热处理工艺对膨胀管组织和力学性能的影响

采用两相区热处理工艺研究了膨胀管用低碳中锰钢组织演变规律和力学性能。结果表明:采用两相区热处理工艺的低碳中锰钢组织为回火索氏体+富碳马氏体/贝氏体+少量铁素体的复相组织+残余奥氏体,残余奥氏体分布在原奥氏体晶界上和马氏体/贝氏体板条界上,残余奥氏体主要通过临界淬火富集C和Mn元素达到稳定,室温下稳定的残余奥氏体含量最高可达12%。由于残余奥氏体的应变诱导塑性(TRIP)效应,低碳中锰钢具有良好的塑性,断后总延伸率高于40%,均匀延伸率高于20%。     

淬火温度对不同铬含量的低碳马氏体不锈钢组织和性能的影响

摘要：为研究淬火温度对不同铬含量的马氏体不锈钢组织和性能的影响,采用高温共聚焦显微镜(CLSM)、光镜(OM)、扫描电镜(SEM)、万能拉伸机、显微硬度计等方法对材料组织和性能进行了测试及表征。随着淬火温度的升高,不锈钢淬火后的晶粒尺寸都变大,计算确定了13%Cr和14%Cr不锈钢的晶界迁移能分别为113.62和125.92J/mol。13%Cr不锈钢经过淬火后显微组织为板条马氏体,回火后的组织为回火马氏体。但是,14%Cr不锈钢在1200℃淬火后生成了板条马氏体和少量的高温铁素体,并且在回火后高温铁素体并未消失,会对后续性能产生影响。淬火温度对不锈钢的强度影响不大。不锈钢中的铬质量分数从13%增加至14%,马氏体不锈钢强度增加,但伸长率有所降低。马氏体不锈钢的硬度随淬火温度的升高而下降,这主要与晶粒尺寸有关。     

405不锈钢高温组织转变研究

通过热膨胀法以及Thermo-Calc热力学计算软件对SA240-405不锈钢铁素体向奥氏体转变的温度进行了测量和计算。进一步结合淬火与回火热处理,分析了405不锈钢在高温下组织随温度与时间的变化关系。研究结果表明,405不锈钢铁素体向奥氏体开始转变的温度为795~832℃,转变终了温度为910~925℃。温度高于1 050℃,随温度升高,奥氏体逐渐向铁素体转变,淬火后的马氏体含量降低。在950及980℃淬火,得到的组织为马氏体与铁素体的双相组织,淬火时间为30~60 min得到的硬度较高;进一步延长淬火时间,硬度逐渐降低。在730℃回火后得到的组织为铁素体与回火马氏体,无明显残余奥氏体,回火后组织的硬度随时间延长逐渐降低。     

38Si2Mn2Mo试验钢的贝氏体、马氏体组织

采用透射电镜研究了３８Ｓｉ２Ｍｎ２Ｍｏ钢的组织结构,并讨论了各种组织的形式机制。试验结果表明,其正火组织由无碳化物下贝氏体、板条马氏体及少量残余奥氏体组成;淬火组织是典型的板条马氏体和少量片状马氏体,板条间有残余奥氏体薄膜;３２０℃等温组织以下贝氏体为主,带有少量马氏体和残余奥氏体。正火和等温后的拉伸性能达到了超高强度的水平。     

调质工艺对蒸汽发生器拉杆用X12Cr13钢组织和性能的影响

通过试验研究了调质工艺对蒸汽发生器拉杆用半马氏体型不锈钢X12Cr13微观组织和力学性能的影响。结果表明:在相同的回火温度下,随着淬火温度的提高,晶粒明显长大,残余奥氏体增多,强度先升高后降低,塑性及韧性下降;在相同的淬火温度下,随着回火温度的升高,板条马氏体形态减弱,碳化物尺寸增加,而晶粒尺寸变化不大,强度逐渐降低,塑性及韧性不断升高。     

退火温度对退火马氏体基TRIP钢显微组织和力学性能的影响

将C-Si-Mn系TRIP钢通过完全淬火和两相区退火相结合的工艺,得到一种以退火马氏体为基体的TRIP钢（简称TAM钢）,并对比分析了TAM钢在不同温度退火后的显微组织和力学性能.结果表明,TAM钢经退火后的显微组织特征为精细规整的板条退火马氏体基体、片状残余奥氏体和贝氏体/马氏体组成的混合组织.这种组织降低了基体的硬度以及基体和第二相之间的强度比,减少了基体的位错密度.随着退火温度的提高,退火马氏体基体的板条形态逐渐消失,新生马氏体/贝氏体的团状混合组织逐渐增多.当退火温度为780℃时,综合力学性能优异,抗拉强度为1130 MPa,延伸率可达20%,强塑积为22600 MPa·%.当退火温度较低时,残余奥氏体主要以片状存在于退火马氏体板条间,有利于TRIP效应的发生.      

连续退火温度对高硅双相钢组织及性能影响

 用连续退火模拟试验机,在实验室试制了冷轧高硅DP590,并通过扫描电镜、EBSD、透射电镜和力学性能测试研究了不同退火温度（735~835℃）对其组织和力学性能的影响。结果表明：退火温度对高硅双相钢强度和塑性有重要的影响,当退火温度为785℃时,材料获得良好的综合力学性能。不同温度退火后得到的组织均为铁素体和均匀分布在其晶界上的岛状马氏体;利用EBSD技术清晰地观察到离散分布于铁素体和马氏体晶界处的残余奥氏体。运用透射电镜观察到马氏体周围的位错线及位错团,这是双相钢连续屈服特性的重要保障。     

回火对Si-Mn-Mo系贝氏体钢组织性能的影响

研究了淬火后不同温度回火对Si-Mn-Mo系贝氏体钢显微组织与力学性能的影响.结果表明,采用淬火后回火的工艺可以显著提高Si-Mn-Mo系贝氏体钢的强度和塑性.淬火后300℃回火与350℃回火,该钢的力学性能相差不大,而450℃回火后强度、硬度相对较低,韧塑性略有提高.组织观察表明,该钢为贝氏体铁素体和残余奥氏体(片状和块状M-A岛)的复合组织,适当温度回火可以促进块状M-A岛分解,增加板条铁素体含量,提高残余奥氏体的机械稳定性,进而稳定其组织性能..     

卷取机助卷辊表面堆焊研制

采用埋弧堆焊工艺在20CrNiMo表面堆焊6-8mm的Cr13系列新型马氏体不锈钢熔覆材料，分析熔覆金属的组织形貌，并进行耐磨性和硬度测定。研究结果表明，熔覆金属的焊态组织主要为板条状马氏体和大量的残余奥氏体，并伴有少量的回火马氏体，同时在马氏体间可见少量较小的碳化物。经500℃回火后其组织为回火马氏体和少量残余奥氏体，碳化物析出相增多。焊态硬度值为46-50HRC,回火后硬度值为54-58HRC,磨损失重是45#淬火钢的0.31倍。经过六个月的使用后，助卷辊的单边磨损量1.13mm,辊面平均硬度值在54.2HRC,说明该熔覆金属具有优异的耐磨性能。     

热处理工艺对0Cr17Ni钢磁性能的影响

研究了不同温度淬火、高温回火对0Cr17Ni不锈钢磁性能的影响,通过显微组织、碳化物析出特点、残余奥氏体含量分析,解释了产生磁性能变化的原因。结果表明:奥氏体化温度越高,铁素体含量越多,磁性能越好。高温回火后磁性能得到明显提高。但奥氏体化温度过高,残余奥氏体增多、晶粒增大,降低磁性能。     

热处理对工模具钢5Cr8MoVSi组织及硬度的影响

工模具钢5Cr8MoVSi(0．55C，8．13Cr，1．38Mo，0．45V，0．72Si)经840℃退火硬度为HB218，钢中碳化物以M23C6为主，并有少量的MC和M7C3。该钢合适的淬火温度为980—1050℃，最高硬度为HRC60—61。随淬火温度升高，淬火马氏体由板条状和针状马氏体组织过渡到板条状马氏体组织，剩余碳化物主要为MC和M7C3，为减少残余奥氏体量，该钢应进行二次或三次回火。     

超高碳钢的回火组织及力学性能

用CM200型透射电子显微镜研究了超高碳钢双相区淬火 中、高温回火后的组织,用Instron型拉伸试验机测定了力学性能.结果表明:650℃的回火组织为等轴状的铁素体与球状的渗碳体,屈服强度σ0.2=1127MPa,抗拉强度σb=1 266 MPa,均匀伸长率δu=8.26%,总伸长率δt=9.71%,维氏硬度HV为397;450℃回火组织的铁素体保持淬火的形态,回火碳化物为ε碳化物在基体上以断续的片状析出,σ0.2=1 911 MPa,σb=2 028MPa,δu=δt=1.88%,HV为595;400℃回火组织中的铁素体保持淬火的形态,回火碳化物在位错处几乎呈网状析出,拉伸无塑性,HV为703.     

70Si3MnCrMo钢中贝氏体及其回火稳定性

 对一种新型70Si3MnCrMo钢进行了等温和连续冷却贝氏体相变热处理。利用拉伸和冲击试验研究试验钢的力学行为,利用XRD、SEM和TEM等方法对试验钢进行了相组成分析和微观组织形貌观察。研究结果表明,试验钢经等温贝氏体相变,其最佳综合力学性能出现在200 ℃回火,强塑积为26.4 GPa·%。经连续冷却贝氏体相变,其最佳综合力学性能出现在300 ℃回火,强塑积达到28.6 GPa·%。回火温度较低的情况下,热处理后的组织为由贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的无碳化物贝氏体组织,这种无碳化物贝氏体由超细贝氏体铁素体板条而获得超高强度,由一定量的高碳残余奥氏体来保证较高的塑性和韧性。试验钢经连续冷却贝氏体相变,其贝氏体铁素体板条中出现了超细亚单元,并且残余奥氏体呈薄膜状和小块状两种形态分布于贝氏体铁素体板条之间,这两种形态残余奥氏体的稳定性不同。拉伸试样在变形过程中残余奥氏体持续发生TRIP效应,直至全部残余奥氏体都发生转变生成应变诱发马氏体,从而使钢得到更好的强、塑性配合,表现出十分优异的综合性能。     

一种低碳低合金马氏体钢的奥氏体化过程研究

本文研究马氏体钢12Ni4CrMo中奥氏体形成过程。马氏体预淬火温度为860℃。应用透射及扫描电子显微镜观察、分析新生奥氏体及基体组织的形态与精细结构。结果表明:将钢加热至(a γ)双相区低温阶段,沿马氏体板条界形成针状奥氏体;沿原始γ晶界形成粒状奥氏体。可借助再淬火后钢中的残余奥氏体来确定新生奥氏体形成的晶体学取向关系。在双相区加热的高温阶段,针状奥氏体转化为粒状奥氏体。这主要是由于原始γ晶界上的粒状奥氏体向晶内扩张并吞食针状奥氏体,而非由于针状奥氏体本身的合并。     

用透射电子显微镜研究压水反应堆环境下316不锈钢的晶间应力腐蚀裂纹

近年来，纳米／亚微米奥氏体不锈钢因为其良好的组织控制满足了各种工程性能而倍受关注。在纳米／亚微米晶粒级别，虽然存在明显的晶界强化，但仍保持优良的塑性。为了获得纳米／亚微米晶粒尺寸，对亚稳态奥氏体不锈钢进行大变量冷加工，然后退火，使冷轧过程中形成的形变诱导马氏体转变成奥氏体，转变量与退火温度有关。在本研究中，对一AISI301亚稳态奥氏体不锈钢进行90％冷轧，然后在600～900℃温度下退火，保温30分钟。研究了退火对材料显微组织、奥氏体平均晶粒度、马氏体／奥氏体转化比例以及碳化物形成的影响。     

卷取机夹送辊表面堆焊层组织性能研究

采用埋弧堆焊工艺在Q235B表面堆焊8-10mm的Cr8系列新型熔覆材料,测定其耐磨性和硬度变化,分析熔覆金属的组织形貌和高温工况下的合金元素扩散。研究结果表明,熔覆金属打底层主要是以铁素体为主,伴随着少量的贝氏体。盖面层的焊态组织主要为马氏体和残余奥氏体,伴有少量的回火马氏体,同时在枝晶马氏体间可见少量较小的碳化物。经550℃回火后其盖面层组织为回火马氏体和残余奥氏体,碳化物析出相均布较焊态呈增多趋势。焊态硬度值为530-580HV300,回火后硬度值为720-830HV300,磨损失重是45#淬火钢的0.31倍。在使用3个月后发现在熔覆层表面出现了元素偏移并形成了由Cr2O3、WO等组成的氧化膜,降低了夹送辊的粘钢倾向,提高使用寿命。     

回火温度对07MnMoVR钢微观组织的影响

研究了07MnMoVR钢910℃保温1 h淬火后,不同的回火温度对微观组织的影响。试验钢在回火过程中伴随着铁素体回复与再结晶及碳化物的聚集长大。回复过程中板条贝氏体板条合并,位错密度降低,并重新排列形成条状或网状分布。当回火温度高于600℃时,铁素体再结晶形成位错密度很低的等轴铁素体取代淬火组织中的板条铁素体晶粒。析出的碳化物逐渐与铁素体脱离共格关系而迅速聚集长大并粗化。本文对07MnMoVR钢在不同回火温度下贝氏体转变、残余奥氏体的分解和碳化物的转变等规律的研究结果,为现场制定合理的回火工艺制度提供了重要的理论依据。     

热处理工艺对12%Cr铁素体不锈钢组织性能的影响

以12%Cr铁素体不锈钢为研究对象,研究了不同退火方式、退火工艺对12%Cr铁素体不锈钢热轧板和冷轧板组织、力学性能、耐腐蚀性能、成形性能的影响。结果显示,12%Cr铁素体不锈钢高温下存在铁素体—奥氏体相变过程,在双相区退火快冷后有马氏体组织生成。通过在热退过程中引入奥氏体相变和马氏体相变,可以显著细化最终产品晶粒,提高最终冷轧产品的强度、硬度,同时保持材料耐腐蚀性能不变。该工艺生产的产品可以适用于高强度的应用场合,打破了传统12%Cr铁素体不锈钢热轧后只能采用罩式炉退火的束缚,针对产品的最终用途可以采用不同的退火方式和退火工艺进行生产。     

淬火工艺对高碳马氏体不锈钢10Cr15MoVCo组织及性能的影响

为了获得组织及性能良好的高碳马氏体不锈钢10Cr15MoVCo,利用扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计以及冲击试验机等手段研究了淬火温度和保温时间对试验钢组织及性能的影响。研究结果表明，随着淬火温度的升高，二次碳化物的平均尺寸及面积分数均减少，残余奥氏体含量增加；钢材的硬度先增大后减小，淬火温度超过1 050℃后，冲击韧性明显减小，最佳淬火温度为1 050℃。在最佳淬火温度下，随着保温时间的延长，二次碳化物的平均尺寸及面积分数减小，残余奥氏体含量略有增加；钢材硬度先增大后减小，但总体变化幅度较小；冲击韧性随保温时间延长而增大，最佳保温时间为15 min。     

淬火温度对NM400马氏体耐磨钢残余应力的影响

采用热处理实验、X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜观察(SEM)等方法,研究了不同淬火温度对NM400马氏体耐磨钢的组织、硬度与表面残余应力的影响规律。结果表明,随着淬火温度的升高,原始奥氏体逐渐均匀化并粗化长大,实验钢表面轧制方向的残余应力逐渐增大。淬火温度940℃以下,随着温度升高,马氏体板条束逐渐增多,板条块逐渐减少,实验钢硬度随淬火温度的升高而增加;淬火温度1 150℃时,马氏体板条块增多,马氏体板条粗化,表面硬度明显下降。