回火温度对一种Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物及其力学性能的影响

利用TEM和三维原子探针(3DAP)研究了一种Fe-Cr-Ni-Mo高强钢中碳化物随回火温度的变化及其对力学性能的影响.结果显示,回火温度较低(400℃)时,钢中析出M3C合金渗碳体及M7C3合金碳化物,M为Fe,Cr和Mn的组合,其中M3C长度约为1μm,而M7C3尺寸较小,小于200 nm;回火温度较高时(500和600℃),碳化物析出数量增加,但M3C合金渗碳体尺寸变小,数量减少甚至不出现,同时析出尺寸较小的M2C和M6C(小于200 nm);继续提高回火温度(650℃),除M2C外还出现MC型碳化物,其尺寸小于100 nm,析出数量减少.合金碳化物M2C,M6C和MC的合金元素主要以V,Cr和Mo为主.高强钢的强度随回火温度的升高而下降,但在500~600℃回火温度区间,由于V碳化物析出会引起二次硬化效果,强度下降不明显,因此实验钢在530~600℃内回火后可获得较好的强韧性配合.     

回火对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢电子束焊接接头组织和力学性能的影响

对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢进行电子束焊接,并对焊接接头进行不同温度回火处理,利用OM、SEM和TEM等研究了回火对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,焊态下焊缝金属组织为较粗大的板条马氏体,而热影响区则由较细的马氏体和少量的碳化物组成。高温回火后,在焊缝和热影响区均析出了大量的碳化物。硬度测试结果表明,焊态下焊缝金属和热影响区的硬度相当(分别为560 HV0.5和530 HV0.5),回火处理后硬度显著下降,但仍高于母材(415 HV0.5)。力学性能测试结果表明,焊接接头拉伸试样断裂位置均在母材,焊态下的焊缝冲击吸收能较差,为48 J;回火处理后焊缝金属的冲击吸收能显著提高,如600℃处理后焊缝金属的冲击吸收能为94 J。     

碳化物形貌对高强钢回火残余应力的影响

研究了不同升温速率回火条件下,碳化物尺寸及形貌对高强钢残余应力的影响.结果表明:300℃低温阶段,合金渗碳体析出使残余应力所产生的弹性应变转化为析出塑性应变,是试验钢残余应力得以消减的关键因素.析出塑形应变的大小与析出碳化物的尺寸、形貌密切相关.碳化物的尺寸越细小、分布越弥散,产生的析出塑性越大.升温速率是影响碳化物形...     

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。     

低温回火时间对GCr15钢组织演变与力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能量色散光谱仪(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)技术、X射线衍射(XRD)、万能试验机、洛氏硬度计等研究了低温回火时间对GCr15钢显微组织和力学性能的影响.结果表明:随着回火时间的增加,GCr15钢中碳化物面积分数不断增加,其平均直径先增加后减小;回火态与淬火态的碳化物类型主要为M7C3和...     

回火工艺对Cr-Ni-Mo-V高强钢组织和力学性能的影响

利用力学性能测试、金相观察、TEM、SEM和XRD等分析手段,研究了回火温度对40CrNi3MoV和50CrNi5MoV钢组织与力学性能的影响。结果表明,40CrNi3MoV钢和50CrNi5MoV钢回火后的组织具有板条马氏体特征,在板条马氏体的边界分布着高密度位错。试验钢在500~650℃范围内回火时,随着回火温度的增加,碳化物析出并长大;硬度、强度呈下降趋势;而冲击吸收能量、伸长率、断面收缩率呈上升的趋势。由于C、Mo和Ni含量的增加,在500~550℃范围内回火后,50CrNi5MoV钢的屈服强度能够达到1400MPa级,比40CrNi3MoV钢高170MPa左右,且塑韧性较好。     

回火温度对高强装甲钢组织与力学性能的影响

利用光学显微镜和透射电镜(TEM)研究了PRO500高强装甲钢经淬火、回火后显微组织与力学性能的演变规律。结果表明:870 ℃淬火组织为板条马氏体,随回火温度升高,马氏体逐渐完成分解,并伴随细小的碳化物颗粒析出、聚集长大,硬度总体呈逐渐下降趋势,600 ℃回火的硬度最低达到274 HV10;试验钢400 ℃回火可获得优良的综合力学性能,此时硬度为389 HV10,抗拉强度为1710 MPa,规定塑性延伸强度为1460 MPa,断后伸长率为11.0%。     

碳化物形态及回火时间对Cr12MoV钢热处理畸变的影响

利用Gleeble-1500热模拟试验机对热处理过程中Cr12MoV模具钢的残余应变进行了测量,分析了碳化物组织均匀性与回火时间对热处理畸变的影响,并对Cr12MoV模具钢热处理过程中的畸变规律进行了探讨。研究结果表明：Cr12MoV钢淬火后,在垂直于轧制方向上尺寸有所减小;碳化物组织越均匀,热处理畸变越小;随回火时间延长,沿垂直于轧制方向畸变量减小。高温回火后硬度明显下降,随回火时间增长,产生二次硬化现象。     

回火温度对高强无碳化物贝氏体钢无缝管组织和性能的影响

研究了正火后回火温度对无碳化物贝氏体钢无缝钢管组织和性能的影响。试验结果表明,930 ℃正火后在600 ℃以下回火时,随回火温度的提高,试验材料的抗拉强度有降低的趋势,但降幅不大,强度在973~1012 MPa变化。试验材料的冲击吸收能量在300 ℃达到最大值,为72 J;400 ℃回火时,冲击吸收能量出现最低值,出现无碳化物贝氏体钢的回火脆性;回火温度超过400 ℃时,冲击吸收能量上升;300~350 ℃回火时,伸长率和断面收缩率最高。在400 ℃以下回火时,试验材料的组织由无碳化物贝氏体、块状铁素体和残留奥氏体组成;超过400 ℃回火时,组织为粒状贝氏体及块状铁素体。无碳化物贝氏体钢无缝钢管930 ℃正火,300 ℃回火时具有较佳的综合力学性能。     

固溶温度对Cr-Co-Mo马氏体钢碳化物演变及力学性能的影响

利用SEM和TEM研究了固溶温度对Cr-Co-Mo马氏体钢碳化物演变行为及力学性能的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,基体中M₆C碳化物回溶,屈服强度下降而室温冲击吸收能量递增;原始奥氏体晶粒由于缺乏晶界上球形M₆C碳化物的钉扎作用迅速长大,细晶强化效果减弱,但晶界处裂纹源减少使得韧性提高。在1120 ℃固溶后晶粒尺寸最大,而马氏体基内析出与基体共格的纳米棒状M₂C碳化物平均粒径最小、单位面积百分数最高和颗粒间距最短,因此即使损失了细晶强化效果,但析出强化增补了强度,使得屈服强度在晶粒长大后不发生大幅下降;同时,由于共格析出提高了基体的变形协调性,韧性也未发生降低。     

回火温度对车身用高强钢组织与力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、硬度测试、拉伸试验等研究了不同温度回火对Fe-Mn-Si-Cr-B系高强钢组织及力学性能的影响。研究表明:经过320～410℃回火的Fe-Mn-Si-Cr-B试验钢组织主要为铁素体、贝氏体、马氏体及残余奥氏体。随着回火温度的升高,试验钢组织中贝氏体、马氏体逐渐分解。回火温度≤380℃时,组织中铁素体为板条状,回火温度达到410℃时,铁素体呈现多边形特征。随着回火温度的升高,试验钢的硬度和抗拉强度先升高后降低,伸长率、强塑积先降低,再升高又明显降低。380℃回火试验钢的硬度和抗拉强度最高,分别达到36.5 HRC和1369.6 MPa,伸长率和强塑积也在较高水平,综合性能匹配最好,为试验钢最佳回火温度。     

回火时间对高强抗震耐火钢板组织与力学性能的影响

采用OM、SEM、TEM、拉伸试验和冲击试验等,研究了600 ℃回火不同时间对690 MPa级高强抗震耐火钢板的力学性能、微观组织及析出行为的影响。结果表明,不同回火时间对耐火钢板的力学性能和微观组织有重要影响。耐火钢板经过600 ℃回火后强度稍有降低,但伸长率增大,屈强比降低,综合力学性能提高,低温冲击吸收能量随回火时间的延长而降低。最优回火保温时间为15 min,此时试验钢板的屈服强度为976 MPa、硬度为396 HV,-40 ℃冲击吸收能量为164 J,其组织由贝氏体+铁素体+少量马氏体构成,在马氏体和铁素体中均存在位错和细小析出相,析出相为富Nb的Nb、Ti复合碳化物,发挥沉淀强化作用;当保温时间延长至60 min后,析出大量细小Nb、Ti和Mo复合碳化物,但此时的沉淀强化作用不能弥补铁素体造成的强度损失,所以在相同温度回火过程中,随着回火时间的延长,抗拉强度和硬度下降。     

超高强贝氏体钢的回火组织与力学性能

观察并研究了250 ～ 600℃区间回火对超高强贝氏体钢组织与力学性能的影响.结果表明:随回火温度升高,抗拉强度不断降低,屈服强度先升高后降低,伸长率和冲击功则呈先升高后降低然后再升高变化规律.250 ～ 350℃回火,残留奥氏体分解速率缓慢,抑制了板条合并粗化,组织为板条贝氏体+稳定膜状残留奥氏体,析出相粒子尺寸细小,具有良好的强度和塑韧性.特别是在350℃回火时,板条内部有ε碳化物析出,以及位错移动所形成的位错胞状亚结构细化了晶粒,使其具有最佳强韧配合.450℃回火,残留奥氏体大量分解导致组织内部出现链状分布的渗碳体,引起回火脆性.600℃回火,残留奥氏体几乎全部分解,部分区域发生再结晶,塑性和韧性提高而强度明显降低,析出物明显粗化.力学性能的非单调变化归因于钢在回火过程中,既包括板条贝氏体和位错亚结构的回复、再结晶软化过程,也包括残留奥氏体分解与析出相的强化机制.     

Si对超高强钢残留奥氏体回火稳定性与力学性能的影响

采用XRD、TEM等实验方法研究了Si含量对超高强钢回火过程残留奥氏体稳定性及其力学性能的影响.结果表明,Si对抑制回火脆性和提高回火抗力具有有益作用;Si抑制残留奥氏体的分解,随Si含量提高,回火过程逐渐出现逆转奥氏体;Si对提高碳分配作用显著,可增强残留奥氏体的稳定性.马氏体板条内部,Si与C原子相互排斥;而奥氏体内Si与C相互吸引.发现1.8%Si钢250℃回火后出现ε-碳化物;400℃回火后ε-碳化物明显粗化,导致回火脆性.对0.4%Si钢而言,导致回火脆性的是回火后出现的大量针状或长条状碳化物,确定这类碳化物为非ε-碳化物.探讨了Si对回火过程残留奥氏体分解及逆转奥氏体形成的作用机理.     

回火保温时间对A-100钢力学性能和组织的影响

采用力学性能测试、显微组织观察和断口失效分析等方法研究了回火保温时间对淬火+深冷处理后的A-100超高强度钢组织和力学性能的影响.结果表明,A-100超高强度钢482℃回火时在板条马氏体晶界上会析出逆转变奥氏体,马氏体周围析出M2 C型碳化物,且随回火保温时间增加,逆转变奥氏体数量增多、分散更均匀,马氏体晶粒尺寸有所增...     

回火工艺对耐火钢力学性能的影响

对含微量钼/钒耐火钢进行了不同工艺的回火处理,并进行了拉伸和0℃冲击试验与分析。结果表明,适当的回火处理可以提高含微量钼/钒耐火钢的室温抗拉强度、高温抗拉强度、室温屈服强度、高温屈服强度和零度冲击韧度。回火时间对其室温/高温抗拉强度、室温/高温屈服强度无明显影响,对0℃冲击韧度有影响;室温/高温抗拉强度、室温/高温屈服强度和0℃冲击韧度都随回火温度的升高而呈现出先增加后减小的趋势。该耐火钢的回火工艺优选为(550±5)℃×60 min油冷。     

回火温度对工程机械用超高强钢组织及回火脆性的影响

通过SEM、TEM、-20 ℃夏比V型冲击试验等分析手段研究了回火温度对工程机械用超高强钢微观组织及回火脆性的影响,并结合断口特征及微观组织分析裂纹扩展路径。结果表明,试验钢在200~500 ℃回火时,随着回火温度的升高,马氏体分解后形成的碳化物的析出位置从马氏体板条内逐步过渡到原始奥氏体晶界和马氏体板条界,其形状由针状变为粒状,并不断粗化。回火温度为200 ℃和500 ℃时,冲击试样断口的不稳定断裂区为韧性断裂。300 ℃回火时,出现了回火脆性,其冲击试样断口的不稳定断裂区为准解理断裂,裂纹扩展路径相对平直。微观组织分析发现,在原始奥氏体晶界及马氏体板条界析出大量的针状碳化物,这些碳化物提供了裂纹形核位置,促进了裂纹扩展,导致了回火脆性的产生。     

回火温度对9310钢力学性能及组织的影响

通过拉伸、冲击和硬度等力学试验方法以及透射电镜(TEM)对9310渗碳钢的力学性能和组织进行了研究,并采用热力学平衡计算(Thermo-Calc软件)方法,得到了该钢的平衡相图。结果表明:9310钢淬火后具有最高的抗拉强度,随回火温度的升高,在100～350℃,9310钢的抗拉强度缓慢降低,当温度高于350℃时,其抗拉强度快速下降;9310钢的屈服强度随回火温度的升高而逐渐升高,在250～350℃时达到峰值,随后逐渐降低;冲击韧度随回火温度的升高而逐渐升高,在250℃时达到峰值,而随后在350～450℃为最小值,而温度高于450℃后又会升高。9310钢在150～250℃回火后细小的ε碳化物在板条马氏体基体中弥散析出分布,此时9310钢具有最佳的强韧性配合。