多元低合金耐磨铸钢热处理过程中的碳化物析出行为

借助OM、SEM、TEM、EDS和JMat Pro模拟软件研究和分析了正火及正火后回火低合金铸钢试样中碳化物的析出行为及碳化物析出对试样组织和性能的影响。结果表明,Mo、Nb等合金元素的加入使珠光体转变C曲线右移,正火后试样由铸态粗大的铁素体和珠光体转变为铁素体和贝氏体铁素体组织,晶内有少量含Nb碳化物析出。试样890℃正火后500~650℃内回火,回火后试样组织转变为粒状珠光体和铁素体,560~590℃回火试样具有较优的综合力学性能;回火后试样的晶界处有少量合金碳化物析出,晶内有大量细小弥散的含Nb碳化物析出。     

低合金高速钢回火过程中特殊碳化物沉淀的电镜研究

本文用TEM对低合金高速钢W3Mo2Cr4VSi在回火过程中析出的特殊碳化物以及Si对该过程的影响进行了较系统的研究。结果和分析表明:该钢产生二次硬化的主要特殊碳化物是圆盘状的MC型碳化物,厚度和直径比为0.3—0.4,MC碳化物和基体间满足Baker-Nutting关系:{010}MC//{010}_a,<001>_(MC)//<101>_a在560℃回火时,Si显著细化MC型特殊碳化物,在650℃回火时,Si促进M_6C碳化物沿马氏体的边界沉淀析出。文章探讨了MC型碳化物的形态以及Si影响MC型碳化物沉淀的机理。     

多元低合金耐磨铸钢热处理过程中碳化物析出行为的研究

借助OM、SEM、TEM、EDS和JMatPro模拟软件研究和分析了正火及正火后回火低合金铸钢试样中碳化物的析出及碳化物析出对试样组织和性能的影响。结果表明,Mo、Nb等合金元素的加入使珠光体转变C曲线右移,正火后试样由铸态粗大的铁素体和珠光体转变为铁素体和贝氏体铁素体组织,晶内有少量含Nb碳化物析出。试样890 ℃正火后500~650 ℃内回火,回火后试样组织转变为粒状珠光体和铁素体,560~590 ℃回火试样具有较优的综合力学性能;回火后试样的晶界处有少量合金碳化物析出,晶内有大量细小弥散的含Nb碳化物析出。     

2.25Cr-1Mo钢回火过程中碳化物析出顺序的研究

采用化学相分析的方法研究了2．25Cr-1Mo钢粒状贝氏体组织在回火过程中碳化物的变化和析出顺序。结果表明，当回火参数为18140～22000时，试验钢中析出合金碳化物的类型为M2(CN)，M6C，M4C3，Cr9C3以及M23C6；合金碳化物的析出顺序为M2(CN)→M6C→M7C3，Cr7C3→M23C6，而且这些合金碳化物的变化过程是一系列重迭的阶段。     

Ti-Nb-Mo微合金钢回火过程中纳米碳化物的析出行为及组织演变

通过SEM和TEM等方法对Ti-Nb-Mo微合金钢在两种不同冷却工艺下回火处理后的析出相分布、形貌和粒度进行了观察和分析,结合拉伸实验结果和硬度测试结果研究了回火过程中纳米析出颗粒的变化对试验钢强度变化的影响。结果表明,热轧淬火后试验钢基体组织为板条贝氏体,经650℃回火处理后并未形成纳米析出相,因此导致试验钢强度明显下降;而热轧空冷后试验钢基体组织主要为铁素体,部分铁素体中形成了大量的相间析出颗粒并具有良好的热稳定性,经650℃回火0.5 h后屈服强度提升明显,回火过程中铁素体基体和位错上形成了大量的纳米碳化物颗粒,这类碳化物的析出量大,尺度分布均匀,颗粒尺寸细小,是试验钢获得高强度最主要的原因。     

回火温度对颗粒增强型低合金耐磨钢组织和性能的影响

研究了不同回火温度下颗粒强化型低合金耐磨钢的微观组织、力学性能和耐磨性能,确定了最佳的回火工艺。结果表明,轧制态颗粒强化型低合金耐磨钢中均匀弥散分布着大量微米级和纳米级TiC析出。回火温度升高,基体中ε-碳化物增多,试验钢的屈服强度整体上先升高后降低,抗拉强度、硬度和冲击吸收能量逐渐降低,伸长率逐渐升高,在200 ℃低温回火时,试验钢表现出最优的综合力学性能,同时表现出最佳的三体磨料磨损性能。     

5Cr8Mo2SiV钢淬火和回火过程中碳化物的析出

对球化退火后的5Cr8Mo2Si V刃具钢进行淬火和回火工艺的探究,用SEM和EDS对淬、回火后的显微形貌进行分析,用碳化物电解萃取和XRD分析等研究了5Cr8Mo2Si V刃具钢淬、回火过程中碳化物的析出行为,并用Jmat-Pro模拟回火过程中碳化物析出相的变化。结果表明:5Cr8Mo2Si V钢退火试样在1100℃淬火+520℃回火时有明显的二次硬化现象,球化退火组织中存在VC、Cr_(23)C_6、Cr_7C_3、Fe_3C、Si C和Mo_6C类碳化物。Mo_6C、Si C、Fe_3C、Cr_7C_3和Cr_(23)C_6型碳化物随着淬火温度升高依次溶入马氏体基体,最终只有VC分布在基体上。Mo_2C、VC、Cr_7C_3和Cr_(23)C_6型碳化物在回火过程中从马氏体中析出,且Mo_2C和VC型碳化物在520℃回火析出量出现峰值。结合Jmat-Pro模拟结果发现,5Cr Mo2Si V钢的二次硬化现象是残留奥氏体二次淬火和Mo_2C粒子的第二相强化共同导致,且Mo_2C粒子第二相强化效应符合位错切过机制。     

钼对含铌低合金铸钢碳化物析出行为的影响

借助熔炼制备合金的方法以及OM、SEM、TEM、碳化物萃取及XRD研究了含铌低合金铸钢中Mo的添加对碳化物析出行为的影响。结果表明:随Mo含量增加,组织由多边形铁素体向针状铁素体转变,片状珠光体向粒状贝氏体转变;铁素体晶粒内弥散析出的颗粒状和随机分布的短杆状碳化物增加,纽扣锭试样的硬度、强度增加,塑性降低。碳化物萃取及XRD衍射分析发现,试样中碳化物质量分数随Mo含量增加而增加;在1#Ori试样中碳化物主要为Fe3C、(Fe,Mn)3C型合金渗碳体及弥散析出的Nb(C,N)颗粒;在2#Mo、3#Mo试样中有Mo2C、Nb(C,N)和Mo(C,N)型碳化物析出。     

回火温度对E690钢碳化物析出量的影响

利用内耗方法并结合显微组织与显微硬度分析,研究了回火温度对高性能海洋平台用E690钢碳化物析出量的影响。结果表明:在相同的回火时间条件下,回火温度对碳化物的析出量有较大影响,与淬火态试样相比,在550、600和650℃回火20 min后试样中的固溶碳析出量分别为86%、90%和94%,经690℃保温20 min回火处理后试样中的固溶碳析出量达到96%;回火温度越高,碳化物完全析出所用时间越短,适当升高回火温度,可以有效地缩短回火时间。     

回火对新型机械工具钢碳化物析出行为的影响研究

采用箱式电阻炉对试验工具钢进行了不同工艺的回火处理。用扫描电镜对钢中碳化物的形貌进行了观察,用化学方法对析出的碳化物的含量和成分进行了分析。结果表明,试验钢在900℃淬火后的组织为马氏体+碳化物,有较多未溶碳化物在原奥氏体均匀分布;200℃×2 h回火对于组织中碳化物的析出不明显,300℃×2 h回火时析出相严重粗化,造成性能明显下降,而当采用160℃×10 h低温回火工艺时,析出相含量大大增加,呈细小弥散分布,性能得到明显提高;在各种工艺回火后,组织中M_3C的含量均较淬火态明显增加,而MC含量较淬火态无明显差别,M_3C析出相中主要以Fe、C、Cr三种元素为主,MC析出相中主要以V、C、N三种元素为主,还含有少量的Nb、Ti、Cr、Mo等元素。     

稀土低合金贝氏体耐磨铸钢回火过程中的组织演变

针对添加镧铈混合稀土的20MnCrNi2Mo低合金贝氏体耐磨铸钢,将其铸态组织分别加热到200~650℃并保温1 h进行回火处理,采用扫描电镜和透射电镜观察回火过程中的显微组织,采用物理化学相分析方法对析出相进行定性与定量分析,采用X射线衍射仪对不同温度回火组织中残留奥氏体量进行定量测定,分析回火过程中的组织演变。结果表明,实验钢的铸态组织为粒状贝氏体,回火过程中析出的平衡相碳化物为合金渗碳体,且其中有微量稀土固溶;500℃回火时未观察到明显的回复现象,650℃回火时有亚晶形成,发生明显的回复;200℃回火时M/A岛基本未发生分解,随回火温度的升高,M/A岛逐渐发生分解,到450℃回火时,M/A岛大量分解。     

回火温度与钛含量对低合金耐磨钢组织及性能的影响

对两种不同Ti含量的低合金耐磨钢进行淬火后在160~540℃温度区间回火处理。结合冲击性能、力学性能及磨损实验的测试结果,利用SEM,TEM等对不同热处理状态实验钢的微观组织及析出相的分析,研究了回火工艺及组织演变对性能影响。结果表明,两组实验钢在190℃回火,均得到回火马氏体,回火马氏体形态仍然为板条状,板条间有(Nb,Ti,V)碳化物析出;而500℃回火时,马氏体板条消失,得到回火索氏体组织。两组实验钢淬火后在190℃与500℃回火时-20℃冲击功出现峰值,分别为40 J与60 J,其中Ti含量为0.09%的2号实验钢淬火及在190℃回火后,综合力学性能最佳,其屈服强度为1218 MPa,抗拉强度1507 MPa、硬度429.5 HV,伸长率17.5%,抗磨损性能也优于Ti含量较高(0.18%)的1号实验钢。     

新型低合金耐磨钢性能综述

通过对新型低合金马氏体、贝氏体和马-贝体耐磨钢性能综述分析,介绍了耐磨钢在球磨机衬板应用中表现出的良好耐磨性能.     

新型炮钢回火碳化物析出规律及对高温力学性能影响

通过光学金相、扫描电镜及能谱和X射线分析研究了新型炮钢回火碳化物的析出规律，发现：当回火温度高于620℃，除渗碳体外，还析出合金碳化物Mo2C，并在640℃达到峰值。此外，对新型炮钢高温性能及使用寿命进行了分析和讨论。     

高碳低合金耐磨钢叶轮的铸造

采用呋喃自硬砂组芯造型,阶梯式浇注系统,生产了高碳低合金耐磨钢大型挖泥泵叶轮铸件,采用电弧炉熔炼,浇注温度1540～1560℃,热处理工艺包括退火 淬火 回火,结果成功生产出直径1950 mm的5477716挖泥泵叶轮,铸件内在质量、尺寸精度、表面粗糙度等均满足用户要求.     

厚大件用低合金耐磨钢的研制

针对厚断面、大截面耐磨件研究了一种新型低合金耐磨钢,对其化学成分、组织性能和热处理工艺进行了探讨.结果表明:这种新型低合金耐磨钢有足够的淬透性,热处理后的组织为马氏体或马氏体/下贝氏体的复相组织;材料具有较高的强韧性,其硬度＞48 HRC,冲击韧度αk可达49 J/cm2以上,伸长率δ＞6%,抗拉强度σb＞1 350 MPa;材料的耐磨性是普通高锰钢的1.36倍以上;这种低合金耐磨钢的合金加入量较少,成本低廉,易于推广和应用,具有明显的经济与社会效益.     

低合金耐磨钢铲齿的研制

研究了铲齿用低合金耐磨钢的化学成分、组织性能和热处理工艺,确定了铲齿用低合金耐磨钢的化学成分范围。这种钢经局部淬火后,铲尖工作部位可获得马氏体/下贝氏体复相组织,具有较高的硬度、足够的冲击韧度和优良的耐磨性(>50HRC、αK>39J/cm2,耐磨性是普通高锰钢的1.4倍以上)。     

多元低合金耐磨钢的热处理工艺

研究了一种新型Mn-Cr-Mo-Ni-Cu-RE多元低合金耐磨钢的热处理工艺,利用热膨胀实验测量试验钢的Ae1、Ac3、Ms、Mf等相变温度,借助光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段,研究了钢的显微组织和断口形貌,测量力学性能,考察热处理工艺对钢的力学性能的影响.研究结果表明,试验钢的相变温度为Ac1=770℃、Ac3=820℃、Ms=340℃、Mf=265℃,经900℃淬火及230℃回火后获得贝／马氏体复相组织,试验钢具有良好的综合力学性能、高强度和高韧性,其硬度达到HRC 52,冲击韧度αKU达到40 J·cm-2.     

高碳低合金耐磨钢的试验研究

对所研制的高碳低合金耐磨钢的强韧化、耐磨性及磨损行为进行了研究。结果表明,在中、低冲击磨料磨损条件下,试验钢的耐磨性优于中碳低合金耐磨钢和高锰钢。