模拟焊后热处理对800 MPa级水电用钢组织和性能的影响

对800 MPa水电用钢进行了模拟焊后热处理,研究了焊后热处理对试验钢组织和性能的影响。结果表明,试验钢经模拟焊后热处理后,组织以贝氏体为主,但较回火态,粒状贝氏体等平衡态组织增多;在焊后热处理过程中,回火过程中析出的析出物未发生明显长大,且有部分较细小的析出物均匀、弥散地在基体上析出。经模拟焊后热处理后,钢板屈服强度和抗拉强度均有所下降,其中,屈服强度下降30~100 MPa,抗拉强度下降20~80 MPa;伸长率均有不同程度的上升,上升幅度在0.5%~2%范围内;模拟焊后热处理并未对试验钢的冲击性能产生明显的影响,试验钢模拟焊后热处理前后韧脆转变温度均在－45~ －50 ℃之间     

轧制工艺对14Cr1MoR钢板组织与性能的影响

采取光学显微镜、扫描电镜及拉伸、冲击试验机对板厚60 mm的14Cr1MoR热轧钢板正火+回火态和模拟焊后态的组织与性能进行了研究。结果表明:一阶段控轧与两阶段控轧的钢板相比,终轧温度高,轧后冷却速度慢,钢板铁素体晶粒尺寸粗大,珠光体含量多;钢板的强度低,伸长率高,冲击性能低。两阶段控轧的钢板经655 ℃保温3 h模拟焊后热处理,屈服强度下降44 MPa,抗拉强度下降24 MPa,冲击吸能能量降低;模拟焊后保温时间延长到12 h,强度和冲击性能变化不大。两阶段控轧的14CrMoR钢板,经正火+回火或再经过655 ℃模拟焊后热处理,钢板的力学性能优良。     

模拟焊后热处理对15CrMo钢组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、拉伸试验、冲击试验及硬度试验研究了模拟焊后热处理对15Cr Mo钢组织和力学性能的影响。结果表明:经690℃模拟焊后热处理后,15Cr Mo钢的屈服极限、抗拉强度、高温强度、冲击吸收能量以及硬度均有升高的趋势,伸长率有所降低;随着保温时间的延长,屈服强度、抗拉强度、高温强度、冲击吸收能量、硬度以及伸长率均呈降低趋势。在690℃模拟焊后热处理保温不同时间后,15Cr Mo钢的显微组织均为回火贝氏体+铁素体,随着保温时间的延长,钢中铁素体数量逐渐增多,晶粒尺寸增大。     

27SiMn钢的贝氏体化热处理工艺

以27SiMn钢贝氏体转变的冷速条件和温度范围为依据,采用正交方法进行了分段淬火的热处理试验。研究了淬火温度、淬火保温时间、回火温度、回火保温时间对于热处理后钢材力学性能的影响规律。结果表明,27SiMn钢获得贝氏体组织的最优热处理工艺为：910 ℃,30 min淬火（油冷至450 ℃后空冷至室温）+250 ℃,40 min回火,经该工艺热处理后27SiMn钢的屈服强度从423 MPa 提高到693 MPa,抗拉强度由689 MPa提高到890 MPa,伸长率和断面收缩率分别为28%和67%,冲击吸收能量由原来的的13 J提高到64 J,冲击韧性显著改善,满足了工程机械用钢的需求。     

热处理工艺对XG630DR钢板组织与力学性能的影响

采取光学显微镜、扫描电镜研究了热处理工艺对XG630DR钢板组织与力学性能的影响。结果表明:热轧钢板经过正火处理后,带状组织由3.5级降到3.0级,晶粒度由10.35提高到11.79,抗拉强度降低120 MPa左右,伸长率提高,低温冲击韧性改善;正火钢板经过模拟焊后热处理,带状组织减轻,晶粒度达到12.52,珠光体、贝氏体部分分解,铁素体含量增加,屈服强度增加,抗拉强度降低40 MPa左右,冲击韧性进一步改善。钢板正火状态下,随着正火温度的提高,屈服强度增加,抗拉强度略有增加;随着正火时间的延长,强度先降低后增加,冲击韧性先增加后降低。钢板正火+模拟焊后热处理状态下,随着正火温度的提高,强度提高,冲击韧性先降低后增加;随着保温时间的延长,强度变化不大,冲击性能改善。试验钢经过870℃保温50 min正火处理后,模拟焊后热处理钢板具有良好强韧性;与P460NL2标准要求相比,力学性能更优。     

模拟焊后热处理工艺对压力容器用Q370R钢板组织与力学性能的影响

研究了模拟焊后热处理工艺参数对Q370R钢板组织和力学性能的影响。结果表明,试验参数下的正火态Q370R钢板和模拟焊后热处理后得到的Q370R钢板组织均为铁素体+珠光体组织。模拟焊后热处理580℃×16 h(单次)和580℃×8 h(两次)钢板较正火态钢板晶粒度分别降低了1级和1.5级,带状物评级均降低1级;随着焊后热处理次数的增加和温度的升高,析出物发生粗化长大的趋势。随着模拟焊后热处理次数增多、模拟焊后热处理时间的延长,钢板强度降低,冲击吸收能量降低。580℃×16 h(单次)模拟焊后热处理钢板较正火态钢板抗拉强度、屈服强度和冲击吸收能量降低分别约50 MPa、30 MPa和40 J。580℃×8 h(两次)模拟焊后热处理钢板较正火态钢板抗拉强度、屈服强度和冲击吸收能量降低分别约50 MPa、45 MPa和45 J。580℃×16 h(单次)模拟焊后热处理钢板和580℃×8 h(两次)模拟焊后热处理钢板冲击吸收能量有离散现象,分析原因是成分偏析所致。     

回火温度对超低碳贝氏体钢(ULCB)组织与性能的影响

超低碳贝氏体钢经两阶段控轧控冷,在不同温度进行一定时间的回火,检测了热处理前后钢板力学性能并对比分析了组织特点.结果表明,随着回火温度的升高,贝氏体板条逐渐合并,过渡到粒状贝氏体,随着回火温度的进一步升高,出现粗大的准多边形铁素体组织;在490 ℃～620 ℃范围内进行热处理,试验钢会得到良好的综合性能;粒状贝氏体组织在-20 ℃的低温冲击功在560 ℃热处理达到最小值,之后随着回火温度的升高而大幅提高;而含有板条贝氏体组织钢的-20 ℃低温冲击功随着热处理温度的升高而有所改善.     

27SiMn钢相变规律与强韧化热处理

通过研究连续冷却和等温相变规律,确定了27Si Mn钢贝氏体相变的条件,设计了其两段淬火+低温回火热处理工艺,从而获得贝氏体组织。结果表明:当过冷奥氏体以3~40℃/s连续冷却时,存在贝氏体相变,并且随着冷速增加,贝氏体量先逐渐增加然后逐渐减少;贝氏体等温相变温度区间为390~450℃。910℃加热30 min,油冷至(450±10)℃再空冷至室温分段淬火,然后250℃回火低温40 min,27Si Mn钢获得贝氏体组织,其抗拉强度890 MPa,屈服强度693 MPa,断后伸长率28.0%,断面收缩率67.0%,冲击功64 J,具有良好的强度、塑性和韧性匹配。     

1.25Cr-0.5Mo钢热处理后的组织与力学性能

利用光学显微镜、扫描电镜和力学试验机研究了3种正火组织的1.25Cr-0.5Mo钢在回火和模拟焊后热处理过程中的组织和力学性能演变。结果表明:1.25Cr-0.5Mo钢粗大的铁素体+珠光体组织经模拟焊后热处理,大量粗大的碳化物沿晶界析出,显著降低钢的冲击性能,铁素体晶内细小弥散碳化物的析出略微改善了钢的强度;贝氏体组织中的贝氏体铁素体板条宽化和碳化物粗化降低了钢的强度,但对冲击性能影响不大;1.25Cr-0.5Mo钢的综合力学性能随着铁素体组织含量的增加而变差,当铁素体组织的含量高于38％时,钢板的力学性能将难以满足要求。     

采用直接淬火-回火技术研制抗拉强度780MPa高强韧钢板

测定了选定低碳微合金成分体系的动态CCT曲线.当冷却速度在1～30℃/s之间时,钢板形成贝氏体组织,随冷却速度的增加,Bs点下降,贝氏体组织逐渐细化,钢板维氏硬度增加.采用大于等于20 ℃/s的冷速淬火到室温后,在610～650 ℃回火,试制了抗拉强度大于780 MPa的高强度钢板.钢板的屈服强度大于700 MPa,-40 ℃冲击功大于150 J,钢板在630 ℃回火获得了较好的强韧性匹配.钢板直接淬火态的微观组织由宽度为0.5～1.5 μm的贝氏体铁素体板条和板条界面处的马奥组元构成.贝氏体板条内部有亚板条.回火热处理后,贝氏体板条界面弱化,球状的渗碳体在贝氏体板条边缘形成.仪器化冲击实验显示钢板在-40℃仍具有良好的止裂能力.钢板的贝氏体相变可用扩散机制较好地解释.     

回火工艺对在线淬火12MnNiVR钢组织和性能的影响

利用SEM、TEM等分析方法及性能检测研究了回火工艺参数对在线淬火12MnNiVR钢组织及性能的影响。结果表明,在线淬火后的12MnNiVR钢板淬火组织为淬火马氏体加少量淬火贝氏体的复合组织;经(625～655)℃×60min回火可以获得均匀的回火贝氏体组织,其综合力学性能均超过要求。抗拉强度可达到628MPa以上,屈服强度可达562MPa以上,伸长率达21%以上,-20℃冲击功达到220J以上。     

G115钢大口径管件的热处理

采用正交试验法,分析了正火温度、正火时间、回火温度、回火时间热处理参数对G115钢性能的影响,并通过热压三通热模拟,研究G115钢大口径管件的热处理工艺。结果表明,回火温度对G115钢强度、硬度和冲击性能的综合影响最大。回火温度为780 ℃时,强度和硬度保持在较高的水平,冲击性能较优。G115钢大口径管件的热处理推荐工艺为正火温度1070~1090 ℃,保温时间1~2 min/mm且不小于1.5 h;回火温度770~790 ℃,保温时间3.5~5 min/mm且不小于4 h。试制G115钢大口径管件经推荐工艺处理后,性能均符合T/CSTM 00017—2017标准要求。     

回火温度对新型建筑钢板组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验机等手段,研究了回火温度对等温淬火态新型建筑钢板微观组织和力学性能的影响。结果表明,等温淬火态试样由针状下贝氏体和残留奥氏体组成,235～435℃回火处理后,基体组织中的残留奥氏体含量随着回火温度的升高而不断减少,下贝氏体的板条界面随着回火温度升高而逐渐模糊。经过235～435℃回火保温1 h的热处理后,试验钢的抗拉强度和规定塑性延伸强度都有不同程度减小,而断后伸长率却明显提高,强塑积呈现随着回火温度升高而先增大后减小的特征,在回火温度为285℃取得最大值(34 017 MPa·%)。回火态试验钢的室温冲击吸收能量都高于等温淬火态试样,且回火温度低于385℃时具有较好的冲击性能,冲击断口形貌与冲击性能测试结果相吻合。     

热处理温度对纳米析出强化钢组织性能的影响

开展了一系列热处理(500~750℃保温30 min后空冷)实验,分析了热处理温度对新型纳米析出强化钢组织性能的影响。结果表明:未热处理钢板的屈服强度和抗拉强度分别为510 MPa和620 MPa,显微组织为铁素体+珠光体;热处理温度在500~660℃之间时,屈服强度上升幅度在20~45 MPa之间;而热处理温度在700~750℃之间时,由于形成典型双相钢组织(铁素体+M/A岛),屈服强度仅为350 MPa。热处理温度在500~660℃之间时发生了(Nb,Ti)C的二次析出,且原有的析出物具有很好的热稳定性,宏观上表现为实验钢屈服强度提高。     

800 MPa级在线淬火水电钢的回火处理

对800 MPa级在线淬火(DQ)水电钢回火工艺进行试验研究,分析了3种不同回火温度对试验钢组织和性能的影响。结果表明,控轧后770~820 ℃快速水冷淬火后,在620~680 ℃之间回火,随着回火温度的升高,钢的屈服强度、抗拉强度下降,伸长率和冲击吸收能量提高。650 ℃回火处理可使试验钢达到最佳的强度和韧性匹配。试验钢在620~680 ℃回火后的组织为回火贝氏体,随回火温度的升高,组织中的碳化物逐渐长大并呈现粒状分布,贝氏体组织呈现多边形化特征。     

中温压力容器用钢15CrMoR的热处理工艺

通过光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机以及冲击试验机对不同热处理工艺下15CrMoR钢板的力学性能、显微组织以及断口形貌进行了分析。结果表明，回火温度680～700℃范围内，15CrMoR钢板的力学性能指标富余量适中，满足标准要求，显微组织为铁素体+珠光体+少量或极少量贝氏体；经680℃保温3～9 h模拟焊后热处理后钢板的常温和300～450℃高温力学性能均可满足标准和用户使用要求。     

690 MPa级低碳贝氏体钢回火后的组织与性能

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究不同回火温度对屈服强度为690 MPa 级低碳贝氏体钢组织和性能的影响.结果表明,回火温度对试验钢的屈服强度的影响更为明显,而对抗拉强度的影响相对较小;未经回火时,试验钢的轧态组织为细小的板条贝氏体,随着回火温度的增加, 钢板-60 ℃冲击性能得到显著改善,贝氏体板条束逐渐合并在一起,试验钢板在650 ℃回火时可获得良好的综合力学性能.     

回火温度对贝氏体耐磨钢组织和性能的影响

对贝氏体耐磨钢进行控轧控冷+回火工艺,探究不同温度回火后贝氏体耐磨钢的组织演变和性能。结果表明,经控轧控冷工艺和200℃回火后,试验钢获得较为理想的无碳化物贝氏体/马氏体复相组织,组织中包含8.7%(体积分数)的残留奥氏体。该工艺下钢板获得较好的强韧性匹配,屈服强度达到1172 MPa,抗拉强度达到1613 MPa,断后伸长率达到19.4%,-20℃冲击吸收能量为47 J,并可满足NM500级别的硬度要求。520℃回火后大量粗大碳化物析出,且残留奥氏体基本分解完毕,导致钢板强韧性下降。     

汽车用新型低合金高强钢及其热处理工艺研究

针对当前汽车用高强钢既要满足高强韧又要满足低成本的要求,设计并熔炼了一种低合金、高强韧、非调质、低成本铸钢,通过微观组织观察、拉伸试验、硬度测试等方法,研究热处理工艺对其组织及性能的影响。结果表明:试验钢经不同温度的两相区保温处理后,组织为铁素体、贝氏体、回火马氏体及残余奥氏体的混相组织。随着两相区保温温度的升高,组织中铁素体减少,贝氏体、马氏体增多。通过预处理+两相保温处理+回火处理后,试验钢可获得残余奥氏体。试验钢经900℃×30 min预处理+810℃×30 min两相区保温处理+340℃×30 min回火处理,冷却方式均为风冷后,抗拉强度、伸长率、硬度值分别达到了1567 MPa、16.3%、38.59 HRC,符合高强钢强度1200 MPa、伸长率10%的要求。     

轧制工艺对高性能桥梁钢组织与性能的影响

对高性能桥梁钢的成分进行了设计,并通过不同的控轧控冷工艺轧制成不同板厚的钢板。钢板经过回火后,进行了力学性能的测试及组织分析。结果表明,高性能桥梁钢回火后的强度较高,屈服强度达到600 MPa以上,伸长率达到20%以上。由于轧制工艺的不同,不同板厚的钢板冲击性能有较大的差距;显微组织主要由粒状贝氏体和板条贝氏体组成。测定了高性能桥梁钢的连续冷却转变曲线,结果表明：实际生产中,应将冷速控制在10～30℃/s,开始冷却温度约780℃,此时的相变组织为较均匀的贝氏体组织。