超高强度钢中的(M-A)组织和贝氏体

等温淬火的含Si超高强度钢往往存在(M-A)组织和转变不完全的贝氏体组织。在贝氏体区等温组织中的残余奥氏体多存在于前两种组织中。碳化物的类型与残余奥氏体的分布、形态有关。在180,300,320和420℃下等温形成的贝氏体中均存在有ε碳化物。马氏体α或贝氏体,奥氏体A和ε碳化物间的取向关系为碳化物可从α/A界面A侧析出。     

THE M-A STRUCTURE AND BAINITE IN ULTRA HIGH STRENGTH LOW ALLOY STEELS

等温淬火的含Si超高强度钢往往存在(M-A)组织和转变不完全的贝氏体组织。在贝氏体区等温组织中的残余奥氏体多存在于前两种组织中。碳化物的类型与残余奥氏体的分布、形态有关。在180,300,320和420℃下等温形成的贝氏体中均存在有ε碳化物。马氏体α或贝氏体,奥氏体A和ε碳化物间的取向关系为碳化物可从α/A界面A侧析出。     

等温淬火球墨铸铁热处理工艺研究

系统研究了等温淬火温度和等温时间对传统单步和两步等温淬火工艺处理的等温淬火球墨铸铁(Austempered Ductile Iron,ADI)显微组织与力学性能的影响。结果表明:在280~380℃等温淬火时,随温度升高和时间延长,贝氏体组织逐渐粗化;随等温温度升高,残余奥氏体含量及其含碳量越多。等温淬火温度对ADI力学性能有显著影响,通过调整等温淬火温度可以获得不同力学性能等级的ADI。与传统单步ADI相比,两步工艺等温淬火ADI贝氏体组织更细小,残余奥氏体体积分数和残余奥氏体碳含量更高。两步等温淬火工艺能有效提高ADI抗拉强度和屈服强度,但不利于伸长率和冲击韧性提升。     

18Cr2Ni4WA钢渗碳层中等温贝氏体对接触疲劳性能的影响

用滚轮试样研究了18Cr2Ni4WA钢渗碳后等温淬火形成的贝氏体对接触疲劳性能的影响。结果表明,由等温形成的下贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成的混合组织的接触疲劳寿命明显低于由马氏体和残余奥氏体组成的混合组织的接触疲劳寿命。分析表明,这既与等温下贝氏体本身的断裂特性有关,也与等温淬火试样中的残余奥氏体的机械稳定性较低有关。     

80MnSiCrWAl钢的低温等温淬火组织及力学性能

用差示扫描量热法和热机械模拟试验机分别测定了80MnSiCrWAl钢的相变点Acl、Acm和Ms.该钢试样加热到1000℃保温30 min奥氏体化后,在稍高于Ms温度的盐浴中进行等温淬火处理.采用光学显微镜、透射电镜和X射线衍射仪对处理后钢的组织和相组成进行研究,并测定硬度和冲击功.结果表明,该钢等温淬火后得到由板条状贝氏体铁素体和薄膜状残余奥氏体组成的无碳化物贝氏体组织.随等温淬火温度的升高,贝氏体铁素体板条厚度增大,残余奥氏体的体积分数减少,硬度和强度降低,冲击功略微减小.     

等温淬火对水利工程用YP460钢的组织与力学性能的影响

研究了等温淬火温度和保温时间对YP460钢的显微组织、物相组成、硬度和冲击性能的影响,优化了等温淬火工艺。结果表明:淬火态、250~300℃和325℃等温淬火态YP460钢的显微组织分别为马氏体+残余奥氏体、下贝氏体+残余奥氏体和上贝氏体+残余奥氏体;当等温温度为250、275和300℃时,随着等温保温时间的延长,洛氏硬度呈现逐渐增加的趋势而冲击韧性呈现逐渐降低的特征;而当等温温度为325℃时,洛氏硬度随着保温时间的延长逐渐降低而冲击韧性逐渐升高;相同等温保温时间下,325℃等温淬火态试样的洛氏硬度和冲击韧性都要低于250~300℃等温淬火态试样;YP460钢适宜的等温淬火工艺为300℃保温4~8 h。     

热处理工艺对中碳TRIP钢微观组织及力学性能的影响

研究了淬火回火（QT）和等温淬火（AT）两种热处理工艺对0.4C-1.5Si-1.5Mn系中碳TRIP钢棒材微观组织和力学性能的影响。结果表明,经等温淬火处理的试样,含有贝氏体铁素体、贝氏体、残余奥氏体及少量马氏体等多相组织,并且试样中含有较高的残余奥氏体量,这使得其常规力学性能明显优于淬火回火马氏体组织的试样。等温淬火工艺经400℃等温600s所获得的力学性能最佳,相变诱发塑性效果也最好,而且基体的组织较为均匀细化,残余奥氏体的含量较高,并有较多的下贝氏体存在,与上贝氏体交替出现对基体进行分割,从而可使实验用TRIP钢具有明显的TRIP效应。     

20Si2Mn2CrNi钢Ms点下的等温转变组织及其强韧性

采用热膨胀法研究了一种低碳低合金B/M复相高强20Si2Mn2CrNi钢在Ms点(386℃)附近等温淬火的相变动力学,运用K-M模型定性地计算了Ms点以下等温淬火时的马氏体体积分数,研究了试验钢在不同等温淬火工艺下的组织转变对其力学性能的影响规律。结果表明,试验钢在高于386℃等温时过冷奥氏体转变为上贝氏体,而在386℃以下等温时除形成马氏体外,还形成了与386℃以上奥氏体等温转变为贝氏体动力学一致的低温贝氏体。试验钢在300℃等温淬火时,马氏体体积分数为91.74%,硬度为41.7 HRC,冲击吸收能量为91.7 J,具有较好的强塑性综合力学性能,这与贝氏体组织与马氏体组织良好的协调变形有关。     

Si-Mn贝氏体/马氏体耐磨铸钢等温热处理工艺及性能研究

测定了控制冷却Ｓｉ－Ｍｎ贝氏体／马氏体耐磨铸钢的过冷奥氏体等温转变曲线,并以此为依据,对这种钢的等温淬火工艺及性能进行了研究。结果表明,通过Ｓｉ、Ｍｎ复合合金化,可使钢的珠光体转变和贝氏体转变分离,过冷奥氏体稳定性提高。该钢理想的等温处理工艺为８００℃奥氏体化＋２８０℃等温３ｈ。经此工艺处理后获得的下贝氏体／马氏体组织铸钢综合性能优良。     

超高强度钢40CrNi2Si2MoVA两种等温淬火工艺研究

对超高强度钢40CrNi2Si2MoVA进行了马氏体和贝氏体等温淬火热处理。结果表明,两种等温淬火工艺都能得到马氏体＋下贝氏体＋少量残余奥氏体的复合组织,使得各项力学性能指标得到良好的配合。本文探讨了40CrNi2Si2MoVA组织性能的变化规律,总结出最合理的热处理工艺参数。     

等温淬火温度和时间对ZG30SiMnCr性能和组织的影响研究

热处理是提高奥氏体-贝氏体钢性能的重要手段,选择合理的热处理工艺对提高奥氏体-贝氏体钢性能具有重要的意义。本文研究了不同等温淬火温度、时间对奥氏体-贝氏体钢ZG30SiMnCr淬火后硬度和冲击韧度的影响规律。研究结果表明,ZG30SiMnCr经300℃×60 min等温淬火,试样的硬度值达47.13 HRC,其冲击韧度值为134.70 J/cm^2,综合力学性能好,组织为典型的奥氏体-贝氏体组织,无碳化物相。X衍射分析结果表明,组织中残余奥氏体含量为10.61%。     

65Mn钢弹垫贝氏体等温淬火工艺

65Mn钢弹垫常见热处理缺陷有硬度不均匀、不足或过高,氧化与脱碳,热处理裂纹,脆断等,导致产品不能满足市场和客户对日益增长产品质量的要求。本文研究贝氏体等温淬火工艺对65Mn钢组织和性能的影响。结果表明:等温加热温度对65Mn钢弹垫的金相组织和硬度有直接影响;随着等温时间的延长,贝氏体等温淬火组织中残余奥氏体以及铁素体含量减少,弹性疲劳寿命明显提高。65Mn钢弹垫采用810℃加热→320+5℃等温120 min热处理工艺,获得细小下贝氏体+适量马氏体、残余奥氏体以及铁素体的复相组织,可满足用户的使用要求。     

变形对超高强贝氏体钢组织和力学性能的影响

采用低温奥氏体预变形+等温贝氏体相变相结合的工艺,研究了变形对中碳贝氏体钢相变和组织的影响,利用热模拟实验、SEM、TEM、XRD和拉伸实验等分析了变形影响残余奥氏体的微观机理及其对强塑性的影响规律.结果表明,过冷奥氏体在300℃变形20％,不仅可以加速随后等温贝氏体相变,细化贝氏体组织,同时还能增加室温组织中的残余奥氏体及其稳定性.残余奥氏体稳定性同时受C含量和位错密度影响,延长等温时间可以增加奥氏体中C含量;变形可以使奥氏体中位错密度增加,有利于获得稳定性较高的残余奥氏体,从而优化超高强贝氏体钢综合性能,制备的中碳超高强贝氏体钢抗拉强度为1733 MPa,延伸率达到15.7％.     

超高碳钢二阶段等温淬火组织与性能

研究了超高碳钢进行二阶段等温淬火处理后的组织与冲击韧性。结果表明,二阶段等温淬火中较低温度的一阶段等温,与直接等温相比,贝氏体转变被推迟;随着提高一阶段的等温温度,二阶段的贝氏体转变大大加速;当一阶段等温未发生贝氏体转变或量很少时,最终贝氏体形态取决于二阶段等温温度。经250℃×10 min+300℃×10 min工艺处理后,获得以下贝氏体为主含有少量残余奥氏体或马氏体复合组织的超高碳钢,表现出高硬度(56 HRC)和高的冲击韧性(120 J)。     

合金元素及等温淬火工艺对超细贝氏体钢组织的影响

研究了合金元素Al和Co添加及等温淬火工艺对超细贝氏体钢组织转变的影响。结果表明:添加Al和Co元素能加速超细贝氏体相变,含Al和Co的试验钢在200℃等温1 h超细贝氏体含量约70%左右,当等温5 h时,超细贝氏体含量已经90%,再延长保温时间,超细贝氏体含量变化不明显;相同保温时间条件下,随等温温度的升高,超细贝氏体板条束变长,粗化。     

等温淬火工艺对奥-贝铸钢组织和性能的影响

研究等温淬火工艺因素(奥氏体化温度、等温淬火温度、等温淬火时间等)对奥氏体 贝氏体铸钢显微组织和力学性能的影响的试验结果表明,选定成分的高碳(0 75%)高硅(2 4%)铸钢,在280～360℃范围内经等温淬火处理后,可以获得无碳化物析出的奥氏体-贝氏体组织,且随着等温淬火温度的升高,贝氏体形貌由针状下贝氏体逐渐向羽毛状上贝氏体转变。试验结果还表明,等温淬火工艺对力学性能的影响较复杂,奥氏体化温度和时间为900℃×120min、等温淬火温度和时间为320℃、120min时,可以获得较佳的综合力学性能。     

热处理温度对弹簧钢组织性能影响的实验研究

为优化等温淬回火工艺,提高弹簧钢的质量,以60Si2CrVAT弹簧钢为研究对象,试验分析了淬火与回火对钢的组织性能的影响.结果表明:不同等温淬火温度下随回火温度的升高,弹簧钢的强度下降,910℃×30min+310℃×30min奥氏体化等温淬火得到贝氏体、残余奥氏体、未溶碳化物和少量马氏体后,再经420℃×60min回火水冷后,获得的回火屈氏体综合组织性能相对较佳.     

淬火合金钢中的奥氏体稳定化

研究了马氏体(M)和贝氏体(B)两相温度区等温淬火组织中的奥氏体稳定化．在一定等温时间内，奥氏体稳定化程度，即残余奥氏体量与等温温度间的关系呈马鞍型曲线．在实验钢中，其谷底值低于用同冷却介质淬火组织中的AR，表明在一定条件下等温停留并不引起残余奥氏体量增多．可利用马鞍型曲线调整AR与M及B的含量配比，获得无变形或强韧性配合最佳的准贝氏体等温淬火工艺．奥氏体稳定化为热稳定化、化学稳定化、相致稳定化和宏观热应力稳定化诸机制的综合作用．马氏体临界点Mc点无特殊物理意义。     

等温淬火对消失模-精铸复合铸造1Cr17钢喷头组织和性能的影响

通过OM、TEM、SEM和电子拉力试验机,研究了等温淬火对消失模-精铸复合铸造1Cr17钢园林喷头的显微组织与弯曲性能的影响。结果表明,1Cr17钢组织由贝氏体、马氏体和奥氏体组成。试样经300℃等温淬火后,随着时间的延长,组织中的贝氏体逐渐增多,残余奥氏体量减少。试样的弯曲强度在淬火后略有升高,等温油淬时间为4h的试样综合力学性能最好。     

不同碳含量贝氏体合金钢等温淬火后的组织与性能

研究了3种碳含量(0.22C、0.34C、0.45C)的贝氏体钢在960℃奥氏体化+Ms点以上10～50℃等温淬火工艺下碳含量对贝氏体组织转变和力学性能的影响。结果表明,3种试验钢经过等温淬火处理后均获得由贝氏体铁素体和残留奥氏体相间分布组成的无碳化物贝氏体组织;随着碳含量的降低,贝氏体相变时间显著缩短,贝氏体铁素体板条变厚,硬度和抗拉强度呈下降趋势,但冲击性能显著提高,这主要是与低碳钢贝氏体转变温度更高,贝氏体铁素体板条粗大但高碳含量的大块状残留奥氏体减少有关。