Nb对重载齿轮用20CrNi2Mo钢组织和力学性能的影响

采用光学显微镜及力学性能等检验方法,研究了Nb对重载齿轮用20CrNi2Mo钢热处理后组织和力学性能的影响.结果表明,加Nb后的20CrNi2Mo钢,晶粒明显细化;当奥氏体化温度在900℃以上时,晶粒开始长大,且随奥氏体化温度的提高,晶粒逐渐长大;加Nb后在920℃奥氏体温度下保温10 h,奥氏体晶粒没有发生异常长大;加Nb后20CrNi2Mo钢的强度、伸长率和冲击韧性均有提高,且随回火温度的升高,抗拉强度降低,伸长率和冲击吸收能量升高.     

冷处理对15CrNi4MoA钢渗碳淬火组织及性能的影响

对15CrNi4MoA钢不同直径试件分别进行工艺方法试验,比较渗碳层的组织及性能,结果表明:15CrNi4MoA钢采用“渗碳+球化退火+淬火+回火+冷处理(-110℃)+回火”的工艺方法,其各项检测结果最优;增加冷处理不仅大幅提高了工件的表面硬度,增加了硬化层深度,同时提高了工件心部的冲击韧性。     

热处理对25CrNi3MoV钢组织与力学性能的影响

通过采用金相、电镜观察和力学试验等方法研究了奥氏体化温度和回火温度对25CrNi3MoV钢的组织和力学性能的影响.结果表明,25CrNi3MoV钢在950～1050 ℃奥氏体化时,由于V的碳化物充分溶解,晶粒出现异常长大.25CrNi3MoV钢的低温冲击韧性与晶粒尺寸之间符合扩展的Hall-Petch关系.随着回火温度升高,25CrNi3MoV钢中析出的碳化物粗化,其抗拉强度降低,冲击韧性升高.     

热处理对10CrNi3MoV钢组织与性能的影响

针对热加工后性能恶化的10CrNi3MoV钢,开展了循环淬火热处理工艺试验,进行力学性能测试、组织观察和晶粒度评定.结果表明,采用835 ℃×2 h淬火+820 ℃×2 h淬火+630 ℃×3 h回火新型调质工艺可有效细化10CrNi3MoV钢的晶粒,使之获得良好的强韧性匹配.     

脉冲电流改善G20CrNi2MoA轴承钢基体组织的应用研究

大型铁路车辆轴承用钢G20CrNi2MoA在加热转变为奥氏体时,加入一定电流、频率的脉冲参数,以改变该材料的相变动力学条件.结果表明,在较短时间内脉冲电流处理后的G20CrNi2MoA钢可以消除带状组织,细化晶粒.     

回火温度对40CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响

研究了回火温度对不同Mo含量的40CrNi3MoV试验钢组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢在525 ℃回火时开始析出M₂(C, N)相,在550~575 ℃回火时M₂(C, N)相含量达到峰值。随回火温度的升高,试验钢硬度和强度降低,但塑性和韧性则升高。由于M₂(C, N)相的二次硬化作用,将Mo含量从0.43%提高到1.06%后,40CrNi3MoV钢经575 ℃回火后的抗拉强度可以达到1500 MPa级,同时具有良好的塑性和韧性。     

Nb/V/Ti微合金化对20MnSi钢组织和力学性能影响

采用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术和室温拉伸测试等研究了Nb、V、Ti微合金化元素对20MnSi钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：Nb、V、Ti微合金化及其所形成的第二相粒子可以阻碍试验钢的晶界迁移、细化晶粒尺寸,经热轧-空冷后晶粒明显细化,晶粒尺寸可达12级,综合力学性能明显优于20MnSi穿水钢筋,并达到新国标中400 MPa级钢筋所要求的性能指标。根据理论模型计算,晶界强化、固溶强化和位错强化增量分别约占屈服强度的54%、22%和17%,而由于微合金化元素含量较低且所形成的第二相粒子体积分数较低,析出强化增量在试验钢屈服强度中的占比仅约7%,表明Nb、V、Ti微合金化设计而导致的晶粒细化对试验钢力学性能提升所产生的贡献十分显著。     

添加Al、Cu对40CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响

利用OM、SEM、TEM以及力学性能测试等表征手段研究了添加Al、Cu的40CrNi3MoV钢在900 ℃油冷淬火及450~650 ℃回火后的显微组织和力学性能的变化规律。结果表明,试验钢经淬火+回火后的显微组织主要为回火索氏体,同时析出了纳米级NiAl-Cu析出相,最佳回火温度区间为500~550 ℃。由于基体中析出纳米尺度B2结构的NiAl析出相,对添加Al的试验钢中微裂纹的扩展有较强的阻碍作用, 500~550 ℃回火时抗拉强度最高增幅达200 MPa;进一步添加Cu后,富Cu相和位错的相互作用使得试验钢的屈服强度提高了150 MPa。500 ℃回火时抗拉强度为1706 MPa,屈服强度为1505 MPa,试验钢的拉伸和冲击断口呈现出典型的解理断裂特征,有明显的撕裂棱。     

表面渗碳23CrNi3Mo钢的微观组织及渗碳规律数学模型分析

采用固体渗碳技术对23CrNi3Mo钢进行表面渗碳处理,观察表面渗碳层的微观组织,建立碳含量、浓度与渗碳时间、温度之间的数学关系。结果表明,表面碳浓度为0.72%~0.81%时能够获得良好渗碳效果。     

奥氏体化温度对25CrNi3 MoV钢的组织和力学性能的影响

研究了奥氏体化温度对25CrNi3MoV的组织和力学性能的影响。结果发现:在830~1 200℃范围淬火时,随着淬火温度的升高,碳化物充分溶解,奥氏体晶粒长大,其粗化温度为950~1 000℃,强度和冲击能先增大而后减小。随着淬火温度的升高,韧脆转变温度升高,880℃淬火时韧脆转变温度为-90℃,1 050℃淬火时韧脆转变温度为-47℃。     

12CrNi3钢粒状贝氏体的组织与性能

通过光学显微镜、电子显微镜研究了12CrNi3钢在不同的热处理条件下获得不同数量的粒状贝氏体,并测定其力学性能,得到粒状贝氏体含量与力学性能关系曲线,同时观察了其断口形貌特征。结果表明:在12CrNi3钢中,当粒状贝氏体含量占混合组织(马氏体 粒状贝氏体)含量30%以下时,合金的力学性能与单一板条马氏体的力学性能相比差别不大;合金中粒状贝氏体数量越多,其强度降低、塑性增加、冲击韧度增加;由断口分析知,不论是马氏体组织还是粒状贝氏体,或者是二者的混合组织,其断裂都表现为韧性断裂。     

Effect of Cooling Rate on Microstructure and Mechanical Properties of 20CrNi2MoV Steel

Thermo-mechanical process and continuous cooling process were carried out on 20 CrNi2MoV steel. Three cooling rates were implemented to optimize the mechanical properties. The microstructure evolution, precipitation behavior, and strengthening mechanisms were systematically investigated, and the fracture mechanisms were analyzed via combination of impact fracture morphologies and deflection–load curves. The experimental results indicate that the transformed microstructure of experimental steel is all complex consisting of granular bainitic ferrite and bainitic ferrite with dispersed martensite/austenite(M/A) constituents in the matrix at cooling rates of 13, 21, and 29 °C/s. When the cooling rate increases, the grain of the steel is obviously refined. The sizes of the bainitic ferrite are 5.8, 4.7, and 3.1 lm under cooling rates of 13, 21, and 29 °C/s, respectively. The refinement of the bainitic ferrite plays a dominant role in strength increasing and also contributes to high crack propagation energy. However, the morphologies of M/A constituents obtained under different cooling rates contribute to different crack initiation energies and then affect the impact property.     

Nb含量对高碳钢组织和性能的影响

通过在高碳钢中加入不同含量Nb,研究了正火空冷条件下Nb对高碳钢组织和性能的变化。通过对比发现加入Nb后钢中边界铁素体含量明显增加,强度降低,韧性得到提高;Nb的加入改变了珠光体形态,对温度变化敏感;Nb还使高碳钢的CCT曲线向右下方移动,细化了珠光体片层间距;Nb含量的改变对CCT珠光体区宽度影响不明显。     

回火对铌微合金化C-Mn钢的组织及性能影响

研究了低碳低合金铌微合金化钢经轧制快速冷却后回火过程中组织与力学性能的变化.结果表明,低碳低合金铌微合金化钢回火时弥散强化随钢中Nb含量的升高而增强.当钢中Nb含量高于0.042%时,抗拉强度及屈服强度在600℃回火2 h达到峰值.含0.023%Nb的钢在550℃回火时的抗拉强度达到最高值,而屈服强度在550℃和650℃回火时出现双峰值.低于600℃回火,全部试验钢中观察到回火贝氏体,700℃回火时,回火贝氏体消失,形成平衡组织.     

30CrNi4Mo钢的组织和冲击疲劳性能的研究

研究了30CrNi4Mo钢不同热处理的组织和冲击疲劳性能。结果表明,30CrNi4Mo钢正火低温回火的组织由贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成,淬火低温回火组织为回火马氏体和残余奥氏体。正火低温回火的冲击疲劳裂纹形成寿命高于淬火低温回火和淬火高温回火的冲击疲劳裂纹形成寿命,淬火高温回火的冲击疲劳总寿命高于正火及淬火低温回火热处理的冲击疲劳寿命。分析了多冲击疲劳裂纹扩展的行为,讨论了正火低温回火冲击疲劳裂纹形成寿命较长及淬火高温回火提高冲击疲劳总寿命的原因。     

回火温度对亚温淬火40CrNi2Mo钢组织和性能的影响

研究了回火温度对原始组织分别为退火态、回火马氏体以及调质态的40CrNi2Mo钢经亚温淬火后的组织和力学性能的影响。结果表明,三种原始组织40CrNi2Mo钢亚温淬火后的强度、硬度、塑性和韧性随回火温度的变化规律一致,且在400℃均出现回火脆性,其中调质态40CrNi2Mo钢经亚温淬火后在400～600℃回火的综合力学性能最好。     

V / Nb 对电弧喷涂马氏体不锈钢合金涂层组织和性能的影响

目的 研究添加 V 和 Nb 对电弧喷涂马氏体不锈钢合金层组织和性能的影响规律。 方法 研制不同 V 和 Nb 含量的新型马氏体不锈钢电弧喷涂药芯丝材,利用高速电弧喷涂设备在 Q235 低碳钢板表面制备耐磨合金涂层,并对合金涂层的组织结构和性能进行研究。 结果 所制备的合金涂层成形良好,孔隙率较低,结构致密;涂层显微硬度值达 523 HV0 . 1 ,与基材间的平均结合强度值达 35 . 48 MPa,V 和 Nb的添加提高了合金涂层的耐磨损性能。 结论 添加适量的 V 和 Nb 合金元素,可以促进碳化物硬质相颗粒的形成,提高马氏体不锈钢合金涂层的综合性能。     

10CrNi3MoV钢激光-MAG复合焊接头组织与力学性能

针对10CrNi3MoV钢激光-MAG复合焊接头的“脆硬”行为,借助光学显微镜、透射电镜、数显硬度仪、MTS电子万能试验机等试验手段,全面分析了接头各区域组织、合金元素分布、显微硬度和力学性能等.结果表明:复合焊接头组织硬化现象明显,焊缝区平均硬度高达324 HV,较常规MAG提高46％,过热区平均硬度高达357 HV,较常规MAG提高42％;与常规MAG焊相比,复合焊接头焊缝中心冲击韧性较低,呈现一定的脆化现象;复合焊焊缝组织主体为粒状贝氏体,多呈长条状分布,且内部分布着较多大尺寸的M-A岛,针状铁素体含量很少.针对复合焊接头“脆硬”行为,提出通过优化焊接材料成分,并对工件进行低温预热的方式进一步提高焊接接头的综合力学性能.