热处理工艺对Fe-12Mn-xNi-4C-3.5Si铸铁组织与性能的影响

熔炼出3种不同镍含量的Fe-12Mn-xNi-4C-3.5Si(x=5%,10%,15%)系合金铸铁,研究了不同的热处理工艺对合金组织和性能的影响.结果表明,合金中碳元素的石墨化倾向随着Ni含量增加而增大;经高温退火处理后,合金组织由奥氏体基体、石墨及少量点状碳化物组成;合金中Ni含量越高,碳化物在高温下越容易分解.淬火处理后由于获得了单一奥氏体基体,合金的冲击韧度和抗弯强度均有较大提高,Ni含量越高韧性提高越显著,经900 ℃、8 h保温后淬火的Fe-12Mn-15Ni-4C-3.5Si合金,在三点弯曲试验中可弯成120°不裂,冲击韧度提高至50.2 J·cm~(-2),淬火后由于碳化物被消除,合金的硬度下降,磨损率增大.     

热处理对复合铸造高铬高碳钢/碳钢耐磨材料微观组织及力学性能的影响

采用液-固复合的方法制备铸态复合耐磨试验钢,且分别进行等温淬火和淬火-回火处理,利用扫描电镜、硬度计及冲击性能测试研究了不同的热处理对高铬高碳钢/碳钢复合铸造耐磨钢组织和性能的影响。利用JMatPro软件对试验钢不同温度下平衡相种类与含量进行了计算。结果表明,铸态高铬高碳钢/碳钢复合材料耐磨层的微观组织由网状碳化物和粒状珠光体组成;基体层为由粗大的奥氏体在较快冷速下形成的魏氏组织。等温淬火后试验钢耐磨层形成了网状碳化物+细粒状碳化物+奥氏体+铁素体的微观组织,基体层形成了块状铁素体与珠光体的微观组织;淬火-回火后试验钢耐磨层形成了网状碳化物+细粒状碳化物+马氏体的微观组织,基体层形成马氏体+上贝氏体的微观组织。经过等温淬火的试验钢耐磨层硬度为493 HBW,冲击吸收能量为2.6 J,基体层冲击吸收能量为79.2 J;经过淬火-回火的耐磨层硬度为629 HBW,冲击吸收能量为1.6 J,基体层的冲击吸收能量为20.0 J。考虑复合耐磨钢需要抵抗较高冲击载荷,880 ℃保温2 h空冷至320 ℃保温5.5 h的等温淬火为更优的热处理工艺。     

国产108t矿山自卸车重载齿轮组织和硬化层研究

为了提高国产108 t矿用自卸车齿轮寿命,采用金相显微镜、硬度测试、扫描电镜等试验手段,对108 t矿用自卸车齿轮原热处理工艺进行了研究,分析了非金属夹杂物等级、硬度、淬硬层深度、渗碳层深度、碳化物等级。结果表明:108 t矿用自卸车齿轮原预先正火处理的试样晶粒粗大、夹杂物明显;使用HSFD-2型分级等温淬火油的渗碳淬火试样或者渗碳二次淬火热处理试样在渗碳层组织、淬硬层深度、夹杂物各方面优于使用N32机械油的渗碳淬火试样。     

热处理工艺对机床滚珠丝杠用GCr15SiMn轴承钢性能的影响

通过显微组织观察和力学性能测试,研究淬火、回火和高温调质热处理工艺对GCr15Si Mn轴承钢组织和性能的影响。结果表明,高温调质热处理工艺可以改善碳化物组织形态,并细化碳化物,最佳的高温调质处理工艺为:1 070℃×0.5 h淬火+500℃×1 h高温回火+1 000℃奥氏体化淬火+200℃×1 h二次回火。     

GCr15球化珠光体组织在热处理过程中碳化物的遗传性

通过热处理实验,结合定量金相分析,对轴承钢GCr15球化珠光体组织在淬火+回火过程中的碳化物遗传性进行了研究。结果表明:经过淬火+回火处理后,碳化物的平均直径和直径分布均方差均减小,尺寸均匀性得到提高;球化组织和回火组织中的碳化物体积分数、碳化物尺寸和尺寸均匀性变化趋势相同,定量揭示了热处理过程中碳化物的遗传性。     

热处理对机械齿轮钢组织和性能的影响

通过在17Cr2Ni2Mo齿轮钢基础上添加微量元素V、Nb的方法制备新型齿轮钢G1,采用渗碳后直接淬火和一次淬火工艺对两种齿轮钢进行热处理,对比分析了热处理工艺对齿轮钢组织、性能和热处理变形趋势的影响。结果表明:直接淬火工艺下,齿轮钢渗碳层中可见不合格的沿着晶界网状分布的碳化物组织,一次淬火工艺下渗碳层为细小的碳化物+马氏体组织;在两种热处理工艺下,G1钢的渗碳层显微硬度要高于17Cr2Ni2Mo钢,且直接淬火工艺下渗碳层的显微硬度要高于一次淬火工艺下渗碳层的显微硬度,两种齿轮钢的有效硬化层深度都约为1.7 mm;在淬火温度为860℃、回火温度为150℃时,G1齿轮钢渗碳层的显微硬度最大,为适宜的齿轮钢热处理方案;添加V、Nb的G1齿轮钢的热处理变形趋势要小于17Cr2Ni2Mo齿轮钢。     

GCr15轴承钢过热“带状组织”的分析

对ＧＣｒ１５轴承钢进行了不同淬火和回火热处理工艺试验。发现当淬火加热温度过高时，淬火组织中将会呈现出一种明暗相间的过热“带状组织”。这是由于样品中不同区域高温下含铬碳化物溶解难易程度不同导致抗蚀性能判别而引起的。     

改进型M50高温用轴承钢的设计与研发

分析了高温轴承用M50钢中碳化物粗大的原因,为降低V偏析和MC一次碳化物的析出数量,通过热力学计算重新设计了成分并进行了试制。通过电解萃取方法,研究了新钢种在热锻、等温退火后碳化物的类型、尺寸和成分,并检测了该钢在淬火、回火热处理后的硬度。结果表明:新设计钢种在退火后存在M_(23)C_6、M_6C、M_2C三种碳化物,平均尺寸为0.45μm,最大不超过5.3μm;未检测到MC,球状碳化物M_(23)C_6增多;经过淬火、回火处理后,新设计钢的室温硬度不低于64 HRC,400℃下高温硬度不低于60 HRC,完全符合高温轴承的服役要求。     

热处理对超高碳钢组织和性能的影响

采用几种不同的热处理工艺对超高碳钢进行球化处理,并对不同热处理状态下的试样进行了组织观察和力学性能测试分析,探讨了热处理对超高碳钢组织和性能的影响。结果表明,随着碳化物球化率的提高,钢的塑性得到明显改善。经840℃×20min淬火+650℃×3h高温回火处理样品因能获得圆整度高的球状碳化物,而拥有σs=576MPa、σb=835MPa的高强度和δ5=18·4%的良好塑性。经1200℃×4h高温正火+800℃×2h球化退火处理的超高碳钢由于获得的球状碳化物颗粒细小且分布均匀,基体在变形时受到的阻碍作用较弱,故强度较高(σs=622MPa,σb=927MPa),但塑性稍有下降(δ5=16·0%)。经720℃×3·5h退火处理和840℃×20min空冷+720℃×2·5h退火处理的超高碳钢尽管含有一定量的片状碳化物,也能获得高的强度(σs>590MPa,σb>870MPa)和较好的塑性(δ>11%)。     

淬火-配分(Q-P)热处理对18Cr2Ni4W钢渗碳层组织和硬度的影响

采用渗碳处理与Q-P（淬火-配分）热处理工艺相结合的方法,通过箱式炉固体渗碳、Q-P热处理、金相、显微硬度测试等对18Cr2Ni4W钢的微观组织和硬度进行研究。结果表明,渗碳处理后渗层附近的晶粒显著粗化,由于碳含量显著增加导致出现较大的块状或网状碳化物。经过Q-P处理后,渗层中分布着细小、弥散分布的碳化物,晶粒显著细化。对比渗碳和淬火-配分处理的硬度分布曲线,可以发现硬度分布是呈现先升高,然后下降的趋势。其中配分温20 min的渗层的硬度显著提高,最高硬度为1108 HV0.1     

18Cr2Ni4WA钢真空渗碳后热处理工艺的优化

制定了两种不同的热处理工艺,研究18Cr2Ni4WA钢真空渗碳后回火、淬火和深冷工艺对材料组织和性能的影响。结果表明,18Cr2Ni4WA钢渗碳后,经高温回火、淬火、深冷和低温回火处理后,渗碳层深度几乎不受影响,表面残留奥氏体含量显著降低。经680 ℃×5 h两次高温回火+860 ℃淬火+－115.3 ℃深冷+160 ℃低温回火工艺处理后,试样表面硬度为64.2 HRC,渗碳层深度为0.86 mm;并得到由针状回火马氏体、少量残留奥氏体和弥散分布的点状碳化物组成的渗碳层组织和由低碳板条状回火马氏体组成的心部组织,不仅使得表面获得高硬度,同时保证了心部的强韧性。     

离心铸造LGJW20钢结硬质合金热疲性能研究

在自约束型热疲劳试验机上对LGJW20钢结硬质合金进行了热疲劳试验,借助金相分析、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法观察了合金的显微组织,重点研究了LGJW20的热疲劳性能表现,分析了热处理工艺对合金热疲劳性能的影响。结果表明:合金中硬质相主要由鱼骨状共晶碳化物、网状二次碳化物及大块状碳化物组成;合金的热疲劳裂纹在缺口根部萌生,以一条主裂纹形式沿碳化物扩展;合适的热处理工艺能提高基体的高温屈服强度,改善合金的组织结构,提高了合金的热疲劳性能。LGJW20经过980℃淬火、200℃回火处理后热疲劳性能最佳。     

高温均匀化退火及淬火介质对H13钢组织和力学性能的影响

对H13钢进行了锻前高温均匀化退化和锻后热处理淬火介质研究,对其显微组织和力学性能分析。结果显示,H13钢经高温均匀化退火碳化物减少,带状偏析情况得到改善,组织均匀化,冲击韧性提高;淬火试验中采用了PAG淬火液和淬火油不同的淬火介质,经PAG淬火后硬度较油淬更高,综合性能相对较好。     

不同热处理条件对建筑用6CrW2MoVSi钢组织及硬度的影响

以建筑用6CrW2MoVSi钢为对象,研究了其在不同热处理条件下组织及硬度的变化规律。结果表明,经退火及淬火后,试验钢中组织细小均匀;在820℃退火后钢中碳化物尺寸约为0.6μm;经950℃淬火后,钢组织主要由板条马氏体和少量针状马氏体组成,其中针状马氏体尺寸小于2.5μm;随着淬火温度的升高,试验钢的淬火硬度上升;高温淬火后,试验钢在回火过程中出现两个回火沉淀硬化区;由不同温度下平衡相的含量变化可知,钢热处理时的非平衡相组成与其平衡态相比温度滞后,且高温处理可促进钢中相的平衡。     

热处理工艺对DIEVAR热作模具钢组织与性能的影响

通过对DIEVAR热作模具钢分别在1020、1030和1050℃进行淬火,然后回火热处理,并利用热力学计算软件Thermo-Calc对其进行热力学计算,研究了热处理工艺对DIEVAR钢组织性能的影响。研究表明:在1020℃淬火处理下,碳化物主要为MC、M_(23)C_6和M_2C,模具钢硬度最低;在1030℃淬火处理下,碳化物主要为MC、M_(23)C_6和M2_C,模具钢硬度最高,为537. 23 HV0. 2,耐磨性最好,冲击性能较低;在1050℃淬火处理下,碳化物主要为MC、M_(23)C_6和M_6C,冲击性能最高,为11. 97 J,综合性能较好。     

渗碳渗层中碳化物形态及其对断裂的影响

1.渗碳钢中碳化物形态渗碳渗层中的碳化物已知有四种不同形态,即粒状、网状、片状和壳状碳化物。究竟取何种形态,对渗碳直接淬火的渗层,取决于渗碳的工艺;对渗碳后重新淬火的渗层,取决于最终淬火和最终淬火前予处理的工艺。现将不同碳化物形态的成因叙述于下:     

预先热处理对H13钢疲劳寿命的影响

进行预先热处理达到提高热作模具疲劳寿命的目的。试验结果表明，经锻造余热淬火和高温回火后，模具的疲劳寿命优于锻造空冷和球化退火者。前者处理后的试样具有较细小，弥散的碳化物。     

淬火+高温回火对BZH5541E模具钢组织和性能的影响

研究了不同温度淬火及回火对国产新型热作模具钢BZH5541E组织及性能的影响。结果表明,在920～1070℃淬火温度范围内,随着淬火加热温度不断提高,BZH5541E模具钢组织逐步粗化,沿晶界析出的网状碳化物逐步增多,冲击性能下降。在780～840℃范围内进行高温回火,对BZH5541E模具钢的显微组织和冲击性能影响不大。采用920℃淬火+800℃高温回火处理能够获得与等温球化退火相同的球状珠光体+弥散分布的细粒状碳化物的理想组织。     

超高铬铸铁板锤的研制与应用

针对大型反击式破碎机的工况和结构特点,研制开发了具有较高综合耐磨性能的超高铬铸铁板锤。板锤最佳热处理工艺为1020℃高温淬火+400℃高温回火,淬火回火组织为回火马氏体+共晶碳化物M7C3+二次碳化物+残余奥氏体,使用寿命为普通高锰钢的3倍以上。     

碳化物形态及回火时间对Cr12MoV钢热处理畸变的影响

利用Gleeble-1500热模拟试验机对热处理过程中Cr12MoV模具钢的残余应变进行了测量,分析了碳化物组织均匀性与回火时间对热处理畸变的影响,并对Cr12MoV模具钢热处理过程中的畸变规律进行了探讨。研究结果表明：Cr12MoV钢淬火后,在垂直于轧制方向上尺寸有所减小;碳化物组织越均匀,热处理畸变越小;随回火时间延长,沿垂直于轧制方向畸变量减小。高温回火后硬度明显下降,随回火时间增长,产生二次硬化现象。