锻造工艺对电渣重熔H13钢的组织及冲击性能的影响

利用金相显微镜、SEM等对不同锻造工艺条件下H13钢的组织及冲击性能进行了研究。结果表明,与"一镦一拔"工艺相比,采用"三镦三拔"工艺后,H13钢的显微组织及冲击性能有显著改善;组织中碳化物粒子分布更为均匀,晶粒细化,且无明显的带状偏析存在;横向冲击韧性增加至15.50 J/cm2,符合NADCA#207-2003标准中高级优质H13钢的要求。     

锻造比对H13钢组织和力学性能的影响

 利用金相显微镜及SEM研究了在单向热锻拔长的工艺下,锻造比的不同对H13电炉钢组织和力学性能的影响。结果表明：同一锻造比下H13电炉钢的横向冲击功明显小于纵向,且无论在钢锭的横向、纵向边部到心部的冲击功越来越差;不同的锻造比对横向冲击功影响不大,而随着锻造比的增大纵向冲击功增大。研究表明,单向热锻拔长不能有效地提高钢材横向止裂性能;电炉H13热作模具钢的锻比控制在4~6的范围内较为合适。     

锻造变形方式对叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN横向冲击韧性的影响

分析了常规锻造-拔长,镦粗-拔长,镦粗-拔长-镦粗-拔长,镦粗-换向拔长4种锻造方式对叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN(%:0.10C,0.17Si,0.74Mn,0.014P,0.002S,11.8Cr,2.43Ni,1.65Mo,0.32V,0.035 2N)2.5t电渣锭锻造成Φ220 mm棒材横向冲击韧性的影响。结果表明,单道次大压下量的镦拔锻造及镦拔次数的增加可显著提高叶片钢的横向冲击韧性,2镦2拔后的棒材经1050℃1h油冷,660℃2h空冷后的横向冲击功为141 J,横纵向冲击值比可达90%以上,组织均匀,晶粒细化。     

Cu/Sb/Sn/Mo/W对新国标09CrCuSb钢组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、拉伸力学性能测试、夏比冲击测试,研究了新国标NB/T47019-2021的09CrCuSb钢合金元素Cu、Sb、Sn、Mo和W对其微观组织和力学性能的影响。研究表明,新标准中增加的合金元素将促进钢中δ-铁素体的析出,同时也会增加材料强度但会降低其塑性;δ-铁素体将显著降低材料冲击力学性能[其中,R_p0.2=365.64 MPa,夏比冲击功KV₂为243 J(室温)和192 J(-40℃)],使得冲击断口由塑性断口向脆性断口特征转变,特别是对-40℃的冲击功降低作用尤为显著。在新国标成分框架下,须通过合理的热加工工艺调整,降低钢中δ-铁素体的析出,从而提高材料力学性能。     

Ce对4145H钻铤钢组织及性能的影响研究

以Ce含量分别为0、1.20×10~(-4)和2.0×10~(-4)的3种4145H钻铤钢为实验材料,锻造后进行不同工艺热处理、测量硬度,研究Ce对4145H钢组织及硬度的影响,并制定合理热处理工艺对3种实验钢进行热处理后测量室温冲击性能。结果表明,加入Ce后,退火组织、淬火组织及高温回火组织均得到了细化,且Ce含量越高细化作用越明显,但4145H钢的退火硬度、淬火硬度及高温回火硬度均降低,当Ce含量为1.20×10~(-4)时,退火硬度和淬火硬度最低。室温冲击实验结果表明随着Ce含量的增加,4145H钻铤钢的室温冲击性能不断提高,Ce含量为2.0×10~(-4)时冲击性能最好,和不加Ce的实验钢相比其冲击功由85.38 J提高到98.06 J,提高了14.9%。     

Mg对热作模具钢H13组织和力学性能的影响

试验钢的生产流程为2 t中频感应炉-200 kg电渣重熔(Φ180 mm)-退火-镦粗至Φ325 mm-球化退火-1050℃淬火-590℃回火,炉冷。试验研究了0~0.0010%Mg对热作模具钢H13(/%:0.40~0.41C、0.98~1.01Si、0.29Mn、4.95~5.08Cr、1.21~1.22Mo、0.91-0.93V、0.023~0.027P、0.006~0.007S)组织和力学性能的影响。结果表明,随钢中Mg含量由0提高至0.0010%时,试验模具钢H13的平均抗拉强度和HRC硬度值分别从1 617.6 MPa和45.7提高至1 702.9 MPa和47.8;Mg可以增加钢中回火马氏体的稳定性,高温回火后含Mg模具钢H13的组织中出现大量回火屈氏体,而且部分碳化物在Mg-Al夹杂物周围析出,成球形,尺寸小于10μm,有利于改善钢的性能。     

固溶温度对新型无钻马氏体时效钢00Nil4Cr3Mo3Ti 冲击性能的影响

研究了固溶温度750～1050℃对00Ni14Cr3Mo3Ti新型马氏体时效钢冲击性能和硬度的影响,并用扫描电镜观察试验钢冲击断口的形貌和固溶态显微组织。试验结果表明,钢的固溶温度低于900℃时,随着固溶温度的升高,基体中未溶的Laves相逐渐溶解,固溶态和510℃ 5 h时效态的冲击性能均随着固溶温度的上升而提高;固溶温度高于900℃,固溶态冲击性能随着固溶温度的上升而提高,该钢固溶态冲击功由900℃的215J增加至1050℃固溶的226J,但时效态冲击性能随着固溶温度上升而降低,510 5h时效钢的冲击功由900℃最大值62J降至1050℃固溶的25J。     

固溶温度对新型无钴马氏体时效钢00Ni14Cr3Mo3Ti冲击性能的影响

研究了固溶温度750～1 050℃对00Ni14Cr3Mo3Ti新型马氏体时效钢冲击性能和硬度的影响,并用扫描电镜观察试验钢冲击断口的形貌和固溶态显微组织。试验结果表明,钢的固溶温度低于900℃时,随着固溶温度的升高,基体中未溶的Laves相逐渐溶解,固溶态和510℃5 h时效态的冲击性能均随着固溶温度的上升而提高;固溶温度高于900℃,固溶态冲击性能随着固溶温度的上升而提高,该钢固溶态冲击功由900℃的215 J增加至1 050℃固溶的226 J,但时效态冲击性能随着固溶温度上升而降低,510 5 h时效钢的冲击功由900℃最大值62 J降至1050℃固溶的25 J。     

热处理工艺对Fe-Mn-Al-C钢组织和性能的影响

利用SEM、XRD、EPMA等试验方法,对不同退火、固溶以及时效工艺下Fe-Mn-Al-C钢的组织演变规律和力学性能进行研究。结果表明,900～1050℃退火温度对试验钢的组织与性能影响较大,随着退火温度的升高晶粒尺寸增大、碳化物逐渐回溶,强度降低、塑韧性提高,在1050℃保温2 h空冷时抗拉强度为1036 MPa,断后伸长率为39%,冲击功41 J,强塑积40 GPa·%;经1050℃保温2 h水冷固溶后时效处理,试验钢组织为奥氏体+铁素体+κ碳化物,随着时效温度的增高,κ碳化物逐渐析出,使试验钢的强度增加、塑韧性降低。600℃时效时,抗拉强度1145 MPa、断后伸长率22%、冲击功28 J,综合力学性能全部满足设计要求。     

锻造比对模具钢性能的影响

本文对研制生产的H13钢（即4Cr5MoSiV1钢），在单纯拔长热锻工艺下，不同锻造对模具钢性能的影响；研究得出，最佳锻造比为6，此时常温横向冲击韧性达45．0J／cm^2横纵向冲击韧比达0．92－1。其高温冲击韧性及高温屈服强度明显高于国内外同类H13钢。     

1Cr12型耐热钢棒锻造工艺对横向冲击功的影响

为了开发纵横向性能一致的叶片钢,对锻造工艺进行了改进。选取4种不同锻造工艺的成品,在边部、半径1/2处、中心部位进行取样,测量其性能,结果表明:1Cr12型耐热钢棒在δ-Fe铁素体质量分数小于0.2%,w(S)为0.001%,钢具有高的洁净度的情况下,采用快锻机四镦四拔锻造,锻制钢棒纵、横向冲击功的比值达到1.16~1.26;若采用快锻机墩拔开坯与精锻机联合成材,锻制棒材纵横向冲击功比值可达到不大于1.06。     

回火工艺对含Ce轴承钢440C组织性能影响

为探究不同回火工艺对440C轴承钢组织性能的影响，以含Ce超洁净440C轴承钢为研究对象，通过SEM、XRD、TEM等对比研究了球化退火-淬火-回火工艺与球化退火-淬火-回火-冷处理-回火工艺对440C轴承钢显微组织与性能的影响。试验选择的淬火温度为1 050℃、回火温度为200℃、冷处理温度为-78.5℃。结果表明，两种工艺下试验钢中的物相均为马氏体+残余奥氏体+M₂₃C₆型碳化物。相比于仅对试验钢进行球化退火-淬火-回火的情况，在球化退火-淬火-回火-冷处理-回火工艺条件下，试验钢中残余奥氏体的体积分数由11.06%降至7.63%,一次碳化物的尺寸及数量基本无变化，二次碳化物的个数增加了49.4%、平均面积下降了24.0%;在力学性能方面，冲击功由90.5 J提高到115.0 J,拉伸试样断后伸长率由5.3%增加到8.3%,而抗拉强度仅由2 039.24 MPa增加到2 060.14 MPa,洛氏硬度由58.70HRC提升到59.09HRC,提升幅度较小。力学性能的转变归因于组织及碳化物的共同作用，本试验条件下球化退火-淬火-回火-冷处理...     

夹杂物和组织对20R钢低温冲击韧性的影响

在实验室用200kg真空感应炉和500mm轧机研究了成分(%)为0.15C、0.008P、0.008S、0.06Mo和0.18C、0.009P、0.004S、0.01Mo两种20R钢纯净度和轧制工艺对低温冲击性能的影响。结果表明,降低钢中S含量和夹杂物可明显改善钢的低温冲击韧性:钢在1180℃加热、1020℃开轧和800℃终轧的情况下,0.008%S钢热轧空冷态和热轧+880℃正火态的-40℃纵、横向冲击功分别为14.7 J、10 J和13 J、9 J,钢中夹杂物为A类1.5级,B类1.5级;0.004%S钢热轧空冷后-40℃纵、横向冲击功分别为180 J、98 J,钢中夹杂物为D类0.5级;0.004%S钢经热轧后控冷(水冷),带状组织改善,-40℃纵向和横向冲击功分别增至210 J和146 J。     

稀土钇元素对H13模具钢组织及性能影响

通过组织观察和力学性能测试研究了重稀土钇对H13模具钢夹杂物、碳化物、力学性能及服役性能的影响.结果表明,添加稀土钇后,H13钢中液析碳化物尺寸减小,并由长棒状转变为块状,带状偏析程度明显降低;添加稀土钇对H13钢硬度影响较小,可显著提高H13钢的冲击韧性;模具服役后发现添加钇至H13钢能有效抑制早期模具开裂失效.     

冲击器用45CrNiMoV钢制管实验研究

对冲击器用45CrNiMoV钢进行了制管生产的实验尝试，研究了工艺参数对力学性能的影响。研究结果表明，该钢在1 100℃以下的热强度较高，达到2 kN以上，并且热强度的升高速率随温度的降低显著增大，制管时应避免低温轧制，控制轧管温度不低于1 100℃为宜；该钢的热轧态硬度较高，达到40 HRC，不利于机械加工，经过860℃退火处理后，硬度可降低到25～28 HRC；该钢在860℃正火+880℃淬火+不低于610℃回火时的冲击功可达到90 J以上，回火温度610℃为冲击功升高速率由小变大的拐点。     

S450J0 H型钢桩生产实践

介绍莱钢生产的S450J0 H型钢桩的关键技术和工艺,根据产品的性能要求,设计了钢种成分,制定了相关冶炼、连铸及轧制工艺,重点研究了钢中的氮含量、铸坯加热时间、终轧温度、末道次压下率对S450J0产品综合性能的影响.生产实践表明:S450J0成分设计合理,产品夹杂物少,组织细小均匀,屈服强度、抗拉强度、延伸率、0℃冲击功等性能均满足了用户的使用要求.     

卷取温度对微合金化含磷钢薄钢板组织和性能的影响

以低碳微合金化含磷钢为研究对象,通过分析热轧态和冷轧退火态的显微组织和力学性能以及退火再结晶动力学行为,研究了卷取温度(600、650、700℃)对微合金化含磷钢组织和性能的影响.研究结果表明,热轧卷取温度对微合金化含磷钢的显微组织和力学性能有显著的影响,随着热轧卷取温度从700℃降低到600℃,试验钢退火再结晶受到明显延迟,再结晶激活能明显提高;卷取温度对热轧态和退火态铁素体晶粒尺寸影响较小,但热轧态强度随着卷取温度降低而提高;随着卷取温度的降低,冷轧退火态的强度提高,且力学性能对退火温度的敏感性增加.     

固溶温度对马氏体时效钢00Ni14Cr3Mo3Ti组织和力学性能的影响

研究了马氏体时效钢00Ni14Cr3Mo3Ti(%:0.002C、14.06Ni、3.19Cr、3.06Mo、1.32Ti)750～1 050℃固溶处理的组织和力学性能。结果表明,≤900℃固溶处理,该钢奥氏体晶粒和强度无明显变化,固溶温度超过900℃时钢的奥氏体晶粒显著增大,钢的强度呈下降趋势。当固溶温度由750℃增加至900℃时,随固溶处理温度提高,钢中Fe2Mo相量降低,810℃时完全溶解,钢的冲击功由32 J提高至61 J,当固溶温度由900℃增至1 050℃,随奥氏体晶粒增大,钢的冲击功由61 J 降至26 J。     

新型热作模具钢H13Ni3Al的研究

依据钢的强韧化设计原理,采用中频感应+电渣重熔冶炼工艺,在H13钢的基础上,通过加入沉淀硬化元素Ni和Al,研究了退火、淬火、回火温度与时间对H13Ni3Al钢的硬度、拉伸强度、延伸率等性能的影响.并与H13的性能进行对比分析.结果表明,合金H13Ni3Al的室温和高温综合力学性能明显优于H13.     

微钛处理对含磷钢薄钢板组织和性能的影响

以低碳含磷钢为研究对象,通过分析不同卷取温度时(分别为600、650和700 ℃)热轧态和冷轧退火态的显微组织和力学性能以及退火再结晶动力学行为,研究了微钛(0.015%)处理对钢的组织和性能的影响.研究结果表明,热轧卷取温度对低碳含磷钢的显微组织和力学性能影响很小,但微钛处理后,低碳含磷钢的再结晶动力学受到延迟,特别当卷取温度为600 ℃时,不但热轧态和冷轧退火态的强度提高,而且力学性能对卷取温度和退火温度的敏感性增加;随着卷取温度的降低,热轧态和冷轧退火态的强度提高,且冷轧退火态强度随着退火温度升高而降低的幅度增加.微钛处理对含磷钢组织和性能的影响与钛析出相的粗化行为有关.