热处理温度对高钒高速钢显微组织和硬度的影响

研究了淬火温度和回火温度对高钒高速钢显微组织和硬度的影响.结果表明:在空冷条件下,当淬火温度低于1 040℃时,随着淬火温度的升高,钢的硬度逐渐升高;超过1 040℃后,随着淬火温度的升高,其硬度又逐渐降低;同时随着淬火温度的升高,钢中碳化物的数量逐渐减少,马氏体不断粗化,而残余奥氏体含量逐渐增加;在1 040℃淬火后,当回火温度低于500℃时,钢的硬度变化不明显;超过500℃后随着回火温度的升高,其硬度先升高,并在520℃时达到最高值,此后钢的硬度又逐渐降低;随着回火温度的升高,马氏体中弥散析出的碳化物数量逐渐增加并聚集长大,同时马氏体和部分残余奥氏体转变为回火马氏体.     

淬火温度对40Cr13塑料模具钢耐腐蚀性能的影响

对40Cr13塑料模具钢进行不同温度(960,1020,1080,1140℃)淬火处理,研究了淬火温度对该钢组织与硬度的影响,然后进行200℃的低温回火处理,通过浸泡试验与电化学测试研究了其耐腐蚀性能。结果表明:不同温度淬火后,试验钢组织均为淬火马氏体、碳化物与少量残余奥氏体;随着淬火温度的升高,组织变得粗大,碳化物减少,当淬火温度为1140℃时,组织中存在沿奥氏体晶界析出的网状碳化物;随着淬火温度的升高,试验钢的硬度先增加后减小。当淬火温度由960℃升高到1080℃,经回火后试验钢在FeCl₃溶液中的腐蚀速率减小,试验钢表面点蚀孔直径变小,数量增多,但深度变浅;试验钢在NaCl溶液中的自腐蚀电位增大,自腐蚀电流密度降低,腐蚀速率减小,腐蚀倾向降低;最佳淬火温度为1020℃,此时淬火马氏体组织较细小,硬度最大,回火后试验钢的耐腐蚀性能较好。     

高温时效对25Cr35Ni-Nb合金碳化物的影响

25Cr35Ni-Nb合金被广泛用作乙烯裂解炉和制氢转化炉炉管材料,服役温度高达1050℃。将25Cr35Ni-Nb合金炉管在不同温度时效100 h,通过对不同温度显微组织的观察和维氏硬度测试,研究了不同温度时效后碳化物的变化规律。研究结果表明：随着时效温度的升高,晶界碳化物宽度不断增大,由原始铸态平均宽度1.5μm,增大到1200℃时效后的5.3μm;从900℃到1100℃,奥氏体晶内碳化物平均尺寸由1μm长大至2μm,然而,随着时效温度提高至1200℃,晶内碳化物平均尺寸下降至1.7μm。当时效温度从900℃增加为1100℃时,维氏硬度从173 HV10升高为192 HV10,1200℃时,维氏硬度为193 HV10。碳化物尺寸及维氏硬度与时效温度之间定量关系对炉管服役温度范围的确定提供了参考。     

316L奥氏体不锈钢表面低温气体渗碳层的热稳定性能

对表面低温气体渗碳强化处理的316L奥氏体不锈钢进行300～400℃保温150,1 500,3 000h时效处理,研究了时效温度及时间对表面渗碳层物相组成、厚度、纳米硬度和残余应力的影响,分析了其热稳定性能。结果表明:渗碳层在温度300～400℃的时效过程中无新型碳化物析出;在400℃时效时,碳原子向基体内部扩散,渗碳层厚度明显增加,当时效时间为3 000h时,渗碳层与基体的界面消失,表面纳米硬度降至基体的50%;当在300℃时效时,渗碳层厚度、碳含量以及纳米硬度均没有明显变化,此温度下服役时渗碳层较为稳定;经300～400℃时效处理后,渗碳层的表面残余压应力均下降,且时效温度越高、时效时间越长,残余压应力下降的幅度越大。     

时效温度对PH13-8Mo不锈钢组织和力学性能的影响

将PH13-8Mo不锈钢在930℃固溶1h后,再在480,510,540,565,590,620℃下时效4h,研究了时效温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢在510℃时效后具有最高的硬度和强度,并保持了足够的冲击韧性,具有较好的综合力学性能;在510~620℃时效时,随着时效温度升高,硬度和强度下降,冲击韧性升高;试验钢在480℃时效后开始析出金属间化合物Ni3Al,该析出相随着时效温度升高逐渐长大和增多。     

固溶时效工艺参数对TA19钛合金显微组织 与拉伸性能的影响

对TA19钛合金进行不同温度(930,960,990℃)固溶2h+不同温度(550,590,630℃)时效8,16h热处理,研究了工艺参数对显微组织与拉伸性能的影响。结果表明:不同温度固溶+590℃时效8h处理后,随着固溶温度的升高,试验合金中的等轴α相含量降低,抗拉强度增大。经960℃固溶2h处理后,试验合金的组织由等轴α相和α′马氏体组成,在后续550℃时效8h过程中,α′马氏体分解不充分,颗粒状α相含量较少,合金抗拉强度增加有限;当时效温度升高到590℃,时效时间分别为8,16h时,组织中析出细小弥散的颗粒状α相,抗拉强度提高;继续升高时效温度至630℃时,α相粗化,抗拉强度又有所下降。     

奥氏体化温度对C-Si-Mn钢淬火-配分后显微组织与拉伸性能的影响

将初始组织为马氏体的0.2C-1.6Si-1.8Mn钢在不同温度(840,870,910℃)奥氏体化后进行淬火-配分(Q&P)处理,研究了奥氏体化温度对该钢显微组织与拉伸性能的影响。结果表明：当奥氏体化温度在两相区时,Q&P处理后试验钢中的铁素体主要呈带状,残余奥氏体呈块状和薄带状;随着奥氏体化温度升高,铁素体和残余奥氏体含量减少,马氏体含量增加,对应的屈服强度和抗拉强度增大,断后伸长率和强塑积下降;840℃奥氏体化+Q&P处理后试验钢更高的断后伸长率与其更高含量的残余奥氏体且残余奥氏体呈块状和薄带状2种形态有关,这能有效扩展相变诱导塑性效应区间。     

时效温度对马氏体不锈钢激光焊接接头组织和性能的影响

对Fe-Cr-Ni-Mo-Ti型(0Cr13Ni7MoTi)马氏体时效不锈钢激光焊接接头进行不同温度时效处理,时效温度选择在420～580℃范围内。激光焊接接头显微组织呈现出焊缝区、热影响区(Heat affected zone,HAZ)和基体三个不同区域。结果显示,在500℃以下时效处理,焊缝区、热影响区和基体主要由马氏体板条组成,在540℃及以上温度进行时效处理,三个区域均有逆转变奥氏体形成,使各区域硬度下降;焊接接头经过时效处理后各个区域的硬度变化规律不一致,时效后硬度低点出现于热影响区或基体;拉伸测试显示,不同时效态的断裂位置均与硬度低点区域一致,屈服强度在460℃时效时取得最大值,此温度时效处理的焊接接头具有最佳的拉伸性能;拉伸断口断裂机制发生由未时效的准解理断裂到时效态的韧性断裂转变。     

淬回火工艺对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢组织与力学性能的影响

对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢进行925～1 150℃保温0.5 h的油淬处理,再分别进行150～300℃保温2 h或者350～600℃保温1 h的回火处理,研究了淬回火工艺对该钢组织与力学性能的影响。结果表明：试验钢淬火后的组织主要为淬火马氏体,随着淬火温度的升高,晶粒长大,第二相逐渐固溶进基体,试验钢的硬度先增大后降低,当淬火温度为1 050℃时,硬度达到峰值,为57.7 HRC,此时第二相基本固溶进基体,残余奥氏体体积分数仅为8.49%。随着回火温度的升高,试验钢组织由回火马氏体向索氏体转变,第二相逐渐析出并长大;硬度呈先降低后升高再迅速降低的趋势,冲击吸收能量随回火温度的变化规律与回火硬度的变化规律相反,抗拉强度的变化规律与硬度的变化规律一致,屈服强度呈先增大后降低的趋势,并在回火温度为480℃时达到最大值,为1 445 MPa;在200℃以上温度回火后试验钢的塑性均保持在一个较好的水平。试验钢获得优异综合性能的热处理工艺为1 050℃×0.5 h淬火+200～300℃×2 h回火,此时组织为回火马氏体,硬度为48～53 HRC,抗拉强度为1 752～2 050 MP...     

两相区退火对相变诱发塑性钢显微组织与力学性能的影响

对低碳硅锰钢进行了水淬和随后的两相区退火与贝氏体区等温处理,利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对热处理后试验钢的显微组织进行了观察,采用X射线衍射仪测定了钢中残余奥氏体含量,通过拉伸试验测试了钢的力学性能。结果表明:两相区退火冷却后试验钢的显微组织为铁素体与马氏体,随着两相区退火温度的升高和保温时间的延长,铁素体含量减少,马氏体含量增多,其中铁素体大部分为长条状;经贝氏体区等温处理后,显微组织中的残余奥氏体大部分以板条状存在于贝氏体板条界,极少量以块状存在于先共析铁素体内,其含量随着退火温度的升高和保温时间的延长先增加后降低,在780℃保温5 min时达到最大值;试验钢抗拉强度和屈服强度均随着退火温度升高和保温时间延长单调上升,伸长率在780℃等温5 min时达到最大值。     

一种析出强化型Fe-C-Mn-Ni奥氏体合金钢的微观组织和力学性能

对Fe-C-Mn-Ni-X(X为铬、钒等元素)奥氏体合金钢锻材进行固溶和时效处理,研究了时效温度(650,700,750℃)和时效时间(0～25h)对合金钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:固溶态和时效态合金钢显微组织形态相差不大,时效处理后,合金钢中析出大量与奥氏体基体呈共格或半共格位向关系的纳米VC相;固溶态合金钢表现出很强的时效硬化能力,随时效温度升高,硬度达到峰值的时间缩短,峰值硬度降低;时效处理后,合金钢的屈服强度和抗拉强度显著增加,断后伸长率和加工硬化指数则明显下降,拉伸失效模式由韧性断裂转变为韧脆混合断裂;随时效温度升高和时效时间延长,合金钢的强度有所降低,但加工硬化能力增强。     

热时效对多元微合金化310S不锈钢显微组织和冲击性能的影响

复合添加钼、铌、钨和钽等元素对310S不锈钢进行多元微合金化,固溶后分别在不同温度(650,800℃)和不同时间(500,1000,2 000h)进行热时效处理,研究了热时效对试验钢显微组织和冲击性能的影响。结果表明:在650℃时效处理后,试验钢显微组织为奥氏体,第二相除了M_(23)C_6相外还存在Fe_2MoC相和Cr_7C_3相;在800℃时效处理后,试验钢晶内有大量针状第二相析出;试验钢在不同温度时效处理后,随着时效时间的延长,其冲击吸收功均逐渐降低;和650℃时效相比,在800℃时效处理后试验钢的冲击吸收功降幅增大,断裂方式由韧性断裂向脆性沿晶断裂转变。     

46MnVS6非调质钢的过冷奥氏体连续冷却相变

采用淬火膨胀仪、光学显微镜、维氏硬度计等研究了完全奥氏体化46MnVS6非调质钢经不同冷却速率冷却至室温后的显微组织和显微硬度,测定了其过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,探讨了合金元素及冷却速率对过冷奥氏体连续冷却相变的影响。结果表明:46MnVS6钢的CCT曲线可分为高温转变区域、中温转变区域和低温转变区域,且中、低温转变区域互相分离;当冷却速率小于2℃·s~(-1)时,组织主要为铁素体和珠光体,随着冷却速率的增大,铁素体和珠光体含量减少,平均晶粒尺寸减小,马氏体含量增加,当冷却速率大于5℃·s~(-1)时,组织主要为马氏体;随着冷却速率从0.5℃·s~(-1)增大至60℃·s~(-1),46MnVS6钢的显微硬度由285HV1增至683HV1。     

加热速率对22MnB5超高强度钢奥氏体化的影响

在Gleeble 3500型热力模拟试验机上对22MnB5超高强度钢在不同加热速率(10~100℃·s~(-1))下进行了奥氏体化,研究了加热速率对奥氏体化温度Ac1,Ac3及奥氏体转变时间的影响,并建立了加热速率与Ac1的关系式。结果表明:该钢的Ac1与Ac3都随着加热速率的增大而升高;当加热速率低于25℃·s~(-1)时,Ac1随加热速率的增大快速升高,当高于25℃·s~(-1)时,Ac1缓慢升高并趋向恒定;随着加热速率的提高,奥氏体化温度区间(Ac3~Ac1)大小呈升高趋势,奥氏体转变时间缩短。     

等温淬火时间对铁道机车用SAE8620轴承钢接触疲劳性能的影响

将表面渗碳处理的SAE8620轴承钢在855℃奥氏体化后,在225℃盐浴中进行等温淬火处理,再在225℃下进行回火处理,研究了等温淬火时间(7,21 h)对试验钢显微组织、物相组成、硬度和接触疲劳性能的影响。结果表明：等温淬火7 h时试验钢表层组织为贝氏体铁素体、残余奥氏体、马氏体和碳化物,等温淬火21 h后表层组织中的马氏体消失,贝氏体板条平均宽度增加,针状贝氏体铁素体含量增加,残余奥氏体含量减少;与等温淬火21 h相比等温淬火7 h试验钢的表层硬度更大,接触疲劳寿命也更长,这主要与其表层残余奥氏体含量更高、贝氏体板条平均宽度更小、表层硬度更大,可以更好地抵抗塑性变形有关。     

配分温度对淬火-配分处理碳-硅-锰钢显微组织和性能的影响

采用扫描电镜和X射线衍射仪研究了淬火-配分(QP)工艺处理碳-硅-锰钢的显微组织,分析了配分温度对其力学性能和拉伸断口形貌的影响。结果表明:随着配分温度的升高,试验钢中的马氏体组织逐渐从淬火马氏体向回火马氏体转变,抗拉强度降低,伸长率增大,当配分温度为420℃时其强塑积达到最大,为23 366.64 MPa·%;试验钢伸长率随配分温度的变化趋势与其残余奥氏体含量的变化趋势基本一致,当配分温度为420℃时残余奥氏体体积分数最大,为14.4%,此时伸长率也达到最大,为23%;随着配分温度的升高,试验钢拉伸断口纤维区不断变大而放射区不断变小,且纤维区韧窝数量不断增多。     

PH13-8Mo高强不锈钢在不同温度时效后的析出相及其对力学性能的影响

将PH13-8Mo高强不锈钢先在925℃进行固溶处理,然后再分别于510,540,550,565,595℃下进行时效处理,研究了不同温度时效后试验钢中析出相的种类和含量,以及析出相对试验钢力学性能的影响。结果表明:在较低温度时效后,试验钢中的析出相以六方结构的M_2C为主,中温时效后的析出相为六方结构的M_2C、面心立方的M_(23)C_6和Ni_3Al以及体心立方结构的NiAl,高温时效后以体心立方的NiAl与面心立方的M_(23)C_6析出相为主;随着时效温度升高,析出相的含量逐渐增加,试验钢的抗拉强度与屈服强度逐渐降低,塑韧性不断提高;时效过程中析出的第二相粒子能起到阻碍位错运动的作用,从而提高试验钢的强度;试验钢在925℃固溶、540℃时效处理后可获得最佳的综合力学性能。     

钼含量对3Cr2MnNiMoV钢奥氏体连续冷却转变行为的影响

采用FORMASTOR-FII型相变仪测不同钼含量3Cr2MnNiMoV钢的临界相变点和热膨胀曲线,结合显微组织和硬度结果,绘制奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,研究了钼含量对该钢奥氏体连续冷却转变行为的影响。结果表明:在0.03~16.2℃·s~(-1)冷却速率范围内,试验钢的CCT曲线都可以划分为中温转变区和低温转变区,相变产物分别为贝氏体和马氏体,均未发现珠光体;随着钼含量的增加,试验钢马氏体转变的临界冷却速率降低,CCT曲线右移,淬透性提高;随着冷却速率的增加,试验钢的显微硬度先快速增加后缓慢增加,当冷却速率大于0.14℃·s~(-1)时,在相同的冷却速率下,含有较多钼元素的试验钢具有更高的硬度。     

大截面新型预硬型塑料模具钢SDP1Cu的时效析出强化机制

在固溶处理时采用油冷和缓冷两种冷却方式来模拟得到大截面新型预硬型塑料模具钢SDP1Cu的表面和心部组织,研究了不同时效处理(350～600℃保温1～20 h)对组织与硬度的影响,并通过电阻法和熟化理论探讨了时效析出强化机制。结果表明：随着时效温度的提高和时间的延长,油冷后马氏体组织和缓冷后贝氏体组织逐渐分解直至消失,渗碳体颗粒弥散分布在铁素体基体上;在500℃时效2～20 h后,油冷和缓冷钢的硬度差在0.5 HRC之间,截面硬度均匀性良好;富铜析出相在高于400℃后开始析出,随着时效温度升高,析出相尺寸增大,析出强化机制由模量强化和共格强化相结合的位错切过机制转变为位错绕过机制。     

锰配分温度对I&Q&P处理后低碳硅锰钢组织与力学性能的影响

对低碳硅锰钢进行了不同锰配分温度下的双相区保温+奥氏体化+淬火碳配分(IQP)热处理,研究了锰配分温度对该钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着锰配分温度的升高,IQP热处理后试验钢中马氏体晶粒变大,板条变粗,板条间距变宽;试验钢的伸长率和残余奥氏体含量均呈先增加后减小的变化趋势,抗拉强度则呈线性下降;当锰配分温度为800℃时,试验钢的综合性能最佳,强塑积可达29 046.65 MPa·%。