新型R5系泊链钢热处理工艺的优化

采用正交试验研究了热处理工艺参数对R5系泊链钢力学性能的影响,确定了R5系泊链钢的最佳热处理工艺.结果表明,回火温度和回火时间对抗拉强度、屈服强度以及屈强比的影响较大.R5系泊链钢最佳热处理工艺为:950 ℃,10%盐水淬火+550 ℃×60 min回火后水冷.     

热处理工艺对新型R5系泊链钢组织和断裂韧性的影响

采用裂纹尖端张开位移(CTOD)实验方法对研究了不同热处理工艺对新型R5系泊链钢断裂韧性的影响,使用偏光显微镜、光学显微镜和扫描电镜等对CTOD试样裂纹扩展区组织及断口形貌进行分析,并用高低温材料试验机测试了R5系泊链钢低温-20℃下的力学性能。结果表明,回火温度对R5系泊链钢CTOD断裂韧性有显著影响。在570~600℃范围内回火,组织保留马氏体位向,碳化物呈片状及长条状不均匀分布在原奥氏体晶界、马氏体板条界及板条内部,应力作用下容易导致局部应力集中,裂纹扩展速率大,CTOD特征值接近零。随回火温度升高,在600~690℃范围内回火,碳化物逐渐聚集、球化并在基体中弥散均匀分布,应力作用下不易引起局部应力集中,并且在裂纹扩展时可使裂纹扩展方向发生偏转,裂纹扩展路径延长,裂纹扩展受到抑制,CTOD特征值随回火温度升高不断增大。经950℃淬火+630~660℃区间回火,R5系泊链钢同时具有高强度和良好的CTOD断裂韧性。     

热处理工艺对新型系泊链钢组织与耐蚀性能的影响

采用920℃水冷淬火后再经560～650℃保温3 h的回火工艺,研究了不同回火工艺对新型系泊链钢组织、耐蚀性能的影响。结果表明,该新型系泊链钢随回火温度从560℃升高到650℃,碳化物析出类型由低温的M3C型向高温的M7C3和M23C6型转变;形态由低温细小棒状和片状逐渐向高温颗粒较大椭圆状和球状转变;耐蚀性能逐渐变好,应力腐蚀敏感性也逐渐减小。耐蚀性能的变化主要是由回火组织中相界、晶界及碳化物的数量和形态的变化所引起的。     

回火温度对新型系泊链钢的组织与氢扩散行为的影响

采用透射电镜和背散射电子衍射(EBSD)研究了560、600和640℃3种不同温度回火对新型系泊链钢显微组织的影响,并用电化学渗透方法研究了氢在这3种不同温度回火系泊链钢中的扩散行为。结果表明,随回火温度的升高,系泊链钢中析出的碳化物由弥散分布的细小针状向稀疏分布的椭圆状和球状转变;小角度晶界减少,大角度晶界增多;640℃回火试样的氢扩散系数比560℃回火试样的氢扩散系数增大近一个数量级,而扩散激活能仅略微减小;在相同充氢条件下,室温总可扩散氢大大减少。氢扩散行为的变化主要是由回火组织中晶界、碳化物等氢陷阱的变化所致。     

热处理工艺对系泊链焊接接头组织与性能的影响

分析了不同热处理工艺对22MnCrNiMo钢系泊链的焊接接头的组织和力学性能的影响.结果表明,22MnCrNiiMo系泊链钢焊接接头经过930℃×30 min+620℃×30 min一次淬火回火后,强度和塑性明显改善;经过930℃×30min+930℃×30 min+620℃×30min二次循环淬火回火后,晶粒更加细小均匀,消除了大小晶粒不均匀的情况,力学性能尤其是塑性和冲击韧性得到进一步提高.     

超高强度R5系泊链热处理工艺的研究

研究了热处理工艺对R5级系泊链力学性能的影响.结果表明,淬火温度、回火温度和运行速度对抗拉强度、屈服强度影响很大.得出R5级系泊链的最佳热处理工艺为:1050℃淬火+650℃回火.     

Mo对R5系泊链钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线的影响

采用热膨胀仪、金相显微镜与维氏硬度计测定了不同Mo含量下R5系泊链钢的过冷奥氏体在不同冷却速度下的连续冷却转变曲线(CCT),并观察了试验钢在不同冷却条件下的显微组织.结果表明,在R5系泊链钢中钼含量每增加0.15%,Bs点平均下降28 ℃左右,当Mo含量分别为0.3%、0.45%、0.6%时,Bs点温度依次为632 ℃、601 ℃和576 ℃,钼对Ms点影响较小,降幅不足10 ℃.     

回火温度对新型系泊链钢的组织与氢脆敏感性的影响

用透射电子显微技术和背散射电子衍射(EBSD)研究了560、600和640℃三种不同回火温度对新型系泊链钢显微组织的影响,并用预充氢拉伸试验研究了三种不同回火温度试样的氢脆敏感性。结果表明,该钢随回火温度的升高,碳化物析出形态由弥散分布的细小针状向稀疏的椭圆状和球状转变;小角度晶界减少,大角度晶界增多;组织变化导致可扩散氢含量减少,氢脆敏感性下降。     

高强度R6级系泊链热处理工艺的研究

研究了热处理工艺对R6级系泊链的力学性能影响。结果表明,淬火温度、回火温度和保温时间对抗拉强度和屈服强度影响很大。得出R6级系泊链的热处理工艺:1030℃淬火+655℃回火。     

回火温度对系泊链钢氢扩散行为的影响

系泊链对海洋平台的安全性起着重要的作用。本文用电化学氢渗透方法研究了560、600、640℃三种回火温度对系泊链钢氢扩散行为的影响。结果表明:可逆氢陷阱比不可逆氢陷阱对材料的表观扩散系数影响较大;随着回火温度的升高,氢的表观扩散系数增加,扩散通量增加,表观扩散激活能减小;随着渗透温度的增加,氢的表观扩散系数增加,穿透时间减小。     

回火温度对3Cr3Mo2NiW钢力学性能和断口形貌的影响

研究了3Cr3Mo2NiW钢力学性能和断口形貌随回火温度的变化。结果显示,随着回火温度的升高,试验钢的硬度降低,韧性增加,550 ℃回火时出现二次硬化现象;600 ℃以上回火,硬度明显降低,韧性大幅度增加;700 ℃回火态试样未冲断。淬火后,随着回火温度的升高,试验钢的基体组织逐渐转变为回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体。300~600 ℃温度区间内回火试样的断裂方式为准解理断裂,高温回火试样的断裂方式为韧性断裂,不同温度回火后得到的显微组织和碳化物对试样的冲击韧性有较大影响。     

R3S级C型梨形卸扣的热处理工艺改进

随着海洋事业的快速发展,海洋工程对系泊附件的性能要求越来越高。热处理工艺是R3S系泊附件制造过程中的关键技术之一。本文对R3S级C型梨形卸扣的淬火＋回火热处理工艺进行了改进,研究了890~930℃一次淬火＋（820~890）℃二次淬火＋回火对梨形卸扣冲击韧性的影响,使其满足船级社的规范要求。     

回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、显微组织观察、扫描电镜观察,研究回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响规律。结果表明:试验钢900 ℃保温后水淬再200~300 ℃回火后,为回火板条马氏体组织;在 400 ℃和500 ℃回火后,为回火屈氏体组织;在600 ℃回火后,为回火索氏体组织。试验钢具有较高的回火稳定性,在400~600 ℃回火时,α铁素体仍保持板条马氏体的形状和位向。在200 ℃回火后,小角度晶界含量较多,阻碍微裂纹扩展,韧性较好,随着回火温度的升高,小角度晶界占比逐渐减少,在400 ℃回火后,小角度晶界占比较少,碳化物的析出恶化试验钢的韧性,发生了回火脆性,韧性最差,500 ℃和600 ℃回火后,试验钢的小角度晶界占比较400 ℃相差不明显,但试验钢回复程度较大且600 ℃回火发生部分再结晶,回火软化作用较大,韧性较高。当回火温度为200 ℃时,试验钢具有最佳的综合性能,屈服强度为1164.38 MPa,抗拉强度为1429.70 MPa,断后伸长率为14.66%,硬度为430.27 HV3,标准试样-40 ℃冲击吸收能量为92.30 J。     

热处理对高速列车用51CrV4弹簧钢力学性能的影响

研究了热处理工艺对满足欧洲标准要求的不同直径的高速列车用51CrV4弹簧钢的显微组织及力学性能的影响。研究结果表明,在450~500℃范围内回火后,微观组织均为回火马氏体。随着回火温度的升高,弹簧钢的硬度和强度逐渐下降,塑性和冲击值均略有提高。断口的SEM观察表明,随着回火温度的升高,裂纹的扩展路径更加曲折,表明其塑性逐渐提高。在本文的热处理条件下,不同直径钢弹簧材料的力学性能均能满足EN13298标准要求。     

回火温度对30Cr3Si2NiMoWNb钢组织性能的影响

采用扫描电镜、能谱分析和力学试验等研究了回火温度对30Cr3Si2NiMoWNb超高强度钢组织和性能的影响。结果表明,回火温度变化可实现对力学性能的大幅度调控。200~350 ℃回火,微观组织为回火马氏体与细小弥散的ε-碳化物,此阶段强韧性变化幅度较小,抗拉强度等级1700 MPa、屈服强度等级1300 MPa;350~500 ℃回火由于渗碳体的不均匀析出,强度和韧性同时下降,其中500 ℃左右回火脆性最为严重,冲击吸收能量下降至最低点;500~700 ℃回火生成较稳定的球状渗碳体,强度大幅下降,韧性大幅上升。回火温度对强韧性的影响机理为ε-碳化物、渗碳体等析出相演变过程的影响;一定含量的Si元素可以提高渗碳体形成温度和回火脆性温度。     

热处理工艺对0Cr13Ni5Mo钢焊接接头组织和性能的影响

对马氏体不锈钢0Cr13Ni5Mo焊接接头经过1000℃油淬后,分别进行了600℃,620℃+600℃,400℃回火。通过显微组织分析、拉伸试验、冲击试验和硬度检测对3种焊接接头的组织和力学性能进行了研究。结果表明,3种焊接接头中焊缝组织粗大,硬度最高;焊接接头的韧性低于相应热处理状态下母材的韧性;随着回火温度的降低,韧性下降,强度提高。二次回火比一次回火组织更加细小,强度和韧性更好;620℃+600℃二次回火后焊接接头具有比较理想的综合力学性能。     

回火温度对Q890高强钢组织和性能的影响

研究了回火温度对经一定温度淬火后的Q890高强度钢组织和力学性能的影响。结果表明,从920℃淬火并于200～700℃回火时,随着回火温度的升高,Q890钢的淬火马氏体逐渐转变为回火马氏体、回火托氏体及回火索氏体,硬度总体呈下降趋势;600℃回火后,Q890钢的组织主要为回火托氏体,硬度为35HRC。此外,经从920℃淬火和600℃回火的5～25mm厚Q890钢板的屈服强度均大于900MPa,-40℃的冲击韧度均大于45J。     

回火对新型C级圆环链用钢组织与性能的影响

对新型C级圆环链用钢分别进行300、420、500和600℃的一系列回火试验及其力学性能测定:研究了回火温度对钢淬火后性能的影响.结果发现,实验钢在400℃附近回火可得到良好的综合室温力学性能和冲击韧度,可以满足C级圆环链力学性能的要求.     

回火温度对高氮不锈轴承钢显微组织与力学性能的影响

采用万能拉伸试验机、冲击试验机、光学显微镜、XRD、SEM和TEM等对高氮不锈轴承钢Cronidur 30不同回火温度下的显微组织和力学性能进行了研究和分析。结果表明:高氮不锈轴承钢Cronidur 30在150~500 ℃回火时的显微组织为回火马氏体+碳氮化物+残留奥氏体,高于550 ℃回火后基体逐渐转变为回火索氏体,同时析出相逐渐聚集、长大;随着回火温度的升高,强度和硬度总体上呈现先下降后升高再下降的过程,而冲击性能反之,在450 ℃回火时,碳化物M₂₃C₆和氮化物Cr₂N析出明显,此时产生二次硬化现象,其抗拉强度可达2133 MPa。400 ℃回火试样发现有极少量富Cr-Fe-Mo的析出相(σ相),显著降低其冲击性能,500 ℃回火时残留奥氏体分解、转变导致冲击性能略有降低。     

回火温度对大尺寸锻态35CrMo钢微观组织和力学性能的影响

研究了回火温度对大尺寸锻态35CrMo钢调质处理后组织特性及力学性能的影响,特别针对回火过程中渗碳体的析出动力学及大尺寸试块的组织性能不均匀性展开了分析。结果表明,锻坯热处理前的铁素体、珠光体带状组织经调质处理后完全消除,最终组织为含有大量渗碳体析出的回火马氏体,同时试块心部包含少量分布于原奥氏体晶界的回火贝氏体。回火过程中渗碳体的析出分为C扩散控制的快速长大阶段和Cr扩散控制的尺寸稳定阶段。锻态35CrMo钢经调质处理后仍存在力学性能各向异性,随着回火温度的升高,试验钢横、纵向强度下降,塑性和韧性同步提升。经综合考虑,当回火温度为570 ℃时,其强度、塑性和韧性具有最优匹配。