T91钢的回火工艺分析及其组织评定

通过不同正火和回火处理获得不同状态的T91钢试样。采用金相、扫描电镜,硬度测试等方法,研究了不同回火条件下T91钢的组织演化过程与硬度变化规律。结果表明,随正火温度升高,T91钢中合金元素逐渐固溶,板条马氏体逐渐粗化,残留奥氏体减少,1050℃正火后获得最佳细小马氏体组织。670～820℃回火时,T91钢的再结晶点(790℃)和相变点(820℃)很近,随着回火温度的升高,正火板条马氏体开始发生回复和再结晶,带来硬度的逐渐降低,其中790℃回火时硬度最低。T91钢交货态采用760～780℃的回火工艺处理,保证了板条马氏体只发生高温回复,没有发生再结晶,所以从转变过程和组织形态看,称T91钢交货态的组织为回火马氏体更合理。     

回火工艺对E690高强钢组织与力学性能的影响

采用显微组织观察、拉伸试验、冲击试验、硬度测试等研究了不同温度回火对E690高强钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:920℃淬火态E690钢组织主要为板条马氏体,板条组织较为细密。再进行560～680℃回火试验,随着回火温度的升高,E690钢板条马氏体减少,板条界面变得模糊。随着回火温度的升高,E690钢的屈服强度、硬度逐渐下降,-40℃低温冲击功先升高后降低再升高。560℃回火的E690钢屈服强度、硬度最高,分别达到786 MPa、293 HV。600℃回火的E690钢低温冲击功最高,达到196 J。     

P20塑料模具钢的回火工艺

采用扫描电镜、洛氏硬度计对P20塑料模具钢进行淬火及回火后的显微组织观察及硬度测试,研究其在不同回火处理工艺下的硬度及显微组织变化规律,同时利用回火参数P研究了P20塑料模具钢的回火工艺。结果表明, 在350~450 ℃,随回火温度的增加,硬度变化不大;在450~650 ℃回火,试样的硬度发生明显下降趋势;随回火保温时间的延长,在350~450 ℃,硬度降低趋势较小;在500~650 ℃回火,在最初的8 h内,硬度迅速降低,继续延长保温时间,硬度下降速率变慢;随回火温度和保温时间的延长,碳化物析出量越来越多,并逐渐球化聚集长大,马氏体板条边界逐渐模糊,有些板条被早期形成的碳化物钉扎,致使部分板条马氏体粗化,有些板条合并变宽,导致其硬度降低。结合本文试验数据及回火参数P,可确定试验P20钢的最佳回火工艺为600 ℃×1 h。     

固溶及时效温度对沉淀硬化模具钢10Cr3Mo3NiCuAl硬度及组织的影响

通过热力学分析计算,结合硬度测试、光学和扫描电镜观察研究了固溶温度及时效温度对10Cr3Mo3NiCuAl钢组织和硬度的影响。结果表明:试验钢在950 ℃固溶时,组织均匀细小,主要为板条马氏体+少量残留奥氏体,碳化物基本溶于基体,此时硬度较高,随固溶温度升高,马氏体板条出现粗化现象;试验钢在520~540 ℃时效处理时,基体中析出大量金属间化合物Ni₃Al,起到了沉淀强化作用,硬度较高,随时效温度升高,组织中出现回火索氏体,导致硬度快速下降。推荐最佳固溶温度为950 ℃,最佳时效温度为520~540 ℃。     

热处理对一种新型耐磨铸钢组织与性能的影响

对一种新型耐磨铸钢进行了不同温度的淬火和回火处理。淬火温度分别为850、880和910℃,回火温度分别为200、250和300℃。利用金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察并分析了试验钢热处理后的显微组织,同时测试了试验钢的洛氏硬度、显微硬度、耐磨性能和拉伸性能。结果表明:经不同温度淬火后,试验钢的组织均为板条马氏体;随着淬火温度的升高,试验钢的硬度先升高后降低,880℃淬火的钢硬度最高。经880℃淬火、不同温度回火的试验钢的组织均为回火马氏体;随着回火温度的升高,试验钢的硬度先增加后减小,抗拉强度逐渐升高,磨损量先减小后增加。经880℃淬火、250℃回火的试验钢的综合力学性能最佳。     

热处理对高Cr热作模具钢组织和力学性能的影响

通过中频真空感应炉冶炼了试验钢,采用箱式电阻炉进行了热处理试验,并分析了预处理、淬火、回火等不同热处理下的组织、硬度变化规律,探讨了淬火温度对试验钢最终组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢预处理后的组织为高温回火马氏体+弥散的第二相,组织均匀细化,晶界连续的网状组织完全消除。淬火组织为板条马氏体+残余奥氏体,硬度较高;回火组织主要为回火马氏体+少量残余奥氏体,马氏体板条较为明显,硬度下降。随淬火温度提高,回火组织中回火马氏体板条更为细小化,残余奥氏体含量略有增加;试验钢淬火态、回火态硬度均提高;冲击功先略有降低,当淬火温度超过1040℃时又提高。     

热处理对超超临界汽轮发电机组用X22耐热钢组织与性能的影响

采用SEM、TEM、硬度测试、冲击性能测试等方法,研究了不同热处理工艺对X22耐热钢组织及性能的影响。结果表明:X22耐热钢经1070℃×1 h油冷淬火处理后组织为板条马氏体,板条间有针状碳化物析出。经不同温度的回火处理后,X22钢组织依然保持马氏体板条形貌。当回火温度超过650℃时,针状碳化物消失,在马氏体板条和原奥氏体晶界上析出大量条状碳化物M_(23)C_6。随回火温度升高,X22钢硬度呈先降低后升高再快速降低的变化趋势,500℃时,硬度达到最大值52 HRC;X22钢的冲击功在500℃和650℃时出现了两次低谷,冲击功分别为11.7 J和9.7 J。     

热处理对国外P92钢显微组织及晶粒度的影响

对国外P92钢进行不同温度(1040、1060、1080 ℃)淬火和1060 ℃淬火+不同温度(740、760、780 ℃)、不同时间(1、3、5、7 h)的回火热处理,研究热处理参数对其显微组织、晶粒度及硬度的影响。结果表明,经淬火后P92钢组织为板条状马氏体+残留奥氏体,随淬火温度的升高,马氏体组织板条逐渐变粗大,平均晶粒度由9级增大至7级。P92钢经1060 ℃淬火后,随着回火温度的升高和回火时间的延长,P92钢硬度逐渐降低,回火马氏体板条逐渐合并并向回火索氏体过渡,且回火过程中碳化物在晶界和晶内析出并不断长大。     

过冷奥氏体变形和回火处理对40CrNiMo钢组织及硬度的影响

研究了40CrNiMo钢经650～700℃过冷奥氏体区变形以及350～550℃回火条件下的微观组织和硬度变化。结果表明:40CrNiMo钢在650℃和700℃过冷奥氏体区经30%变形后,其淬火组织为单一的板条马氏体; 40%变形淬火后,板条组织不明显,出现部分颗粒状的渗碳体组织。回火温度对过冷奥氏体变形淬火组织和硬度有显著的影响,随着回火温度升高颗粒尺寸逐渐变大,硬度随之降低;相同变形量条件下,过冷奥氏体变形温度降低,经相同制度回火,钢的硬度呈现不同程度升高。450℃下随回火时间延长,碳化物颗粒尺寸和硬度值变化均不明显。通过650℃过冷奥氏体变形,可使40CrNiMo钢的硬度达到717 HV0. 2,相当于2300 MPa的抗拉强度。     

回火温度对28CrNiMoMn高强度钢组织和性能的影响

研究回火温度对28CrNiMoMn高强度钢组织和性能的影响。结果表明,随回火温度升高,钢的强度和硬度下降,塑性提高,屈服强度在低温回火略有上升,到250℃达到最大值,继续升高回火温度,屈服强度开始下降,在300~400℃回火时,试验钢出现明显的回火脆性。试验钢显微组织随回火温度升高,分别由淬火马氏体转变回火马氏体、屈氏体和索氏体。     

热处理对机床轴承用不锈钢组织和力学性能的影响

采用真空感应炉冶炼了试验钢,并进行了不同工艺的热处理。采用光学显微镜、扫描电镜对组织进行了观察,对洛氏硬度进行了检测。结果表明,试验钢淬火组织主要为细小的板条马氏体+大量残余奥氏体+未溶析出相,经-80℃深冷处理、低温回火后残余奥氏体含量逐步减少;随着淬火温度提高,回火马氏体基体逐渐粗化,第二相粒子数量逐渐减少,尺寸也减小;1030℃淬火并深冷处理后在150℃回火,试验钢获得最高的硬度,随着回火温度提高,基体组织逐渐由回火马氏体转变为回火屈氏体再到回火索氏体,第二相粒子逐渐粗化;硬度值先几乎不变,当温度超过450℃硬度值迅速下降,650℃时降低至34HRC。     

冷处理对超级马氏体不锈钢组织及逆变奥氏体的影响

研究了淬火+回火(No.1钢)及淬火+冷处理+回火(No.2钢)两种处理工艺下,超级马氏体不锈钢组织和性能的差异。结果表明:两钢中基体组织均为回火马氏体,但经过冷处理的No.2钢马氏体板条更平直,尺寸更小。在No.1、No.2钢中,随回火温度的升高,逆变奥氏体含量的变化趋势都为先增高后降低。在No.1、No.2钢中逆变奥氏体达到最大值的回火温度分别为650℃,700℃。No.2钢中Ni元素富集点含量比No.1钢低,但Ni富集点数比No.1钢多。No.1、No.2钢的硬度变化趋势都为先快速降低后缓慢回升,但在相同回火温度下,No.2钢的硬度值更低。     

锥形磨浆机磨片用新型马氏体不锈钢的组织性能

针对锥形磨浆机磨片的工作条件和失效分析,设计制备了一种低碳马氏体不锈钢Fe-0.04C-15Cr-3Ni-0.5Mo-0.1Nb。采用光学显微镜、扫描电子显微镜以及硬度、冲击和摩损试验等方法研究了热处理工艺对试验钢显微组织和性能的影响。结果表明,试验钢在940~1100℃之间加热保温1 h后空冷淬火,显微组织为板条马氏体和均匀分布的细小颗粒状含Nb的MC型碳化物,随加热温度的升高原始奥氏体晶粒逐渐长大,MC型碳化物颗粒减少,硬度在1020℃达到最大值45.2 HRC;经1020℃淬火550~750℃之间回火后,随回火温度的升高,在原奥氏体晶界和板条界析出M23C6型碳化物,硬度先减小后增大,韧性先增大后减小,700℃回火时,冲击吸收功达到最大值102.8 J,硬度达到最小值33 HRC,750℃回火时,由于开始形成奥氏体和M23C6型碳化物的溶解,回火后的空冷过程中奥氏体又形成马氏体,使硬度升高,冲击吸收功降低,在550~700℃之间回火,试验钢的耐磨性随回火温度的升高而降低。     

淬火和回火工艺对3.5Ni钢组织和力学性能的影响

通过拉伸和冲击试验以及SEM、TEM和EBSD组织观察,研究了不同热处理工艺参数对3.5Ni钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:3.5Ni钢在860℃保温1 h水淬后得到细小的板条马氏体(LM)加粒状贝氏体(GB)组织;570℃回火后,LM的板条变粗,GB中的M/A岛也溶解消失,基体上有大量渗碳体析出。随着回火温度的升高,板条继续合并长大,并且开始出现多边形铁素体,渗碳体也不断长大。回火温度为570~600℃时,低温韧性随回火温度的升高而增加,但是继续升高回火温度会使得低温韧性下降。研究表明:3.5Ni低温钢经860℃水淬+600℃回火的热处理可以获得最佳的力学性能。     

回火温度对NM600耐磨钢组织和性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等试验方法,对实验室试制NM600耐磨钢热轧后淬火态钢板在不同温度回火后的组织和力学性能进行了观察和测量,研究了回火温度对组织和力学性能的影响。结果表明,热轧淬火态试验钢经回火处理后,随着回火温度的升高,显微组织由板条贝氏体+少量马氏体,逐渐过渡到粒状贝氏体+弥散的碳化物;贝氏体板条和马氏体板条发生溶解,位错密度降低;在温度高于200℃时,贝氏体铁素体板条的溶解,析出的碳化物所产生的强化作用已经不再明显,导致试验钢的各项力学性能出现下降。综合分析可知,试验钢在200℃回火时可获得较为优良的力学性能。     

NM500耐磨钢的QLT热处理工艺

对NM500耐磨钢进行940℃淬火+两相区淬火+回火(QLT)热处理，研究了两相区淬火温度(820～880℃)和回火温度(200～600℃)对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明，在两相区淬火温度从820℃升至880℃的过程中，试验钢为马氏体和铁素体双相组织，且铁素体含量逐渐降低，马氏体含量增多，试验钢的强度和硬度提高，-40℃冲击吸收能量从67 J降低至33 J。在870℃两相区淬火，200～600℃范围内回火时，随回火温度的升高，板条马氏体和残留奥氏体逐渐分解，碳化物形态和分布发生变化；试验钢抗拉强度和硬度逐渐降低，低温冲击性能先降低后升高，试验钢达到良好强韧性匹配的回火温度区间为200～250℃。     

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。     

工艺参数对高强建筑钢回火组织和性能的影响

采用中频感应加热炉对建筑用Q550D钢进行了不同工艺的回火处理。采用光学显微镜对显微组织进行了观察,对冲击功、硬度进行了检测,研究了回火时间和温度对组织和性能的影响。结果表明,当回火温度为200℃时,感应回火组织为回火马氏体,随着保温时间的增加,碳化物析出增多,马氏体逐渐分解,冲击功逐渐升高,硬度则逐渐降低;在200℃回火保温时间为10 min时,组织由低温感应回火时的回火马氏体逐渐向中温感应回火时的回火托氏体转变,随着回火温度升高,碳化物从马氏体板条中析出并长大,马氏体充分分解,组织趋于均匀化,冲击功则先提高,当回火温度超过350℃后稍有下降,硬度逐渐下降。     

感应回火对1000 MPa级高强度低合金钢碳化物析出行为及韧性的影响

对比研究了电磁感应及传统箱式炉2种不同回火加热方式对1000 MPa级别高强度低合金钢淬火后组织中碳化物的尺寸、形貌、分布及其对力学性能的影响.结果表明,实验钢淬火后组织包括下贝氏体及板条马氏体.2种加热方式回火后,对于下贝氏体组织,随着回火温度由400℃升高至550℃,碳化物由针状向短棒状转变.其中,经550℃传统加热回火后,贝氏体内部碳化物长轴尺寸约为200 nm,而经该温度电磁感应加热回火后其长轴尺寸约为60 nm.对于板条马氏体组织,经传统加热回火后,碳化物主要沿着板条边界连串析出;电磁感应加热回火后,马氏体板条中析出的碳化物在板条内部及边界均匀弥散分布.经550℃传统方式回火后,马氏体中的碳化物尺寸约为200 nm,而电磁感应回火的碳化物尺寸均小于100 nm.经过不同加热方式回火后,实验钢的硬度差别不显著,随着回火温度升高,2种加热方式回火试样冲击功均升高,但感应加热回火后冲击功升高更为显著,实验钢经550℃电磁感应加热回火后-20℃冲击功达到133 J,是传统加热回火工艺的4.5倍,实现了1000 MPa级高强度低合金钢良好的强韧化组合.     

回火温度对M50钢组织及摩擦磨损性能影响

采用X射线衍射仪、扫描电镜、洛氏硬度计、摩擦磨损试验机等研究了不同温度(160、300和540℃)回火处理对淬火态M50钢的微观组织、硬度及摩擦磨损性能的影响.结果 表明:经1090℃淬火后M50钢显微组织由马氏体、碳化物及残留奥氏体组成,硬度为64.5 HRC,残留奥氏体含量为18％;回火处理使M50钢组织中马氏体转变为回火马氏体,随着回火温度的升高,试验钢硬度先降低再升高,其中,300℃回火时试验钢的硬度较低,540℃回火出现二次硬化现象,硬度值较大,残留奥氏体含量较低约4％.摩擦磨损试验结果表明:540℃回火处理可以有效降低试验钢的摩擦系数和磨损率,其磨损机制为轻微磨粒磨损伴随粘着磨损.