热穿-热轧法生产的新型贝氏体中空渗碳钢的组织和性能

用热穿-热轧法制备了新型贝氏体中空钢．研究了热处理对新型贝氏体钢和渗碳处理对中空钢组织和性能的影响．结果表明：新型贝氏体钢正火＋低温回火热处理后的组织为贝氏体铁素体和奥氏体,淬火＋低温回火后的组织由马氏体、贝氏体和奥氏体组成;正火或淬火＋低温回火后,新型贝氏体中空钢具有良好的强韧性．正火＋低温回火后,中空钢的组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织．新型贝氏体中空钢渗碳后空冷,渗层的组织为高碳马氏体和残余奥氏体组织,非渗层为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织,实体中空钢具有较好的强韧性和渗碳效果．     

热处理工艺对1000MPa级低碳微合金钢组织和性能的影响

采用C-Mn-Cr-Mo-B和C-Mn-Mo-Nb-Cu-B两种成分的低碳微合金结构钢,研究了热机械控制处理后离线调质(TMCP+QT)工艺和控轧后直接淬火回火(CR+DQ+T)工艺分别对2种钢的组织和性能的影响,利用SEM和TEM分析了显微组织、析出与位错.结果表明:C-Mn-Cr-Mo-B钢经过TMCP+QT工艺,在450～550℃回火1 h可以得到最佳的强度与低温韧性组合,屈服强度大于1 GPa,延伸率大于15%,-40℃冲击功大于30 J,组织为回火马氏体.C-Mn-Mo-Nb-Cu-B钢在CR+DQ+T工艺条件下,回火温度在450℃以上时,ε-Cu粒子大量析出,导致屈服强度大幅上升;经500～600℃回火,由于Nb、V、Mo碳化物析出,使钢的屈服强度达到1 030 MPa;620℃回火后,屈服强度仍达到1 GPa,延伸率达到20%,-40℃冲击功大于35 J.     

回火温度对25SiMnNi2CrMo钢组织和性能的影响

为提高钎具产品的性能和使用寿命,采用OM、TEM、冲击和拉伸试验,研究了正火后不同回火温度对25SiMnNi2CrMo钢组织与力学性能的影响．结果表明,25SiMnNi2CrMo钢920℃正火后不同温度回火,随着回火温度的提高,材料的硬度和抗拉强度呈逐渐下降的趋势,冲击韧度值呈先升高后降低、复又升高的变化趋势,300℃回火后冲击韧度出现峰值,450℃回火出现回火脆性．试验材料在300℃回火后,具有最佳的强韧性配合,具体性能为：抗拉强度σb1391MPa、硬度HRC40、冲击韧性AKV72．5 J．300℃以下回火的组织为回火马氏体＋贝氏体＋残余奥氏体;超过350℃回火,残余奥氏体开始发生分解,组织中有碳化物析出,随回火温度提高,碳化物有聚集和球化趋势．提出了25SiMnNi2CrMo钢最佳回火热处理工艺．     

低温回火对1Cr17Ni2钢显微组织及力学性能的影响

以火电厂中大型水泵紧固部件用1Cr17Ni2钢为研究对象,分析了显微组织中碳化物形貌和分布随低温回火的温度变化及其对冲击韧性的影响。结果表明,1Cr17Ni2钢经油淬后显微组织为δ铁素体和板条马氏体,回火后显微组织由δ铁素体、板条马氏体、M23C6组成。在280～360℃温度区间内回火,随回火温度上升,材料强度和硬度基本保持不变,夏比V型缺口冲击功值逐渐减小。分析认为,板条马氏体中碳化物的形貌、分布和δ铁素体与基体的协调是影响1Cr17Ni2钢冲击性能的关键因素。     

热处理对低锰高镍管线钢力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜观察和力学性能测试研究了650~850℃热处理对低锰高镍TMCP管线钢微观组织及力学性能的影响.结果表明:轧态钢板以针状铁素体组织为主,有良好的强韧性.经650℃高温回火后M/A岛分解并球化,贝氏体发生回复和部分再结晶,大量析出物弥散分布,强度稍有提高,韧性略有降低.经700~800℃双相区加热空冷后的显微组织由铁素体和不规则的M/A或贝氏体组成.700℃热处理抗拉强度升高到778 MPa,但-40℃冲击功依然高达132J,拉伸曲线表现出连续屈服行为.750℃热处理后强度降低,冲击功提高至302J,伸长率提高至22%,具有很好的塑韧性.850℃正火组织强度较低.选择650~750℃的热处理工艺,TMCP钢力学性能得到进一步改善.     

热处理保温时间对T91钢组织性能的影响

利用OM、SEM等研究了正火保温时间和回火保温时间对T91钢组织性能的影响。结果表明:当正火温度为1050℃,回火温度为760℃时,保温时间对组织性能的影响很大。当回火保温时间为1h时,正火保温时间由1h增加到2h,奥氏体晶粒尺寸明显增大,冲击功由200J下降到97J;增加回火时间到3h,冲击功值升为222J。在1050℃×1h+760℃×1h与1050℃×2h+760℃×3h两种热处理工艺下,T91钢的性能相当,均满足要求。因此选取1050℃×1h+760℃×1h作为T91钢的优化热处理工艺。     

低温回火对Ni-Cr-Nb-Ti贝氏体钢组织及冲击性能的影响

通过对一种Ni-Cr-Nb-Ti贝氏体钢进行直接低温回火热处理,研究较低的回火温度及不同保温时间对实验钢组织和冲击性能的影响。采用光学显微镜和扫描电子显微镜对组织形貌进行了观察分析,采用冲击试验和硬度检测,研究实验钢热处理前后的性能变化。结果表明:在180℃低温回火后,保温60~90min时,实验钢的硬度变化较小,冲击吸收功比原始试样提高70多J,获得了较好的综合性能,同时节约了生产成本。     

重载铁路辙叉用新型贝氏体钢的应用基础研究

根据我国重载铁路辙叉发展要求,在已有发明应用的客运铁路贝氏体钢辙叉基础上,研究重载铁路辙叉用新型贝氏体钢,满足辙叉心轨大尺寸下,热处理空冷态得到贝氏体组织,获得高强高韧性能,代替传统高锰钢辙叉材料。研究表明:研制的新型重载辙叉心轨贝氏体钢成分设计实现了在正火空冷态获得奥氏体-贝氏体复合组织,贝氏体组织为无碳化物贝氏体;奥氏体-贝氏体复合组织具有优异的综合力学性能,断裂强度高达1 400 MPa,V型缺口的锻后回火态试样的冲击强度高达39.8 J。     

P80高级塑料模具钢热处理生产工艺的试验研究

对比研究淬火回火工艺及正火回火工艺对P80沉淀硬化塑料模具试验钢组织及硬度的影响。结果表明:20 mm方块试样淬火后得到马氏体组织,正火后得到马氏体与少量贝氏体组织;随着回火温度的提高,硬度先升高后降低,500℃回火时硬度最高,但淬火回火试样的最高硬度(45 HRC)高于正火回火试样(42 HRC);100 mm方块试样在淬火加500℃回火后主要是板条回火马氏体组织,硬度范围为42~45 HRC,平均硬度为44 HRC;正火加500℃回火后主要是板条贝氏体组织,硬度范围为39~43 HRC,平均硬度为41 HRC。实际生产中采用热轧控冷加回火工艺生产P80的厚钢板能够满足用户的硬度要求。     

两相区热处理对9Ni钢低温韧性的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪等分析手段研究了两相区热处理工艺参数对9Ni钢组织和低温韧性的影响。结果表明,中间淬火温度及回火温度对低温韧性有显著的影响,温度过高和过低都会造成低温韧性的降低。同调质工艺相比,经两相区热处理后,回转奥氏体分布更加弥散、均匀,且析出数量增加。     

低合金耐磨钢的组织与性能

低成本、高性能耐磨钢的需求增长及其开发都在进行中．本研究根据对耐磨钢性能的要求,试制了三种不同合金化方式的低合金耐磨钢,利用金相显微镜、透射电子显微镜、洛氏硬度计、万能材料试验机、夏氏冲击试验机和磨粒磨损实验机研究了其组织和性能,讨论了它们问的关系．结果表明：0．25C钢经不同工艺热处理后均获得了马氏体组织,并发生不同程度的自回火现象,硬度均大于45HRC,屈服强度大于1000MPa,抗拉强度大于1500MPa,并具有一定的塑性和韧性;在860℃淬火或920℃淬火并250℃回火后,实验钢的硬度、强度、塑性和韧性有最佳的配合,耐磨性最佳;V微合金化对钢的组织和性能没有明显影响．0．33C钢860℃或920℃奥氏体化后以等于或大于2．0％／s的冷速连续冷却或风冷至室温,回火或不回火即可得到由贝氏体与马氏体组成的混合组织,硬度超过50HRC,屈服强度大于900MPa,抗拉强度大于1500MPa,有一定的塑性和韧性,耐磨性良好,与商用淬火一回火耐磨钢类似;但由于具有高的加工硬化能力和良好的冲击韧性,在冲击条件下的耐磨性会优于商用钢．不同工艺热处理后的试验钢的磨损率随砂纸粒度和载荷增大而增大,载荷的影响较大,而磨粒的影响较小．     

碳含量对帘线钢凝固析出TiN夹杂的影响

对含碳量（质量分数）分别为0．72％、0．82％和0．95％的帘线钢凝固析出TiN夹杂进行热力学研究,结果表明：碳含量对于不同强度级别的帘线钢中TiN夹杂的析出有着明显的影响．随着帘线钢碳含量增加,凝固前沿温度逐渐降低,析出TiN夹杂所需的氮钛活度积也逐渐下降．在相同的钢液初始Ti、N含量条件下,较高碳含量的帘线钢中析出的TiN夹杂尺寸会大于较低碳含量帘线钢中析出的TiN夹杂尺寸．为了控制超高强度级别的过共析帘线钢中TiN夹杂的析出对帘线钢加工性能的有害影响,必须通过冶炼工艺进一步降低钢液中的钛、氮含量．     

热压合成Ti_4AlN_3及其物理性能研究

以摩尔比为Ti ◇Al ◇TiN=1 1.2 2.7的混合粉为原料,采用真空热压烧结工艺在1400℃保温2 h成功合成了高纯Ti4AlN3块体材料,Ti4AlN3烧结试样结晶良好,晶粒发育完善,内部较为均匀致密,相对密度达到98.5%,具有较高的抗弯强度（384 MPa）、抗压强度（523 MPa）和断裂韧性（6.5（MPa.m1/2））,较低的维氏硬度（2.9 GPa）和抗破坏能力,具备良好的机械加工性能。Ti4AlN3常温电导率和热导率分别为4.6×105（Ω-1.m-1）和12（W.m-1.K-1）,其热导率在25～600℃范围呈上升趋势;25～1100℃的线膨胀系数为9.0×10-6K-1,良好的导热性能和高温热稳定性使其可以应用于高温领域。     

热处理对含锰6％的中锰球墨铸铁组织及性能的影响

采取不同的淬火（800℃,900℃,1000℃）和回火（200℃,400℃,600℃）热处理工艺,对含锰6％的中锰球墨铸铁组织和力学性能进行了研究．结果表明：中锰球墨铸铁的合理热处理工艺为在900℃奥氏体化保温2h水淬,在200℃回火2h水淬．淬火后的组织为大量的马氏体＋贝氏体＋残余奥氏体＋球状石墨,淬火和回火后的组织为回火马氏体＋贝氏体＋少量残余奥氏体＋碳化物＋球状石墨．热处理后试样的硬度下降,冲击韧性提高,耐磨性下降．淬火温度对试样的硬度、冲击韧性和耐磨性影响较大,回火温度对试样的硬度、冲击韧性和耐磨性影响较小．     

中碳低合金空冷贝氏体铸钢的组织与性能研究

以A3钢边角料为原料添加锰铁、硅铁、铬铁和钼铁以及少量的稀土,通过中频感应熔炼及相应的炉前处理,设计了1种铸钢,通过不同的热处理工艺制度,在空冷条件下获得了贝氏体组织．通过16种不同的热处理工艺研究热处理对组织的影响规律,借助光学金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（（SEM）、硬度计和冲击试验机等手段分析研究了试验钢热处理态、回火态以及不同热处理工艺规范下的力学性能,利用透射电子显微镜（TEM）分析研究了空冷贝氏体组织组成以及析出的碳化物的成分．结果表明：合金元素C,Si．Mn,Mo,Cr的合理有效配合,可使钢在空冷条件下,在较宽的成分范围内得到以贝氏体为主的显微组织．TEM分析证明基体组织以下贝氏体为主,兼有部分上贝氏体,同时还有少量的残余奥氏体存在,贝氏体中的碳化物有渗碳体和ε-碳化物．贝氏体钢的硬度在40～49HRC范围内变化,冲击韧性在44～70J／cm2范围内变化;     

Ti的添加对Cr12MoV钢力学性能的影响

为研究Ti的添加对Cr12MoV钢组织结构及力学性能的影响,利用真空感应电炉制备含Ti量0,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%的试样,借助光学显微镜和扫描电子显微镜分析试样的微观组织,电子万能试验机、摆锤式冲击试验机及洛氏硬度计测试试样的力学性能。结果表明:Ti的加入改善了Cr12MoV钢中碳化物的分布以及碳化物颗粒大小,提高了Cr12MoV钢的冲击韧性、抗拉强度和硬度。随着Ti含量的增加,Cr12MoV钢的抗拉强度和硬度有一定程度的提高,冲击韧性显著升高,当Ti含量为0.5%,冲击韧性达到11.3 J/cm2,是未添加Ti时的2.8倍。     

700MPa级超低碳高强度贝氏体厚钢板的晶粒细化机制研究

根据超低碳微合金化的成分设计意图,采用控制轧制和控制冷却工艺得到细化的贝氏体组织,利用光学显微镜、FE-SEM和TEM对各类微观组织和析出物进行了研究和分析。结果表明,700MPa级超低碳贝氏体厚钢板为细小均匀的粒状贝氏体和少量针状铁素体与多边形铁素体的复合组织,其屈服强度不小于580MPa,抗拉强度不小于700MPa,低温冲击韧性为-20℃,Akv不小于150J。钢板具有强度高、韧性好和焊接性能良好的特点,其强度和韧性的良好匹配主要是由于在粒状贝氏体相变前形成了少量的针状铁素体分割奥氏体晶粒,从而细化了最终的复合组织。     

X100管线钢焊接热影响区组织与韧性研究

采用热模拟试验技术,研究了X100管线钢焊接热影响区的组织与性能变化规律,结果表明：采用高Nb、微Ti设计的低碳X100管线钢的焊接粗晶区经焊接热循环后仍保持良好的韧性。焊接热影响区的脆化区出现在峰值温度为750℃的两相区。沿原奥氏体晶界形成的岛状组织是导致韧性降低的主要原因。     

重载车轮钢显微组织与氢渗透特性

利用金相显微术、扫描电镜、透射电镜以及X射线衍射测量技术研究1种重载车轮钢的显微组织,采用电化学方法探讨它的氢渗透特性.研究表明,实验用重载车轮钢的显微组织由质量分数分别为95.7％的层片状珠光体和4.3％的先共析铁素体组成,20℃时氢在实验钢中的扩散系数D0为1.96×10-6 cm2·s-1,该钢产生氢鼓泡的临界氢质量分数为3.64×10-6.