镜对其摩擦磨损性能进行测试和表征。结果表明：经不同温度淬火及低温回火后,试样的组织主要由马氏体、碳化物和残留奥氏体组成。随着淬火温度的升高,试样中碳化物的平均尺寸和体积分数逐渐减小,马氏体含量也逐渐减少,而残留奥氏体含量逐渐升高,硬度先升高后降低;试样的摩擦系数与磨损率随淬火温度的升高先减小后增大,磨损机制主要为磨粒磨损,当淬火温度为840℃时,试样的磨损最轻微,耐磨性能最佳。     

13Cr超级马氏体不锈钢的组织

采用TEM、SEM等研究13Cr超级马氏体不锈钢不同热处理后的的显微组织。结果表明,试验用钢淬火后的组织为板条马氏体。800、850、900、950、1000、1050和1100℃淬火后试样原始奥氏体晶粒尺寸为16.8～56.88μm;随淬火温度的升高原始奥氏体晶粒逐渐长大,马氏体板条束逐渐粗大。不同温度淬火650℃回火,A钢和B钢的组织均为保留原马氏体位相的细小回火马氏体。试样在1050℃淬火并在不同温度回火后有逆变奥氏体产生,在650℃以下回火时随着回火温度的升高和保温时间的延长逆变奥氏体含量逐渐增多,且回火后逆变奥氏体主要以长条状及菱形状分布于马氏体板条束间及奥氏体晶界处。     

奥氏体化温度对中碳淬火-配分钢干滑动摩擦磨损性能的影响

以传统的淬火-回火试样作对比,研究了3种奥氏体化温度处理后淬火-配分中碳Fe-0.4C-1.5Mn-1.5Si钢试样的干滑动摩擦磨损性能。结果表明,860和1000℃全奥氏体化处理的2种淬火-配分试样中残余奥氏体的含量相近(体积分数分别约为14.37%和13.79%),其内的C浓度较高(质量分数分别为1.37%和1.38%),机械稳定性较强。在恒定低载荷(50 N)和恒定低滑动速率(40 mm/s)条件下,摩擦过程中不易诱发马氏体相变,导致2种试样的耐摩擦磨损性能均很低。受显微组织细化影响,奥氏体化温度较低的试样具有更高的耐磨性。当奥氏体化温度降低到800℃时,获得临界淬火-配分试样。显微组织分析表明,该试样中不仅包含少量的铁素体(体积分数约6.75%),而且存在最高含量的残余奥氏体(体积分数约22.28%),使得在4组试样内的显微硬度最低。但由于低的C浓度(质量分数约1.06%),残余奥氏体的机械稳定性较弱,在摩擦过程中易诱发马氏体相变,不仅贡献额外的硬化,而且马氏体相变体积膨胀引起的材料表面层压应力对提高耐磨性也有利,由此导致临界淬火-配分试样表现出最好的耐磨损性能。因此,在给定的摩擦参数条件下,残余奥氏体对马氏体钢耐磨性的影响主要决定于其在摩擦过程中是否能经相变而引起附加的硬化作用。     

淬火温度对球墨铸铁组织和性能的影响

利用中频感应熔炼炉制备球墨铸铁,采用淬火-配分的方法进行热处理,通过X-ray衍射仪、光学显微镜、场发射扫描电镜和硬度计分别研究了淬火温度对球墨铸铁的微观结构和力学性能的影响。结果表明:不同淬火温度下所有试样都含有马氏体和残余奥氏体;随着淬火温度升高,球墨铸铁中残余奥氏体的含量呈现非单调变化,先增加后减小,在淬火温度为200℃时,残余奥氏体的含量达到最大值,约为27.1%;而残余奥氏体中碳含量与残余奥氏体含量呈现相反的变化,随淬火温度的升高,在180~220℃范围达到最低值;硬度试验结果表明,未经配分处理的试样的硬度明显大于配分时间为30 min的试样的硬度;随淬火温度增加,相同配分时间制备的球墨铸铁硬度呈下降的趋势。     

多用辊底式淬、回火生产线工艺试验与设备研制

本文介绍了多功能可控气氛辊底式淬、回火自动生产线的工艺试验及设备研制过程.并介绍了在此生产线上采用硝盐淬火完成贝氏体分级淬火、马氏体分级淬火、贝氏体等温淬火、马氏体直接淬火等多种工艺处理轴承钢,研究了它们对机械性能,金相组织,残留奥氏体及尺寸的影响.并对生产线的先进性、生产运行状况、产品质量稳定性、节能减排等进行了论述.     

压下率对两相区温轧淬火配分中锰钢组织性能的影响

采用SEM、TEM、XRD、室温拉伸等手段,研究了0.1C-7.2Mn钢两相区温轧淬火配分处理钢的组织形貌、碳化物析出、残留奥氏体体积分数及其中的C含量及力学性能。结果表明,随着温轧压下率的增大,两相区温轧淬火配分处理后试样的马氏体板条得到细化并逐渐平行于轧制方向;两相区温轧淬火配分处理后试样的显微组织由马氏体和残留奥氏体组成,并且有碳化物析出;随着温轧压下率的增大,碳化物的平均尺寸粗化,残留奥氏体的体积分数逐渐升高,并且残留奥氏体中的C含量先升高后降低,屈服强度和抗拉强度均先升高后降低,伸长率先降低后升高。当温轧压下率为80%时,强塑积达到最高31.50 GPa·%。     

热处理对高层建筑用钢组织与力学性能的影响

研究了奥氏体化温度对高层建筑用钢拉伸力学性能、-20℃冲击性能和显微组织的影响,分析了直接淬火+回火、一次淬火+回火和二次淬火+回火热处理这3种热处理工艺,并优化了试验钢的淬火+回火工艺。结果表明:试验钢在这3种热处理工艺下的抗拉强度、屈服强度、屈强比和-20℃冲击功都随着奥氏体化温度的升高呈现降低的趋势,采用一次淬火+回火或二次淬火+回火热处理可以显著降低试验钢的屈强比并提高冲击韧性,适宜的奥氏体化温度为900~1000℃;直接淬火+回火试样的金相组织为回火马氏体,一次淬火+回火和二次淬火+回火试样的金相组织都为回火马氏体+铁素体;同时,在马氏体板条界面和相界面处析出了尺寸不等的细小M23C6相。     

淬火-配分热处理对30Cr13模具钢组织与耐蚀性的影响

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等研究了淬火-配分(QP)热处理后30Cr13模具钢的物相组成和显微组织的演变规律,并利用动电位极化法对不同工艺热处理的模具钢在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中的腐蚀行为进行了分析。结果表明:220Q盐浴淬火试样和220P一步法淬火-配分热处理试样的残余奥氏体体积分数小于3%,随着二步法淬火-配分热处理中配分温度从300℃上升至500℃,30Cr13模具钢的残余奥氏体含量呈现先增加而后降低的趋势,在配分温度为400℃时取得最大值;220Q和220P试样的组织都由板条状马氏体组成,经过二步法淬火-配分热处理后,模具钢的基体组织也由板条马氏体组成,此外在马氏体板条间有白亮条状或者颗粒状M3C型碳化物出现;不同淬火-配分热处理的30Cr13模具钢的耐均匀腐蚀性能差别不大;二步法淬火-配分热处理模具钢试样的点蚀电位高于盐浴淬火试样和一步法淬火-配分热处理试样的。     

淬火合金钢中的奥氏体稳定化

研究了马氏体(M)和贝氏体(B)两相温度区等温淬火组织中的奥氏体稳定化．在一定等温时间内，奥氏体稳定化程度，即残余奥氏体量与等温温度间的关系呈马鞍型曲线．在实验钢中，其谷底值低于用同冷却介质淬火组织中的AR，表明在一定条件下等温停留并不引起残余奥氏体量增多．可利用马鞍型曲线调整AR与M及B的含量配比，获得无变形或强韧性配合最佳的准贝氏体等温淬火工艺．奥氏体稳定化为热稳定化、化学稳定化、相致稳定化和宏观热应力稳定化诸机制的综合作用．马氏体临界点Mc点无特殊物理意义。     

等温处理工艺对等温淬火球铁显微组织和硬度的影响

上世纪70年代,通过奥氏体等温淬火开发出抗拉强度大于1000MPa、伸长率大于15％的高强度、高韧性等温淬火球铁。利用正交试验法,研究了等温淬火工艺参数对等温淬火球铁显微组织及硬度的影响。结果发现,在设计的试验工艺内全部可以得到以针状铁素体和富碳奥氏体为基体的等温淬火球铁组织;在等温淬火工艺中,等温淬火温度对试样硬度影响最为显著,其次是奥氏体化温度与奥氏体化时间,而等温淬火时间对于试样硬度的影响最小。     

高碳钢中马氏体形貌及其结构

研究了含C量1.6%超高碳钢不同淬火条件下马氏体的形貌及其亚结构.结果表明,超高碳钢淬火组织随奥氏体化温度变化而发生显著变化.奥氏体化温度较高时形成粗大孪晶马氏体;奥氏体化温度较低时淬火组织为位错亚结构的板条马氏体、枣核状马氏体和少量孪晶马氏体,以及未溶碳化物.高分辨电镜观察表明,三维形态像枣核状的马氏体的亚结构为高密度位错.这是由于奥氏体化时碳化物分解比铁索体向奥氏体转变慢;碳化物分解过程中在碳化物原位形成位错堆积;淬火时马氏体优先在位错堆积处形核,并以位错滑移机制长大、增厚,最终形成板条马氏体或枣核状马氏体.     

中断淬火的温度对淬火-配分低铬铁素体不锈钢组织和性能的影响

将低铬铁素体不锈钢于930℃保温3 min奥氏体化,然后在不同温度的盐浴中淬火至20、150、200、225、250、275和300℃,再于500℃保温1 min配分处理,水冷至室温,以研究中断淬火的温度对钢的组织和力学性能的影响.结果表明:经淬火-配分处理后,钢的组织由铁素体、马氏体和少量残留奥氏体组成,马氏体处于铁...     

高碳钢中残余奥氏体形态控制与利用

根据不均匀奥氏体淬火原理，通过加热过程控制，可使高碳铬钢（ＧＣｒ１５）中残余奥氏体呈薄膜或集聚态存在于碳化物周围。这种残余奥氏体有利于延迟马氏体／碳化物界面处裂纹的形核及扩展，是利用残余奥氏体韧化高碳钢的新途径。     

高碳钢中残余奥氏体形态控制与利用

根据不均匀奥氏体淬火原理，通过加热过程控制，可使高碳铬钢（ＧＣｒ１５）中残余奥氏体呈薄膜或集聚态存在于碳化物周围。这种残余奥氏体有利于延迟马氏体／碳化物界面处裂纹的形核及扩展，是利用残余奥氏体韧化高碳钢的新途径。     

初始组织对20CrMnTi钢伪渗碳过程中奥氏体化相变与晶粒长大行为的影响

研究了20CrMnTi钢球化退火过程中的渗碳体析出行为及其与铁素体回复和再结晶的相互作用,着重分析了热轧态、淬火态和球化态3种初始组织在伪渗碳过程中的奥氏体化相变与晶粒长大行为。结果表明,热轧态和淬火态试样分别具有均匀粗大的“铁素体+珠光体”组织和均匀细化的马氏体板条组织;在球化态试样中,由于球化时碳化物析出与马氏体基体回复、再结晶的相互作用,基体组织与碳化物均存在微观非均匀现象。经伪渗碳后,奥氏体平均晶粒尺寸按热轧态、淬火态和球化态次序依次减小,但不均匀性因子按该次序依次增大;与初始组织相关的奥氏体形核密度与形核均匀性是控制渗碳过程中奥氏体晶粒长大行为的关键因素之一。     

渗碳淬火工艺对17CrNiMo6钢渗层组织的影响

在不同的条件下,即不同的渗碳时间、不同的预备热处理工艺和不同的二次淬火温度,对17CrNiMo6钢试样进行了渗碳、淬火和低温回火。随后检查试样的显微组织,包括渗层的碳化物、马氏体、残留奥氏体和内氧化的级别,基体组织及表面硬度,以研究渗碳和淬火工艺对17CrNiMo6钢渗碳层组织和性能的影响。结果显示,经调质处理、820℃二次淬火的17CrNiMo6钢试样渗层的碳化物、马氏体、残留奥氏体和内氧化的级别均最佳,经780℃二次淬火的试样的表面硬度最高。     

两相区淬火+回火对建筑用钢组织与性能的影响

对建筑用低合金钢进行了直接淬火+回火、一次淬火+回火和二次淬火+回火热处理,研究了奥氏体化温度对试验钢拉伸性能、-20℃冲击性能和显微组织的影响规律,优化了试验钢的淬火+回火工艺,并分析两相区淬火+回火工艺的作用机理。结果表明,三种不同热处理工艺下,试验钢的抗拉强度、规定塑性延伸强度、屈强比和-20℃冲击吸收能量都随着奥氏体化温度的升高而呈现不断降低的趋势,采用一次淬火+回火或二次淬火+回火热处理可以显著降低试验钢的屈强比并提高冲击吸收能量,适宜的奥氏体化温度为900~1000℃;直接淬火+回火试样的显微组织为回火马氏体,一次淬火+回火和二次淬火+回火试样的显微组织都为回火马氏体+铁素体,同时在马氏体板条界面或者相界面处析出了尺寸不等的细小M_(23)C_6相。