回火温度对不同自回火程度的中碳马氏体钢组织和拉伸性能的影响

为探究不同自回火程度的中碳马氏体钢在回火过程中的组织演化及其对材料力学性能的影响，采用水淬与油淬2种方式淬火，研究了2种自回火程度存在明显差异的马氏体组织在不同回火温度区间内的组织演化，并对比分析了2种淬火态及回火后板料的拉伸性能。结果表明：在淬火及低温回火过程中，马氏体组织内析出的ε-碳化物会明显改善材料的塑韧性。水淬马氏体组织中的ε-碳化物是在温度为200℃的回火过程中析出。油淬马氏体组织中的ε-碳化物则是在淬火过程中析出，而在低温回火过程中，淬火态组织中的亚稳ε-碳化物会发生分解。当回火温度为300和400℃时，2种淬火态组织的演化依次为残余奥氏体的分解以及渗碳体的形成，马氏体组织中的位错密度均逐渐降低。     

高碳高合金马氏体钢回火过程连续性转变的内耗行为研究

高碳高合金马氏体钢淬火后在回火过程中存在过饱和碳原子偏聚现象,碳原子偏聚于位错附近的间隙位置,回火过程中以碳化物形式沉淀析出.通过内耗研究表明,随着回火温度的增加,Snoek峰驰豫强度下降并消失,SKK峰驰豫强度降低并随回火温度的升高而宽化.由该结果可知由于大量碳原子偏聚于位错处,随后以细颗粒碳化物形式在位错处析出.随...     

6Cr15Mo4VN轴承钢的显微组织和性能

结合Jmatpro软件计算和大量的试制工作,设计开发了新型耐高温不锈轴承钢6Cr15Mo4VN。用差热分析仪、光学显微镜、电子探针等手段对其显微组织和性能进行了分析研究。实验结果表明,淬-回火处理后显微组织为回火马氏体+一次碳化物+二次碳化物+少量残余奥氏体,一次碳化物呈带状沿纵向分布,尺寸较细小,二次碳化物较均匀地分布在马氏体基体上;退火处理后可获得较低硬度,淬-回火处理后可获得较高硬度,是较理想的轴承用材;在体积分数为40%的硝酸溶液中,几乎不发生腐蚀现象;在体积分数为10%的盐酸溶液中,耐腐蚀性能优于9Cr18Mo和7Cr14MoN。     

406钢回火过程的初步探讨

通过透射电镜观察和鉴别了406钢在回火过程中的力学性能变化规律和马氏体精细结构特征,碳化物种类、形态、分布及它们之间的关系。结果表明:406钢淬火并300℃回火后具有较高的强度和韧性,是高位错密度的板条马氏体和马氏体内大量的与基体高度共格的ε-碳化物弥散析出,及马氏体板条周围2～3％的残留奥氏体网状薄膜的贡献。同时钢中含有1.5％Si和0.5％Mo,提高了ε-碳化物和残留奥氏体的稳定性,从而推迟并减缓了马氏体回火脆性凹,改善了断裂形貌。360～500℃回火脆性是由于渗碳体在板条边界析出和杂质元素在晶界偏聚的结果。     

800MPa级水电用钢的微观组织和力学性能研究

采用控轧控冷与调质工艺相结合的方法,开发了一种力学性能满足要求的800 MPa级高强度水电用钢,并利用组织观察和性能测试手段研究了该水电用钢的显微组织和力学性能。结果表明：经调质处理后,该水电用钢的显微组织为回火索氏体＋回火马氏体,抗拉强度达880 MPa,断后延伸率为18.5%,40℃的冲击功为126 J。微观组织观察表明,该实验钢中碳化物在回火索氏体中分布均匀,在回火马氏体中主要分布在马氏体板条界处。     

厚规格35CrMo预硬型模具钢板的回火组织与硬度研究

通过扫描电镜的分析手段,研究了莱钢生产35CrMo预硬型模具钢板厚度方向显微组织对硬度分布的影响。结果表明:80mm厚度钢板经过900℃淬火和550~560℃回火后,钢板近表面硬度为HRC32~36,心部硬度超过HRC28,厚度方向硬度波动控制在HRC5以内;120mm厚度钢板经过920℃淬火和570℃回火后,钢板近表面硬度为HRC32~34,心部硬度下降到HRC28~30。回火态钢板表面硬度下降幅度大于心部硬度的下降幅度,钢板近表面处组织中的回火马氏体呈板条状,原始奥氏体被晶界不同取向的板条马氏体分割细化,组织中碳化物呈短棒状,数量相对较少;板厚1/2处组织为回火贝氏体和数量较多的碳化物。随着钢板厚度增加和回火温度升高,显微组织中回火马氏体体积分数逐渐减少,回火贝氏体体积分数逐渐增多,组织中的碳化物析出量逐渐增加,聚集长大趋势明显。     

轴承钢的组织与强韧性

本文研究了GCr15轴承钢经碳化物固溶微细球化预处理及固溶贝氏体预处理后,淬火、回火及等温状态下,碳化物细化及马氏体混合组织对断裂韧性及强度的影响。试验结果表明,经固溶贝氏体处理及固溶微细球化预处理并淬火、回火后,可得到碳化物平均颗粒尺寸≤0.5μm的细小碳化物组织,与一般球化退火并淬火、回火组织相比,在相同的淬火温度下具有较高的强度与硬度,但其断裂韧性仍保持不变(或略有所提高);固溶微细球化处理后经一定时间保温的等温淬火,得到马氏体加贝氏体条状基体中分布着细小碳化物的微细混合组织,其断裂韧性及强度均显著提高,具有最佳配合的强韧性,且其第Ⅱ类显微内应力明显减小。扫描电镜观察分析表明,淬火、回火组织的断裂韧性试样,是以晶界断裂为主具有少量韧窝的混合型断口;经等温淬火得到马氏体与贝氏体组织,其断口为穿晶准解理断裂,且具有较高的撕裂棱。     

高钴,镍超高强度钢的二次硬化行为

利用透射电子显微术（ＴＥＭ）研究了一种高钴、镍超高强度钢不同时效温度下的碳化物的析了过程及钢的二次硬化机制。研究结果表明，马氏体板条内和板条间开始析出合金碳化物Ｍ２Ｃ的初始回火温度为４００℃左右；４４０℃温度回火钢的二次硬化行为是由于合金碳化物Ｍ２Ｃ对尚未回复和再结晶的位错型马氏体板条弥散强化的结果；６５０℃过时效后在钢的回火组织中还发现了一种正交结构的碳化物相，其点阵常数α＝０．４４８ｎｍ，ｂ＝     

合金工模具钢Fe-M-C淬火马氏体回火的二次硬化研究进展

含W、Mo、V等合金元素的工模具钢Fe-M-C淬火马氏体在500～600℃回火因纳米级简单间隙相M2C和MC碳化物脱溶析出，提高回火马氏体的硬度而出现淬火马氏体回火的二次硬化。当前对淬火马氏体回火二次硬化的研究趋向是利用现代研究方法进一步分析和研究合金马氏体的脱溶贯序，全面得出弥散沉淀物的组成和淬火合金马氏体二次硬化的主体机制，开发出充分利用二次硬化的新型高性能工模具钢。     

AF1410钢电子束焊接接头的腐蚀电化学行为

采用光学显微镜对AF1410电子束焊接接头的组织结构进行了分析,并采用中性盐雾腐蚀失重和电化学测试方法研究了焊缝熔合区和基体耐腐蚀性能及电化学行为.结果表明:电子束焊接后的焊缝位置为粗大回火马氏体和析出碳化物;基体的腐蚀失重较焊缝熔合区低.电化学测试表明,焊缝熔合区的开路电位低于基体,腐蚀电流高于基材,阻抗值也较低,易腐蚀,这是回火马氏体与析出的碳化物间存在电位差而导致的电化学反应,使材料在腐蚀介质中腐蚀失效.     

淬火-配分马氏体钢的组织特征

淬火-配分(Quenching and Partitioning,简称QP)工艺是针对马氏体钢提出的热处理新工艺。利用QP工艺处理40Si2Ni2钢,并通过扫描电镜观察其微观组织特征。结果表明,与传统淬火+回火工艺得到的组织不同,QP组织为低碳(回火态)和高碳马氏体(淬火态)共存,其中高碳马氏体呈现为有规则几何形状、边界清晰、无析出物析出的块状组织,淬火温度(QT)对高碳马氏体(淬火态)量有影响。     

86CrMoV7钢锻热淬回火的组织与性能

采用ＳＥＭ、ＴＥＭ等研究了８６ＣｒＭｏＶ７钢锻热淬火后回火过程的组织与性能。结果表明,锻热淬火能提高马氏体的回火稳定性,使粒状珠光体中碳化物尺寸减小,分布更加均匀,显著提高综合性能。     

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。     

T8钢淬火及回火组织转变的研究

通过制定相应的淬火及回火工艺,研究了T8钢在不同温度淬火回火后的组织转变过程。应用金相显微镜和扫描电子显微镜对热处理后的组织进行观察,并且应用洛氏硬度计对试样的宏观硬度进行测量。经过试验可知:T8钢最佳淬火温度为850℃,温度过高和过低都是不可取的;随着回火温度的升高,T8钢回火组织依次以回火马氏体、回火托氏体和回火索氏体进行演变;试样在回火后的硬度先升高后下降,在200℃回火时的硬度达到最大值,这是由于马氏体中碳原子的偏聚以及大量弥散的ε-碳化物析出造成的。     

Co对高Ni-Co二次硬化钢微结构影响的穆斯堡尔谱研究

用穆斯堡尔谱研究了钴含量对高Ni-Co二次硬化钢微结构的影响。发现：随着钢中钴含量的减少,马氏体中的钴作为铁原子近邻的原子组态总量减少,钴在马氏体中的分布会影响镍,铬,钼原子在马氏体中的分布;钴促进奥氏体向马氏体转变,减少残余奥氏体量,钴促进合金碳化物的形成,增加其析出量。     

回火温度对高氮轴承钢碳化物演变及硬度的影响

对高氮马氏体不锈轴承钢进行直接淬火并重复2次深冷及不同温度的回火处理,采用光学显微镜、SEM电镜,TEM电镜和洛氏硬度计等,研究了不同回火温度下碳化物的演变规律与硬度变化的相关性,在不同回火温度下根据硬度出现先下降后上升再下降变化的趋势,对各回火温度下碳化物的尺寸区间分布频数、单位面积数量、平均尺寸及碳化物所占单位面积比进行了表征及分析,结果表明:随回火温度由150升高到500℃,碳化物的尺寸随回火温度的升高从0.39长大至0.62μm,碳化物为近球形M23C6型。150~300℃回火时硬度下降与基体脱溶有关;300~450℃回火时碳化物单位面积数量及所占面积分数都增加;回火至500℃时,细小碳化物聚集长大单位面积数量减少,碳化物所占面积分数减少。由此得出回火时硬度变化与析出碳化物的单位数量和其面积分数有关。     

回火温度对淬火后30MnB5热成形钢组织与性能影响

将30MnB5热成形钢进行淬火和回火处理,利用扫描电镜、透射电镜、能谱仪和拉伸性能检测等方法研究了不同回火温度后的显微组织和力学性能变化.经200℃保温2 min回火后热成形钢的综合力学性能最佳,抗拉强度为1774 MPa,总伸长率为8%,强塑积达14 GPa·%以上,该性能满足热成形后作为汽车结构件的使用要求;并且随着回火温度的升高,力学性能呈非单调性变化.200℃低温回火后,主要为板条马氏体和ε碳化物,位错密度略有降低,析出的ε碳化物粒子呈针状分布在马氏体板条内,长度方向大小为100 nm左右,并与位错发生钉扎作用.随着回火温度的升高,板条马氏体发生回复和再结晶,板条边界逐渐模糊,并向等轴状铁素体转变,位错密度显著降低,ε碳化物逐渐向低能态的近球形渗碳体转变并粗化至200 nm左右,对位错的钉扎作用也随之减弱.      

回火处理对Q690钢焊接粗晶区组织和性能的影响

用气体保护焊接了Q690钢板,研究了不同温度回火后焊接接头粗晶区的组织及性能变化。结果表明:焊后粗晶区组织为条状马氏体,570℃及以下温度回火后马氏体分解,晶界处有碳化物析出,硬度变化较小;620℃及以上温度回火后,碳化物粗化,硬度大幅下降。回火处理能提高粗晶区冲击韧性,但在520~570℃回火时粗晶区冲击韧性明显降低,冲击断口为沿晶脆性断裂,这是大量碳化物晶间沉淀所致。     

深冷处理对H13钢组织结构和热稳定性的影响

 为了研究深冷处理对H13热作模具钢热稳定性的影响及组织演化规律,利用洛氏硬度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等对经不同热处理工艺处理后H13热作模具钢的热稳定性及显微组织进行了表征。结果表明,深冷处理促使部分残余奥氏体转变为马氏体,导致深冷处理后试验钢的硬度高于淬火态试验钢的硬度。经深冷处理后试验钢在540 ℃回火20 h过程中其硬度均比常规热处理的试验钢硬度高,深冷处理的试验钢具有更好的热稳定性。与常规热处理的试验钢相比,深冷处理促使钢中碳原子偏聚并在回火过程中以碳化物的形式析出,导致深冷处理的试验钢回火后马氏体基体中碳的质量分数降低。透射电镜结果显示,试验钢在回火过程中析出的大量弥散分布的纳米级M₂₃C₆型碳化物,经长时间回火后碳化物粗化致使试验钢硬度随着回火时间的增加而下降。     

深冷处理对AHPT15M粉末高速钢回火转变的影响

对退火态AHP T15M粉末高速钢进行盐浴淬火处理,然后对退火态样品与淬火态样品进行深冷处理、回火处理和同步热磁分析,研究深冷处理对AHP T15M粉末高速钢回火转变的影响。结果表明,退火态粉末高速钢中的铁素体含量(体积分数)约为71.5%;淬火态钢中的马氏体含量(体积分数,下同)约为45.2%,在经过1、2、3次823 K/1 h连续回火处理后,马氏体含量分别约为68.5%、71.0%和71.3%;回火前增加143 K深冷处理工序,在深冷后和1、2、3次回火后,钢中马氏体含量分别约为59.8%、69.9%、70.9%和71.3%。深冷处理可提前残留奥氏体向马氏体的转变进程、抑制残留奥氏体中的碳化物析出,并促进马氏体中更大量(约2.3%)的微细碳化物析出,使钢的硬度提高52 HV0.1。