淬火温度对工程机械用低合金耐磨钢组织与力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、硬度测试、低温冲击试验等手段研究了不同淬火温度对低合金耐磨钢组织与力学性能的影响。结果表明:经过800～920℃不同温度淬火的低合金耐磨钢组织主要为板条马氏体和残余奥氏体。840℃淬火,试验钢中板条马氏体板条束数量较多且其尺寸较为细小。淬火温度升高到880、920℃后,试验钢中板条马氏体组织变得越来越粗大。试验钢经不同温度淬火后,再进行400℃回火处理,随着淬火温度的升高,试验钢的硬度和低温冲击吸收能量先升高后降低。840℃淬火+400℃回火60 min后,试验钢的硬度和冲击吸收能量达到最大值,分别为49.2HRC和28.8 J。     

淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响

研究了淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织转变、析出相和力学性能的影响,并分析了组织演变和力学性能变化的原因。结果表明:试验钢经不同温度淬火和200 ℃回火后的组织均为高位错密度板条马氏体;析出相尺寸主要为微米-亚微米-纳米三种尺度,微米级析出相呈杆棒状,亚微米以及纳米析出相呈球状,马氏体板条上分布着细小的(Ti, Mo)C析出相。随着淬火温度的升高,试验钢的屈服强度、抗拉强度和维氏硬度均先升高后降低,均在920 ℃时有最大值,分别为1248 MPa、1535 MPa和434 HV,此时伸长率为10.0%。随淬火温度升高,纳米级析出相逐渐回溶,数量减少且尺寸逐渐长大,沿轧制方向被压扁拉长的原奥氏体晶粒尺寸以及马氏体板条块尺寸略有增大,但马氏体板条宽度却无明显长大。大量的弥散分布的5～10 nm的(Ti, Mo)C粒子是促进耐磨钢硬度升高的主要因素。细小的(Ti, Mo)C析出相逐渐长大以及原奥氏体晶粒的增大都不利于耐磨钢硬度的提高。     

硅含量和热处理工艺对低合金耐磨钢力学性能的影响

研究了硅含量和淬火温度对中碳低合金耐磨铸钢组织和力学性能的影响.结果表明,W<,si>=1.84%的实验钢经880℃淬火和250℃回火处理后,试样晶粒细小,组织为板条马氏体和少量残余奥氏体,并可以获得硬度与冲击韧度的良好配合,SEM冲击断口分析发现,该实验钢的断口形貌特征为韧窝断裂.     

热处理工艺对低合金耐磨钢组织和性能的影响

研究了淬火和回火温度对低合金钢组织和力学性能的影响。结果表明:890℃保温1h后油淬,250℃×2h回火后,组织为回火马氏体+残奥+少量碳化物。洛氏硬度大于50HRC,冲击韧度大于40J/cm2,且冲击试样断口为韧性断口。     

热处理工艺对低合金耐磨钢组织和性能的影响

研究了淬火和回火温度对低合金钢组织和力学性能的影响.结果表明890℃保温1 h后油淬,250℃×2 h回火后,组织为回火马氏体+残奥+少量碳化物.洛氏硬度大于50 HRC,冲击韧度大于40 J/cm2,且冲击试样断口为韧性断口.     

淬火温度对铬钼马氏体耐磨钢组织和力学性能的影响

对含0.35％C、1.49％Si、1.64％Mn、1.66％Cr、0.34％Mo、0.12％V、0.025％Ti 和0.02％Nb(质量分数)的铬钼马氏体耐磨钢分别进行了 880、900和920℃油淬随后200℃回火.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、冲击试验机和电子探针等研究了淬火温度对钢的组织和力学性能的影响.结果表...     

厚断面低合金耐磨钢淬火组织及成分优化

研究了65Mn大断面准130 mm柱状试样淬火后从表层到心部的相变组织,并测得了从表层到心部的硬度分布。结果表明,柱状试样淬透层深7.5~10 mm,淬硬层硬度55~60 HRC,心部硬度不足40 HRC;通过增加65Mn钢中Mn、Cr等合金元素含量,得到一种新的低合金钢高淬透性材料65MnCr,其临界淬透直径达195 mm,淬透性大大提高。     

精炼处理对低合金双相耐磨钢力学性能的影响

Mn-Si系双相高强度低合金耐磨铸钢在熔炼过程中产生的非金属夹杂物和气体会严重影响耐磨钢的力学性能.采用精炼技术对真空熔炼后的钢液进行精炼处理,并与未经过精炼处理的双相耐磨钢进行了比较研究,发现精炼处理后的试验钢中的氧、氮、硫等有害元素含量大幅降低;非金属夹杂物的形貌变小变圆,数量也有所降低.力学性能测试表明,经过精炼处理后的双相耐磨钢的冲击韧性和延展性获得了大幅提高.     

热处理对中碳低合金耐磨钢力学性能的影响

研究了淬火和回火温度对中碳低合金耐磨铸钢组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢的最佳淬火温度为850℃,试验钢经不同温度淬火、低温回火后,钢的硬度变化并不显著,在50~53 HRC之间;经850℃淬火和250℃回火热处理,材料可获得最佳的冲击韧度。用X-射线衍射分析发现,试验钢回火后的组织主要为回火马氏体。     

淬火工艺对耐磨钢NM400组织性能的影响

采用微Nb、B,加少量Cr成分体系,研究不同离/在线淬火工艺对NM400钢显微组织和力学性能的影响,通过光学显微镜、SEM和TEM观察,分析离/在线淬火工艺对马氏体精细结构的演变规律.结果表明:在线淬火工艺马氏体块更细小,大角度晶界比例大,保留轧制奥氏体变形位错等缺陷,为碳化物在回火中析出提供位置,使析出物分布更弥散,...     

亚温淬火对低合金耐磨钢增韧及性能的影响

采用亚温淬火对NM500级耐磨钢进行增韧处理。结果表明,试验钢经790℃亚温淬火和170℃回火后,其组织中含体积分数7.3%的铁素体,冲击吸收能量由完全淬火的40 J提高到58 J,磨损性能最好;完全奥氏体化冷却到Ac₃以下再进行亚温淬火,因铁素体分布使冲击吸收能量提升不明显,磨损性能降低。亚温淬火使马氏体中碳含量增加,组织中少量针状铁素体不仅能明显提高韧性,耐磨性也较完全淬火优良。     

稀土Ce对低合金耐磨钢组织与性能的影响

以ZG25CrNiMo低合金耐磨钢为研究对象,制备了不含Ce与含0.021%Ce的两组试验钢。首先研究淬火温度对硬度的影响,以确定最佳热处理工艺;随后研究稀土Ce对试验钢中夹杂物、显微组织、冲击性能和耐磨性的影响并分析其作用机理。结果显示,ZG25CrNiMo低合金耐磨钢最佳热处理方案为980℃×1 h正火+675℃×1 h回火+970℃×1 h水淬+205℃×1 h回火。与未添加Ce相比,添加0.021%Ce后,试验钢中夹杂物由形状不规则且尺寸较大的Al₂O₃和MnS夹杂物改性为小尺寸、球形的Ce₂O₂S稀土夹杂物。热处理后试验钢的硬度由512 HV0.1提升至538 HV0.1;单位面积内马氏体板条群增多,马氏体板条束宽度由0.50μm降至0.36μm;试验钢-40℃冲击吸收能量由20.7 J提升至32.0 J,25℃冲击吸收能量由31.3 J提升至44.7 J,冲击性能显著增加;120 min冲击磨损失量由660 mg降至550 mg。磨损后试样表面犁沟深度变浅,剥落坑占比显著降低,耐磨性提升20%。稀土Ce对低合金耐磨钢ZG25CrNiMo夹杂物的改善及显微组织的细化是试验钢冲击性能及耐磨性提升的主要原因。     

Nb元素对低合金耐磨钢组织性能的影响

对含Nb和不含Nb两种成分低合金耐磨钢板NM400热轧和热处理态的组织性能进行了研究,并对比分析了微量Nb元素对其组织性能的影响规律。研究结果表明:在低合金耐磨钢中添加质量分数为0.02%的Nb,在相同的控轧控冷和离线热处理工艺条件下,钢板强度和硬度增加,低温冲击韧性提高。在相同的工艺条件下,微量Nb元素的添加对钢板组织中原始奥氏体晶粒的细化是其低温韧性提高和硬度增加的主要原因。     

淬火和回火温度对Cr-Mo系耐磨钢组织及力学性能的影响

研究了淬火温度和低温回火温度对Cr-Mo系马氏体耐磨钢组织及力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,试验钢回火后的回火马氏体板条明显粗化,强度和塑韧性有所降低。1060℃淬火+回火下的硬度高于860℃淬火+回火,这是因为淬火温度高使固溶的合金元素含量更多,拥有更好的固溶强化效果。当淬火温度为860℃时,随回火温度升高,强度和韧性先增加后降低,200℃时达到最高,其抗拉强度和-40℃冲击吸收能量分别为1607 MPa和43.9 J,280℃回火时强塑积降至最低,继续提高回火温度至320℃,强度和韧性略有回升。当淬火温度为1060℃时,钢的强度随回火温度升高而降低,韧性随回火温度升高先降低后略回升,160℃回火时综合力学性能最好,抗拉强度和-40℃冲击吸收能量分别为1494 MPa和45.4 J。     

等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁的回火组织与力学性能

对3.55C-1.95Si-0.36Mn-3.58Ni-0.708Cu-0.92Mo-0.65Cr(质量分数,%)低合金贝氏体球墨铸铁实施等温淬火及不同温度的回火热处理工艺,采用OM,EPMA,SEM,TEM以及XRD研究了回火温度对等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁的组织演变过程的影响,并对力学性能和耐磨性进行了测试与分析.结果表明,回火过程组织演变的物理机制包括孪晶马氏体及其位错亚结构的回复与再结晶软化、残余奥氏体分解、马氏体中过饱和碳的脱溶与相变以及共晶渗碳体的转变等过程.随着回火温度的升高,等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁基体的显微硬度和宏观硬度及抗压强度逐渐降低.在450℃回火后,共晶渗碳体的显微硬度出现最低值,其原因是,在此温度下共晶渗碳体的亚片层有a相析出,此时,低合金贝氏体球墨铸铁的压缩率最高,塑性提高;在600℃回火时,其力学性能明显恶化.在干砂/橡胶轮磨损条件下,450℃回火后的等温淬火低合金贝氏体球墨铸铁具有较好的耐磨性.磨损形貌观察表明,其磨损机制为塑性变形疲劳磨损和显微切削,塑性变形疲劳机制对耐磨性的贡献大于切削破坏机制,在450℃回火析出的弥散Mo2C对耐磨性也有一定贡献.     

淬火低合金中碳钢的力学性能

通过降低合金元素的含量设计一种低成本低合金中碳钢,研究了不同热处理工艺下的力学性能。通过控制总应变幅,对中碳钢的低周疲劳行为进行了探究。结果表明,在302 ℃盐浴淬火保温2 h后试验钢具有相对较高的抗拉强度,为957 MPa。随着盐浴淬火温度升高至312 ℃,抗拉强度下降,U型缺口冲击性能增加;再继续升高盐浴温度,冲击性能下降。随着盐浴保温时间的增加,试验钢的硬度呈下降趋势。高应变幅(0.80%)条件下,312 ℃盐浴淬火试验钢的初始硬化率较低;而302 ℃盐浴淬火具有较高强度马氏体的试验钢具有更高的低周抗疲劳强度和疲劳寿命。     

低合金耐磨钢回火工艺研究

对低合金耐磨钢进行了860℃淬火+360～480℃不同温度的回火处理,采用硬度测试、冲击试验、磨损试验、显微组织观察及断口形貌分析,研究了不同温度回火对低合金耐磨钢组织与性能的影响。结果表明：随着回火温度的升高,试验钢的硬度逐渐下降,冲击韧性、磨损失重逐渐升高,晶粒越来越均匀细小,马氏体板条形貌越来越不明显。回火温度从400℃升高到440℃,试验钢的冲击韧性提升明显。400℃回火试验钢断裂形式为脆韧性混合断裂,440℃回火试验钢断裂形式为韧性断裂。     

热处理对中碳低合金耐磨钢组织与耐磨性的影响

研究了水冷、风冷、空冷3种冷却方式和200、250、300、350、400℃5种回火温度对中碳低合金耐磨钢的组织和耐磨粒磨损性能的影响。结果表明,经不同的冷却方式,可依次得到单相马氏体和马氏体加贝氏体的复相组织。含有贝氏体的复相组织在低温回火后有较好的抗回火软化能力和韧性,有助于耐磨性的提高。用SEM观察磨损表面,结果表明：在磨粒磨损情况下,实验用钢的磨损机理主要为塑性变形犁机制和显微切削机制。     

钒微合金化对低合金耐磨钢组织与性能的影响

为了研究钒微合金化对低合金耐磨钢组织和性能的影响,在低碳低合金耐磨钢中添加0.13%的钒,通过光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、室温拉伸实验、–20℃低温冲击实验、布氏硬度实验等手段研究了钒微合金化对低碳低合金耐磨钢的微观组织和性能的影响。结果表明:实验钢经同一条件处理后均得到回火马氏体组织,马氏体板条中均有ε-碳化物析出,2#钢组织中有V的碳氮化物析出;实验钢均达到了国家标准中NM450级别耐磨钢要求。V合金化处理对实验钢的组织和性能的影响不明显,反而增加了合金成本;磨损条件和耐磨钢是影响耐磨钢磨损性能的主要因素,磨损机理均为磨削磨损。