热处理对高强建筑钢组织和性能的影响

对试验钢进行了不同的两相区直接淬火+回火处理。对试样显微组织进行了观察,并对力学性能进行了检测,研究了淬火温度和回火温度对试验钢组织和性能的影响。结果表明,钢板回火显微组织以多边形铁素体+岛状回火马氏体为主。随着直接淬火温度的升高,回火马氏体含量增加,铁素体含量减少,组织中少量珠光体逐渐转变为贝氏体;屈服强度和抗拉强度均升高,屈强比先保持恒定后有所升高,伸长率逐渐下降,冲击功则是先大幅降低后几乎不变。当回火温度低于400℃时,马氏体形态没有明显改变;当回火温度超过500℃时,马氏体岛开始分解,碳化物析出量增加。随着回火温度升高,抗拉强度几乎呈线性降低,屈服强度则先升高后降低,屈强比升高,伸长率和冲击功先下降后提高。     

热处理对高铬铸铁组织和硬度的影响

利用X-射线衍射、金像显微镜和洛氏硬度计,对不同淬火温度、保温时间以及回火后组织进行了分析,研究了不同的热处理工艺对高铬铸铁组织和性能的影响。结果表明:在970℃淬火,保温4h,200℃回火,使硬度值达到62.8HRC。随着淬火温度升高和保温时间的延长,能使奥氏体中的碳含量增加,转变成的马氏体中的含碳量也增加,提高基体硬度;当淬火温度过高或保温时间过长,奥氏体中的碳含量过高,降低MS点,增加残余奥氏体,降低基体硬度。随着回火温度的升高,加速了马氏体的分解和碳化物的析出,马氏体硬度下降,使高铬铸铁的硬度下降。     

含钴高钒高速钢回火组织演变和耐磨性

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微硬度计和磨损试验机等研究了含钴高钒高速钢经1050℃风冷淬火后在不同温度回火保温不同时间后的组织演变、硬度和耐磨性。结果表明：在不同回火温度下，含钴高钒高速钢中均有MC和M₂C型二次碳化物析出，并在基体中均匀分布。当回火温度为400℃时，含钴高钒高速钢中含有少量残留奥氏体；当回火温度超过500℃,残留奥氏体消失；随着回火温度升高，马氏体发生分解，600℃回火后，孪晶马氏体已完全分解。含钴高钒高速钢经500℃回火后硬度达到峰值，磨损量最小，耐磨性最好，回火温度继续升高后，硬度大幅度下降。在500℃回火时，随着保温时间的延长，含钴高钒高速钢的马氏体分解量增加，保温16 h后，马氏体已完全分解，基体显微硬度明显下降，由于二次碳化物析出的强化效应，导致回火保温时间增加对其宏观硬度无明显影响。     

基于感应回火的梯度性能刀圈的制备工艺

采用感应加热方法对刀圈进行局部高温回火处理，研究了回火温度以及感应回火时间对H13E钢刀圈微观组织、硬度、冲击吸收能量以及抗拉强度和塑性的影响。结果表明，在580～680℃范围内回火，刀圈的组织为回火索氏体，且随着回火温度的升高，析出的粒状碳化物数量增加，刀圈硬度逐渐降低，冲击吸收能量则逐渐升高。随着感应回火时间的增加，刀圈微观组织、硬度和冲击吸收能量初始阶段变化显著，在回火时间大于30 min后，组织和性能趋于稳定。采用640℃保温30 min的工艺对刀圈进行了感应回火处理，测试了刀圈截面硬度分布和不同位置的组织状态，证明了感应回火制备梯度性能刀圈方法和工艺的可行性。     

Q460 D高强钢的回火工艺

通过显微组织观察、室温冲击试验、硬度测试等手段方法,研究了传统回火与不同温度感应回火工艺对Q460D钢组织及性能的影响。结果表明:在250～450℃范围内,随着感应回火温度的升高,Q460D试验钢组织马氏体分解越来越完全,组织越来越均匀。450℃×20 min感应回火试样中马氏体分解完全,碳化物聚集并球化,比450℃×2 h传统回火试样组织形态更加均匀。随着感应回火温度的升高,试验钢硬度逐渐降低,冲击吸收能量逐渐升高。450℃×20 min感应回火试样硬度值为21.7 HRC,稍低于450℃×2h传统回火试样的23.2 HRC,冲击吸收能量为194 J,高于传统回火试样的185 J。     

热处理工艺对10B38钢组织性能的影响

研究了热处理工艺对10B38钢微观组织、力学性能以及低温冲击韧性的影响。结果表明：随淬火温度的升高,淬火硬度呈先上升后降低的趋势,在870 ℃时,淬火硬度最大;随着回火温度的升高,马氏体晶界及晶面逐渐有碳化物析出,组织中碳化物由片状连续不均匀分布变为颗粒状弥散分布;抗拉强度与屈服强度都随回火温度的升高而下降,断面收缩率及断后伸长率随回火温度的升高而增加;在350～450 ℃温度区间,冲击功随回火温度升高稳定增加,回火温度在550 ℃以上时,冲击功急速升高,10B38钢经油淬后在550～650 ℃区间回火能够同时满足强度和冲击功的要求。     

热处理对超超临界汽轮发电机组用X22耐热钢组织与性能的影响

采用SEM、TEM、硬度测试、冲击性能测试等方法,研究了不同热处理工艺对X22耐热钢组织及性能的影响。结果表明:X22耐热钢经1070℃×1 h油冷淬火处理后组织为板条马氏体,板条间有针状碳化物析出。经不同温度的回火处理后,X22钢组织依然保持马氏体板条形貌。当回火温度超过650℃时,针状碳化物消失,在马氏体板条和原奥氏体晶界上析出大量条状碳化物M_(23)C_6。随回火温度升高,X22钢硬度呈先降低后升高再快速降低的变化趋势,500℃时,硬度达到最大值52 HRC;X22钢的冲击功在500℃和650℃时出现了两次低谷,冲击功分别为11.7 J和9.7 J。     

感应回火对1000 MPa级高强度低合金钢碳化物析出行为及韧性的影响

对比研究了电磁感应及传统箱式炉2种不同回火加热方式对1000 MPa级别高强度低合金钢淬火后组织中碳化物的尺寸、形貌、分布及其对力学性能的影响.结果表明,实验钢淬火后组织包括下贝氏体及板条马氏体.2种加热方式回火后,对于下贝氏体组织,随着回火温度由400℃升高至550℃,碳化物由针状向短棒状转变.其中,经550℃传统加热回火后,贝氏体内部碳化物长轴尺寸约为200 nm,而经该温度电磁感应加热回火后其长轴尺寸约为60 nm.对于板条马氏体组织,经传统加热回火后,碳化物主要沿着板条边界连串析出;电磁感应加热回火后,马氏体板条中析出的碳化物在板条内部及边界均匀弥散分布.经550℃传统方式回火后,马氏体中的碳化物尺寸约为200 nm,而电磁感应回火的碳化物尺寸均小于100 nm.经过不同加热方式回火后,实验钢的硬度差别不显著,随着回火温度升高,2种加热方式回火试样冲击功均升高,但感应加热回火后冲击功升高更为显著,实验钢经550℃电磁感应加热回火后-20℃冲击功达到133 J,是传统加热回火工艺的4.5倍,实现了1000 MPa级高强度低合金钢良好的强韧化组合.     

GD钢组织及低温冲击韧性研究

分析了900℃淬火及200℃回火后GD钢的显微组织、硬度及低温冲击的断口形貌,研究结果表明:900℃淬火后GD钢组织由粗针状马氏体、残余奥氏体、碳化物组成,200℃回火时,马氏体中析出部分碳化物,回火组织由回火马氏体和碳化物组成。900℃淬火+200℃回火后的GD钢冲击时,随着温度的降低,其冲击功随之减小,随着GD钢所处的环境温度不断升高,断口宏观形貌中反映起裂区和裂纹纤维扩展区所占比例越来越大,微观形貌中存在解理面、撕裂棱和韧窝,其断裂机理为准解理断裂。     

回火温度对1100 MPa级高强钢组织与性能的影响

研究了920 ℃水淬+不同温度回火后1100 MPa级高强钢的显微组织和力学性能。结果表明:回火温度为250 ℃时,所得到的力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、硬度、断后伸长率和冲击吸收能量分别为1423 MPa、1220 MPa、446 HV5、14.2%和56 J。随回火温度的升高,抗拉强度、屈服强度、硬度值整体呈现下降的趋势,冲击吸收能量先减小后增加。回火温度为150 ℃时,组织为回火马氏体和ε碳化物,析出的ε碳化物呈细长杆状。回火温度上升到250 ℃之后,马氏体板条稍有粗化,ε碳化物长大。随回火温度继续升高,板条马氏体逐渐转变为等轴铁素体,ε碳化物也会转变为渗碳体并逐渐球化粗化。     

锥形磨浆机磨片用新型马氏体不锈钢的组织性能

针对锥形磨浆机磨片的工作条件和失效分析,设计制备了一种低碳马氏体不锈钢Fe-0.04C-15Cr-3Ni-0.5Mo-0.1Nb。采用光学显微镜、扫描电子显微镜以及硬度、冲击和摩损试验等方法研究了热处理工艺对试验钢显微组织和性能的影响。结果表明,试验钢在940~1100℃之间加热保温1 h后空冷淬火,显微组织为板条马氏体和均匀分布的细小颗粒状含Nb的MC型碳化物,随加热温度的升高原始奥氏体晶粒逐渐长大,MC型碳化物颗粒减少,硬度在1020℃达到最大值45.2 HRC;经1020℃淬火550~750℃之间回火后,随回火温度的升高,在原奥氏体晶界和板条界析出M23C6型碳化物,硬度先减小后增大,韧性先增大后减小,700℃回火时,冲击吸收功达到最大值102.8 J,硬度达到最小值33 HRC,750℃回火时,由于开始形成奥氏体和M23C6型碳化物的溶解,回火后的空冷过程中奥氏体又形成马氏体,使硬度升高,冲击吸收功降低,在550~700℃之间回火,试验钢的耐磨性随回火温度的升高而降低。     

深冷处理对高速钢刀具组织和力学性能的影响

对W6Mo5Cr4V2高速钢进行了淬火+不同工艺深冷处理+3次回火处理,对热处理试样显微组织进行了观察,对常温硬度及红硬性能进行了检测。结果表明,随着深冷温度降低,马氏体粗化,碳化物细化、数量增加,常温硬度先升高后降低,-160、-120℃深冷处理试验钢在620℃以下回火的红硬性能较好,而-80℃红硬性则较差;随着降温速率升高,基体组织没有明显改变,碳化物数量减少,常温硬度降低,600℃回火时硬度值降幅较小,回火温度超过620℃时红硬性大幅下降;随着保温时间延长,马氏体组织细化,碳化物明显粗化,硬度值略有提高,钢在回火保温4 h时有良好的红硬性能,保温1 h次之,而保温24 h较差。     

回火温度对低合金高强锰钢组织与性能的影响

研究了不同回火温度对低合金高强锰钢力学性能和微观组织的影响。结果表明,随着回火温度升高,抗拉强度逐渐降低,屈服强度先升后降,硬度先基本持平随后逐渐下降,冲击功的变化趋势为先升后降再升高。回火温度200~250℃时,抗拉强度高于1 500 MPa,-40℃冲击功大于80 J,力学性能较好;钢的组织主要为回火板条马氏体。     

回火温度对高钒含铌模具钢组织和力学性能的影响

以高钒含铌冷作模具钢为研究对象,研究了回火温度对模具钢组织和力学性能的影响。结果表明,回火后,模具钢中有纳米级的二次碳化物析出。随回火温度的升高,模具钢的抗弯强度存在一定的波动起伏,350℃回火时出现了最大值3.4 GPa;模具钢的硬度先稳定,然后呈下降趋势,当回火温度为450℃时,模具钢的硬度达到最大值64 HRC;模具钢的冲击功不断增大,当回火温度升高到650℃时,模具钢的冲击功近似线性增长到9.9 J。     

回火温度对防爆车辆用616高强钢组织和力学性能的影响

对轧态616钢板进行930℃淬火和200～450℃保温60 min回火的试验,通过OM、SEM、拉伸性能测试、硬度测试等方法研究了回火温度对616钢组织结构和力学性能的影响。研究表明:在200～450℃范围内,随着回火温度的升高,616试验钢的强度和硬度逐渐降低,伸长率和冲击吸收功先增加后降低。经250℃×60 min回火的616试验钢试样,伸长率和冲击吸收功达到最大值,分别为13.5%和32 J。随着回火温度的升高,616试验钢组织中的马氏体板条逐渐宽化,回火马氏体微结构Packet尺寸逐渐增大,位错密度逐渐降低。     

回火温度对防爆车辆用616高强钢组织和力学性能的影响

对轧态616钢板进行930℃淬火和200～450℃保温60 min回火的试验,通过OM、SEM、拉伸性能测试、硬度测试等方法研究了回火温度对616钢组织结构和力学性能的影响。研究表明:在200～450℃范围内,随着回火温度的升高,616试验钢的强度和硬度逐渐降低,伸长率和冲击吸收功先增加后降低。经250℃×60 min回火的616试验钢试样,伸长率和冲击吸收功达到最大值,分别为13.5%和32 J。随着回火温度的升高,616试验钢组织中的马氏体板条逐渐宽化,回火马氏体微结构Packet尺寸逐渐增大,位错密度逐渐降低。     

基坑工程用30MnCr22钢管的热处理与力学性能研究

研究了回火温度和保温时间对基坑工程用热轧态30MnCr22钢管显微组织以及抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、冲击功和硬度的影响。结果表明,抗拉强度、屈服强度和硬度随着回火温度升高而逐渐降低,而冲击功逐渐增大;回火温度不变,延长回火保温时间时,钢的抗拉强度、屈服强度和硬度逐渐降低,断后伸长率和0℃冲击功逐渐增大;基坑工程用热轧态30MnCr22钢管适宜的热处理工艺为:回火温度540℃,回火保温时间50 min。     

回火处理对H13模具钢组织和性能的影响

研究了回火处理对H13模具钢组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,H13钢的回火硬度先降低后逐渐增加,达到峰值后又下降。在620℃保温时,随着保温时间的延长,H13钢的硬度降低。在620℃经过22 h回火后,H13钢的马氏体板条界面处出现了较多的碳化物。     

回火温度对工程机械用超高强钢组织及回火脆性的影响

通过SEM、TEM、-20 ℃夏比V型冲击试验等分析手段研究了回火温度对工程机械用超高强钢微观组织及回火脆性的影响,并结合断口特征及微观组织分析裂纹扩展路径。结果表明,试验钢在200~500 ℃回火时,随着回火温度的升高,马氏体分解后形成的碳化物的析出位置从马氏体板条内逐步过渡到原始奥氏体晶界和马氏体板条界,其形状由针状变为粒状,并不断粗化。回火温度为200 ℃和500 ℃时,冲击试样断口的不稳定断裂区为韧性断裂。300 ℃回火时,出现了回火脆性,其冲击试样断口的不稳定断裂区为准解理断裂,裂纹扩展路径相对平直。微观组织分析发现,在原始奥氏体晶界及马氏体板条界析出大量的针状碳化物,这些碳化物提供了裂纹形核位置,促进了裂纹扩展,导致了回火脆性的产生。     

回火处理对大型支承辊堆焊金属组织与性能的影响

研制了一种堆焊支承辊的药芯焊丝,对其焊态及不同回火处理条件下的显微组织进行了观察,并对其相结构进行了分析,在此基础上,测定了其表面宏观硬度.结果表明,焊态下堆焊金属显微组织由马氏体+残余奥氏体+少量碳化物组成,当回火温度达到520℃后,残余奥氏体分解完全,堆焊金属显微组织为回火马氏体+少量碳化物;由于二次硬化作用,随着回火温度的升高,堆焊金属硬度先上升后下降,当回火温度为520℃时,硬度达到最大值HRC 54;堆焊金属在500℃的抗回火性能最好,在500℃回火条件下,保温时间延长到48 h时,其硬度仍保持为HRC 47,可以满足支承辊堆焊后的使用性能要求.