冷却工艺对贝氏体钢拉杆组织和性能的影响

研究了热处理冷却工艺对贝氏体钢拉杆组织及力学性能的影响。试验结果表明,ø70 mm贝氏体钢拉杆材料经920 ℃空冷+300 ℃回火、920 ℃水冷30 s后出水空冷+300 ℃回火后,杆体的组织为贝氏体铁素体和残留奥氏体;经920 ℃水冷+200 ℃回火后,杆体的组织为回火板条马氏体和残留奥氏体。920 ℃水冷+200 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1513 MPa、KV₂为73.2 J、硬度为46.5 HRC;920 ℃水冷30 s后空冷+300 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1254 MPa、KV₂为76.0 J、硬度为42.0 HRC;920 ℃空冷+300 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1226 MPa、KV₂为75.5 J、硬度为41.9 HRC。ø70 mm贝氏体钢拉杆热处理先水冷后空冷可以提高其冲击性能。     

冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响

研究了冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响。结果表明,780 ℃淬火油冷、550 ℃回火后试样具有较高的抗拉强度和冲击吸收能量,分别为1250 MPa和78.63 J;20%聚乙二醇商用淬火液冷却后的抗拉强度为1140 MPa,冲击吸收能量为80.7 J;油冷及20%聚乙二醇淬火液冷却后组织为索氏体组织和少量的铁素体。860 ℃淬火雾冷/空冷+550 ℃回火后试样的抗拉强度分别为1010 MPa和945 MPa,冲击吸收能量分别为35.7 J及38.4 J,组织为回火索氏体或粒状贝氏体。780 ℃淬火油冷/商用淬火液冷却是较为合适的淬火冷却工艺。780 ℃淬火油冷/20%聚乙二醇淬火液冷却+550 ℃回火后冲击断裂机制为韧性断裂,860 ℃淬火雾冷/空冷550 ℃回火后冲击断裂机制为脆性断裂,增加淬火冷却速度可以改善冲击断口形貌。     

热处理工艺对2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝组织和力学性能的影响

采用光学金相显微镜、扫描电镜观察,测试力学性能,研究不同焊后热处理对2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝力学性能、夏比冲击吸收能量和显微组织的影响。结果表明,回火参数增加,焊缝力学性能提高。焊态硬度最高,冲击吸收能量最小,组织主要为板条贝氏体,贝氏体粗大且板条平行;最小焊后热处理后硬度下降,冲击吸收能量提高,组织为板条贝氏体和粒状贝氏体;最大焊后热处理后焊缝硬度和母材近似相同,冲击吸收能量均在153 J以上,板条贝氏体细化,粒状贝氏体增加,焊缝的力学性能相对最好。     

回火工艺对1Cr12Ni3MoVN钢组织和性能的影响

通过显微组织分析、室温拉伸试验、冲击试验、硬度试验,研究不同回火制度下1Cr12Ni3MoVN钢的显微组织与力学性能。结果表明,随着回火温度的增加,1Cr12Ni3MoVN钢析出相数量不断增加,对材料的强度、冲击性能具有增强效果;碳化物聚集长大,基体组织逐渐由马氏体向回火索氏体转变,杂质元素在晶界处偏聚而降低了材料的断裂抗性,冲击韧性降低,回火温度应取较低温度;随565 ℃回火时间的延长,1Cr12Ni3MoVN钢抗拉强度、屈服强度、硬度下降,塑性变化不大,冲击吸收能量略有增加,回火保温时间不宜过长;随回火冷却速度的降低,1Cr12Ni3MoVN钢强度先升后降,塑性变化不大,冲击吸收能量显著下降,硬度变化不大,建议以空冷方式进行回火冷却。最佳的回火热处理工艺为565 ℃保温2 h,空冷。     

一种低碳多元空冷贝氏体铸钢的组织与性能

本文以A3废钢为主要原料,添加Si、Mn、Cr和一种廉价的金属等多种合金元素,加入少量Mo、稀土进行微合金化和变质处理,在中频炉冶炼、潮模砂型的条件下,制得10 mm×10 mm×55 mm无缺口冲击试样.经热处理后,获得了以准贝氏体为基体综合性能优良的合金钢.该钢经过奥氏体化后空冷,再经回火处理,分别测试了空冷、回火处理后试样的洛氏硬度、冲击韧性,并在Olympus和扫描电子显微镜(SEM)下观察了其组织形态与断口形貌.试验结果表明,试样经920 ℃保温1 h奥氏体化后空冷、300 ℃保温2 h回火后得到较好的硬度与冲击韧性的匹配,硬度达到HRC 34,冲击韧性高于240 J/cm2,金相组织以准贝氏体为主,含有少量的残余奥氏体.实验证明该钢是一种热处理工艺简便、成本低、可以代替调质钢、提高经济效益的新型钢种.     

Z12CN不锈钢热处理工艺研究

Z12CN钢为铸造马氏体不锈钢,常用于制作水泵零件。为确定Z12CN钢的最佳热处理工艺,制作了?30 mm×300 mm的Z12CN钢试块,并对其进行了1 020℃保温1.5 h空冷正火和660℃、720℃和760℃回火3 h空冷及760℃回火5 h和7 h空冷。经上述工艺热处理后检测了试块的硬度、强度和冲击韧度以及经最佳工艺热处理后的显微组织。结果表明：随着回火温度的提高,正火后的Z12CN钢强度和硬度降低,冲击韧度提高;回火温度相同,随着回火时间的延长,钢的强度和硬度降低,冲击韧度提高;Z12CN钢的最佳热处理工艺为1 020℃保温1.5 h空冷正火+760℃回火3～5 h空冷,经此工艺热处理的30 mm厚Z12CN试块力学性能满足设计要求,显微组织为正常的回火索氏体。     

贝体/马氏体复相组织对低碳合金钢强韧性的影响

对低碳Mn-Cr系和低碳Mn-Si-Cr系低合金钢采用空冷和油淬方式分别处理成贝氏体/马氏体复相组织和马氏体组织,探讨了显微组织和回火温度对钢的强韧性的影响.电镜分析表明,空冷处理的低碳Mn-Cr系和低碳Mn-Si-Cr系低合金钢中的贝氏体分别为典型贝氏体和无碳化物贝氏体.Formaster-F相变仪测定表明经空冷处理后,两种钢复相组织中的贝氏体含量均约为20%.力学性能实验表明,空冷低碳Mn-Cr系合金钢在未回火状态下就具有较高的冲击韧度.低碳Mn-Si-Cr系低合金钢油淬后的低温回火脆性开始温度约为220℃,而空冷后其低温回火脆性开始温度提高至360℃以上.示波冲击实验表明,未回火状态的空冷低碳Mn-Cr系低合金钢和360℃回火后的空冷低碳Mn-Si-Cr系低合金钢具有较高的冲击韧度是由于在该状态下实验钢具有较高的裂纹扩展功所致,因此,空冷低碳Mn-Cr系合金钢可在未回火状态下使用,空冷低碳Mn-Si-Cr系低合金钢必须在回火后使用,经340-360℃回火后,空冷低碳Mn-Si-Cr系低合金钢具有较高的强韧性.     

回火工艺对海洋工程用钢E690组织与性能影响

采用扫描电镜、透射电镜及性能测试等方法研究了回火工艺对海洋工程用钢E690组织和性能的影响。结果表明：在同一回火时间下,随着回火温度的增加,试验钢强度呈下降趋势,伸长率呈上升趋势,低温冲击吸收能量先上升然后下降。在同一回火温度下,随着回火时间的延长,试验钢强度呈下降趋势,伸长率先上升后下降,630 ℃和650 ℃回火温度下的低温冲击吸收能量受影响较小。试验钢回火后的组织以板条贝氏体为主;其组织随回火温度的增加,由板条贝氏体向粒状贝氏体转变,钢中析出物也相应粗化。     

回火工艺对海洋工程用钢E690组织与性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜及性能测试等方法研究了回火工艺对海洋工程用钢E690组织和性能的影响。结果表明:在同一回火时间下,随着回火温度的增加,试验钢强度呈下降趋势,伸长率呈上升趋势,低温冲击吸收能量先上升然后下降。在同一回火温度下,随着回火时间的延长,试验钢强度呈下降趋势,伸长率先上升后下降,630℃和650℃回火温度下的低温冲击吸收能量受影响较小。试验钢回火后的组织以板条贝氏体为主;其组织随回火温度的增加,由板条贝氏体向粒状贝氏体转变,钢中析出物也相应粗化。     

心部组织对特厚超高强海工钢力学性能的影响

采用控轧-控冷轧制和淬火-回火热处理制备100 mm厚690 MPa级特厚超高强海工钢,对1/4厚处和心部的组织和性能进行了研究。结果表明:320 mm厚度连铸坯轧制成100 mm厚度钢板过程中,心部累积变形量小,心部晶粒度具有很大差异和出现混晶;同时100 mm厚度特厚钢板,淬火过程中由于心部冷却速度慢,淬透性不足,导致心部形成大量粒状贝氏体,高温回火也难以充分分解粒状贝氏体中M/A岛,两者共同作用,降低了特厚板的心部强度、塑性,尤其降低-60℃和-80℃低温冲击性能。     

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。     

淬火冷却规范对G50钢微观组织和力学性能的影响

借助转子钢冷却过程实测温度变化,制订了不同直径棒材心部冷却规范,研究了G50超高强度钢在奥氏体化后以不同冷却速度冷却后得到的微观组织及其力学性能。结果表明,等效ø430 mm和ø500 mm棒材轴心冷却试样形成马氏体+下贝氏体复相组织,抗拉强度高于油淬试样,屈服强度降低,但不明显损害冲击性能。等效ø650 mm棒材轴心淬火冷却形成60%以上的下贝氏体组织,进一步降低屈服强度的同时,冲击性能反而明显回升,表明该材料在较低的冷却速度下仍保有较高的韧性。     

35CrMnSi低合金钢淬火直径与微观组织的关系

对不同直径的35CrMnSi低合金钢棒进行900 ℃油冷淬火+230 ℃回火处理,通过分析钢棒直径与横截面硬度、横截面中心显微组织的关系,探索了35CrMnSi低合金钢油冷淬火临界直径。结果表明,由于贝氏体的存在使淬火马氏体量与硬度的相关性不再符合SAE J406标准提供的对应关系,其中Ø60 mm钢棒马氏体含量仅约40%,但轴线中心硬度接近于按SAE J406标准90%马氏体对应的硬度,轴线中心强度和韧性考核证明符合超高强度钢强韧性要求,可以判定35CrMnSi低合金高强度钢淬火临界直径不小于Ø60 mm;Ø90 mm钢棒轴线中心粒状贝氏体和上贝氏体对硬度影响有限,450 HV10(46 HRC)的硬度远高于SAE J406标准50%马氏体对应的硬度,同样证明若用SAE J406标准淬火马氏体量预测35CrMnSi钢的淬火临界直径远低于实际值。     

F40MnVS非调质钢大规格棒材热加工图的构建

采用Gleeble-2000D热模拟试验机对F40MnVS非调质钢进行了热模拟压缩试验,分析了该钢在850~1 050 ℃和0.01~10 s^-1条件下的热模拟压缩变形特征。同时,根据Prasad提出的动态材料模型(DMM)并结合有限元模拟,建立了适用于F40MnVS非调质钢φ156 mm规格棒材的热加工图。研究结果表明,在低应变速率(0.01~0.1 s^-1)下,材料呈现典型的动态再结晶特征;在高应变速率(1~10 s^-1)下,材料发生动态回复;由所建立的热加工图确定了F40MnVS非调质钢的最佳的热变形工艺,即变形温度900~950 ℃,应变速率0.03~0.1 s^-1。热加工图为F40MnVS非调质钢大规格棒材的加工性能分析和工艺优化提供了参考依据。     

A comparative study on non-quenched and quenched prehardened steel for large section plastic mould

The non-quenched prehardened (NQP) steel and quenched and tempered prehardened (QP) steel for plastic mould were compared in terms of their microstructures, machinability, hardness and weldability along with their continuous cooling transformation. Results show that the microstructure of the NQP steel bloom consists of bainite through the whole section, while tempered martensite and bainite are found across the whole section of the QP steel. However, hardness fluctuations of two types of steel are not more than 3 HRC, for the former contributed to the high bainitic hardenability, while, for the latter, microstructures were adjusted by heat treatment after forging. Compared with the QP steel, the NQP steel results in better machinability, weldability and requires a simplified process that saves energy.     

回火工艺对1200 MPa级贝氏体钢轨组织性能的影响

对贝氏体钢轨钢不同工艺回火后的组织和性能进行研究.结果表明,350℃回火4h及以上,贝氏体钢轨屈服强度大于1000 MPa,抗拉强度大于1200 MPa,伸长率和断面收缩率分别大于15％和45％,室温冲击功大于150 J;在450～550℃回火时,出现明显的回火脆性.金相显微镜和透射电子显微镜观察表明,贝氏体轨钢以粒状贝氏体组织为主,残留奥氏体在板条间以M-A岛状形式分布.不同回火温度及3％拉伸变形后试验贝氏体轨钢残留奥氏体的测定结果表明,350℃回火时的残留奥氏体机械稳定性最好.贝氏体钢轨的强韧性随回火温度的变化与残留奥氏体的机械稳定性密切相关.     

大模块非调质预硬型塑料模具钢的淬透性

通过成分优化设计,提高实验钢空冷及风冷时的淬透性能,并以ANSYS数值模拟计算出的厚度为500～1000 mm不等的大模块非调质生产时的冷却速度范围为验证条件,验证实验钢的空冷及风冷贝氏体淬透性。结果表明:实验用贝氏体非调质预硬型塑料模具钢达到所需的淬透性能要求,在0.01～0.1℃/s冷速范围内,即大于1000 mm厚度模块模拟冷速范围,依然获得组织均匀的贝氏体,且硬度范围在393～434 HV之间,满足硬度波动在±2 HRC以内的硬度均匀性条件,可应用于厚度在800～1000 mm大模块预硬型塑料模具钢的非调质试生产中。     

07MnCrMoVR水电钢的生产工艺及组织性能

采用激光共聚焦扫描显微镜对07MnCrMoR水电钢奥氏体晶粒长大的动态过程进行了原位观察,并对其静态CCT曲线进行了测定,利用淬火机和热处理炉对38 mm厚的试验钢进行了淬火和回火试验。结果表明:试验钢在1200℃以下加热时奥氏体晶粒长大趋势不明显;当冷却速率为0.05~0.25℃/s时,试验钢的组织转变为多边形铁素体+珠光体,冷却速率为0.5~20℃/s时转变为贝氏体组织,冷却速率为20~50℃/s时转变为马氏体组织;930℃淬火后,试验钢的组织转变为板条贝氏体+马氏体,600℃回火后转变为铁素体+回火贝氏体,大量的碳化物在铁素体基体上析出,其屈服强度为602 MPa,抗拉强度为713 MPa,-20℃低温冲击吸收能量为259 J,力学性能高于国家标准的要求,为最佳的调质生产工艺。     

38MnVS非调质钢活塞锻后控制冷却工艺

对38MnVS非调质钢活塞进行锻后冷却处理并探讨了不同冷却工艺对非调质钢活塞的影响规律.首先,分析了不同冷却速率对非调质钢活塞的组织性能和力学性能的影响,可知,在冷却速率为50～90℃·min-1下,非调质钢析出珠光体及铁素体时各方面的性能最优.然后,利用分选装置对非调质钢活塞锻件进行预选,挑选出达到合格锻造温度的活塞...