冷却介质对ZG30CrMn2Si2NiMo组织和力学性能的影响

研究了不同冷却介质对ZG30CrMn2Si2NiMo铸钢力学性能及组织的影响.试验结果表明,奥氏体化后空冷ZG30CrMn2Si2NiMo组织为板条贝氏体型铁素体和残余奥氏体组织,奥氏体化后淬火ZG30CrMn2Si2NiMo组织为板条马氏体、贝氏体型铁素体和残余奥氏体组织.ZG30CrMn2Si2NiMo获得板条马氏体、贝氏体型铁素体和残余奥氏体组织时,具有良好的力学性能.     

淬火温度对5Cr15MoV钢空冷淬火组织与性能的影响

通过1000~1200 ℃间隔50 ℃的系列加热温度对5Cr15MoV马氏体不锈钢进行空冷淬火试验,并采用光学显微镜、EBSD和洛氏硬度计对不同温度淬火后组织和硬度进行检测,研究了淬火温度对试验钢组织、晶粒尺寸、残留奥氏体含量以及硬度的影响。结果表明,试验钢淬火后组织为马氏体+未溶合金碳化物+残留奥氏体。随着淬火温度升高,马氏体板条尺寸增大,未溶碳化物量逐渐减少直至消失,残留奥氏体含量先增加后减少。试验钢的硬度变化趋势为先增加后显著降低,在淬火温度为1050 ℃达到最大值60.8 HRC。试验钢硬度主要是马氏体的含碳量、晶粒尺寸、残留奥氏体含量和碳化物含量综合作用的结果。     

冷却方式对中碳低合金钢ZG35Cr2NiMoVTi显微组织与力学性能的影响

研究了冷却方式对中碳低合金耐磨钢ZG35Cr2NiMoVTi力学性能和组织的影响.结果表明,ZG35Cr2Ni-MoVTi钢的硬度、抗拉强度可随着冷却速度的提高而明显增加,但伸长率下降.经水淬可取得硬度最高值52 HRC,油淬可取得抗拉强度最大值1670MPa.经风冷可取得最佳冲击韧度,V型缺口冲击试样的冲击吸收功为31J.ZG35Cr2NiMoVTi钢炉冷组织为少量铁索体+珠光体,空冷、风冷后具有相似的金相组织,由少量铁素体+珠光体+贝氏体组成,组织随冷速增加而细化,促进了强韧性的提高.钢的油淬组织、水淬组织为板条马氏体+少量残余奥氏体.     

冷却方式对1Cr13Ni马氏体不锈钢组织和性能的影响

为了获得冷却方式对1Cr13Ni马氏体不锈钢显微组织和性能的影响,分别对经过钎焊热循环后的试样进行水冷、油冷、空冷和炉冷处理,研究钎焊热循环后不同冷却速度对1Cr13Ni马氏体不锈钢组织和性能的影响。结果表明:1Cr13Ni马氏体不锈钢水冷淬火组织主要是马氏体、铁素体以及残余奥氏体。冷却速度越快,马氏体晶粒越细小,数量越多;试样的强度与硬度均随着冷却速度的增大而增大,伸长率与断面收缩率随着冷却速度的增大而减小。当冷却速度较慢(炉冷)时,大量碳化物和部分铁素体沿奥氏体晶界析出,马氏体数量较少,材料的硬度、抗拉强度、伸长率均较低。水淬后抗拉强度最大,为1638 MPa。空冷后的伸长率最大,为22.48%。     

不同冷却方式对ZG35Cr2NiMoVTi钢硬韧性与冲击磨料磨损性能的影响

通过显微组织观察、力学性能测试研究了不同冷却方式对热处理后ZG35Cr2NiMoVTi铸钢的组织及力学性能的影响,并与高锰钢(Mn13)进行了比较。结果表明,ZG35Cr2NiMoVTi钢炉冷组织为少量铁素体+珠光体,空冷、风冷组织为少量铁素体+珠光体+贝氏体,油淬、水淬组织为板条马氏体+少量残留奥氏体;其硬度随冷速提高而增加,水淬后硬度达最高值52 HRC;冲击韧性随冷速提高先增加后下降,风冷时最佳,油淬、水淬时较低。在冲击功为4.5 J的冲击磨料磨损条件下,其耐磨性随着硬韧性的增加而提高,炉冷最差,空冷、风冷后逐渐提高,油淬、水淬时较好;油淬、水淬时的耐磨性已优于高锰钢(Mn13)。     

退火和调质处理的40Cr钢的性能研究

对尺寸为?15 mm×20 mm的40Cr钢试样分别进行了840℃保温40 min炉冷退火、840℃保温50 min水淬和油淬以及淬火后540℃回火40 min空冷。检测了交货态棒材和热处理后试样的显微组织和硬度。采用JMatPro软件对40Cr钢的奥氏体化、马氏体转变和CCT曲线及淬火和回火过程进行了模拟。结果表明：交货态40Cr钢棒材的表面硬度为61 HRA;840℃退火后试样的硬度为49 HRA,组织为铁素体和珠光体;840℃水淬后试样的硬度为73 HRA,油淬后为71 HRA,组织均为板条马氏体;水淬和油淬随后540℃回火后试样的硬度均为66 HRA,组织主要为回火索氏体。     

40Cr钢光纤激光淬火强化效果与残余应力

为提高40Cr钢的耐磨性和疲劳性能,利用YLS-4000型光纤激光器对40Cr钢表面进行淬火强化。利用扫描电镜、显微硬度计等对淬硬层组织和硬度进行了分析,采用X-350A型应力测定仪对淬硬层的残余应力和残留奥氏体进行了测试。结果表明:40Cr钢表面激光淬硬层主要由板条状马氏体组成,马氏体的体积分数在95%以上,马氏体晶粒较基体组织有明显细化;淬硬表层的平均显微硬度(710.5 HV)显著高于基体(235.5 HV),随着到表面距离的增加硬度值逐渐降低至基体硬度;淬硬层表面产生较大的残余压应力,压应力值高达230 MPa以上。     

机械齿轮钢渗碳热处理变形行为研究

以20Cr2Ni4A和钒微合金化的齿轮钢为对象,研究了其在不同淬火方式下的变形行为,并分析了渗碳热处理过程中渗碳深度与组织演变规律。结果表明,随着淬火方式从空冷到水冷再到油冷,齿轮用钢的平均变形率逐渐上升。油淬热处理后齿轮钢的有效硬化层深度大于空淬热处理。经过油淬处理后,齿轮钢组织中含有细小的马氏体组织,使得其显微硬度高于具有贝氏体+马氏体组织的空淬处理齿轮钢。     

调心滚子轴承感应淬火工艺与组织性能的数值模拟

基于电磁场-温度场-组织场-应力应变场耦合模型,利用DEFORM软件模拟双列调心滚子轴承内圈感应淬火过程,并提出分段电流密度的淬火工艺,研究了轴承内圈感应淬火过程中温度变化、组织演变以及表层与次表层硬度、残余应力和残留奥氏体等。结果表明:分段电流密度的感应淬火方法能够使轴承内圈淬硬层均匀分布;加热效率随线圈电流密度增加而增大,且尖角位置温度会出现突变;淬火后滚道表面残留奥氏体含量约为6.97%,马氏体含量约为92.3%,表面硬度约为60.9 HRC,滚道淬硬层约为2.97 mm;深冷处理后残留奥氏体含量与残余应力降低,马氏体含量与硬度均提高;残余应力沿内圈中心径向平面对称分布,且次表层残余应力最大;数值模拟结果与试验具有一致性。     

双液淬火对9Cr2Mo钢辊皮组织与硬度的影响

探讨了双液淬火冷却工艺对9Cr2Mo钢辊皮表面组织、硬度的影响,得到了最佳双液淬火冷却工艺。结果表明,单液水冷淬火后表面组织为粗大的回火马氏体,水油双液淬火后回火马氏体晶粒明显细化,并且形成了少量的贝氏体和残留奥氏体。双液淬火处理后,辊皮外表面硬度分布为中部硬度高,边部硬度低,使辊皮的使用寿命得到了明显提高。ø750 mm的9Cr2Mo钢辊皮水油双液淬火最佳冷却工艺为入水前炉外预冷时间300 s,水冷-油冷之间预冷时间控制在60~180 s。     

2Cr13钢模具的锻造余热淬火

2Cr13钢属马氏体不锈钢,具有良好的淬透性,尺寸不大的2Cr13钢工件从淬火温度空冷即可淬透,获得马氏体组织。有鉴于此,2Cr13钢制某化学建材挤出模采用锻后余热空冷淬火再高温回火的工艺替代原调质工艺,取得了较好的效果,已在生产中应用,不仅缩短了生产周期,且符合节能减排的要求。     

轧后冷却工艺对Si-Mn-Cr-Ni-Mo系超高强钢组织性能的影响

采用热轧后间断淬火+回火(IDQ+T)和在线配分(DQP)两种不同的工艺对Si-Mn-Cr-Ni-Mo系中碳低合金钢进行处理,利用SEM、XRD、EBSD研究冷却工艺对微观组织和力学性能的影响。结果表明:两种工艺下均得到板条马氏体和残留奥氏体的组织。经过轧后间断淬火+回火(IDQ+T),随淬火终冷温度升高,马氏体板条粗化,碳化物尺寸增加,残留奥氏体含量增加,强度降低,伸长率升高,韧性先升高后降低。组织中的粗大马氏体板条和尺寸较大的碳化物会降低韧性。在线配分(DQP)工艺得到的残留奥氏体含量最高,分布也更均匀,因此其伸长率和冲击功均明显增加,但残留奥氏体量增加同时会降低钢的强度,对屈服强度的影响最明显,导致屈强比降低。DQP处理实验钢的综合力学更优,抗拉强度超过1500 MPa、屈服强度超过1000 MPa,伸长率大于16%,-20℃冲击功达到26.8 J。     

中碳Cr-Ni-Mo-V耐热高强钢大锻件淬火过程有限元分析

针对大型锻件存在组织不均导致淬火开裂的现象，采用DEFORM有限元软件对中碳Cr-Ni-Mo-V耐热高强钢大型锻件940℃淬火过程的温度场、应力场及组织场进行了数值模拟。结果表明，该中碳Cr-Ni-Mo-V耐热高强钢淬火过程中的锻件心部与表面温差超过600℃,内应力主要集中在台阶位置。根据模拟结果，实际锻件采用“水淬14 min+空冷10 min+水淬”的淬火工艺，可以在保证组织与常规水淬相似的前提下，极大地降低台阶位置的内应力，避免锻件淬火开裂。     

淬火工艺对大口径石油套管组织与性能的影响

对热轧25MnV钢石油套管进行了不同工艺的淬火热处理试验,通过组织观察和力学性能测试等手段,对比研究了直接淬水冷却至室温和水-空-水交替淬火两种工艺对合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:水-空-水交替淬火可有效减缓石油套管的淬火内应力,所得马氏体+下贝氏体的复相组织可降低淬火裂纹产生和扩展的趋势,提高了石油套管的使用安全性。经590℃×65 min回火后,套管的抗拉强度达到932 MPa,屈服强度为870 MPa,横向冲击功高达55 J,综合力学性能远远超过当前的调质态套管,分析认为这归功于复相组织中微细孪晶马氏体的减少以及部分下贝氏体和少量残留奥氏体等二次析出相的综合作用。     

淬火工艺对CSP生产的30CrMo钢组织和性能的影响

针对CSP工艺生产的30CrMo热轧带钢,研究了淬火温度、保温时间、淬火介质对其组织和力学性能的影响。研究结果表明:淬火温度为860~1000℃,保温时间为5~60 min时,30CrMo钢经水淬和油淬后得到的均为马氏体组织,但不同工艺条件下马氏体的类型、尺寸和力学性能不同。当淬火温度较低时,基体中的马氏体组织由细小的片状马氏体和板条马氏体组成,强度和硬度较高。随着淬火温度的升高以及保温时间的延长,片状马氏体的含量逐渐减少,板条马氏体的含量不断增加,尺寸增大,强度和硬度值下降。其中,试验钢在不同淬火工艺下经油淬后的屈服强度可用σs=-4050.4+16272.2d-1/2来表示,理论计算结果与实验测量结果相吻合。试验钢的最佳淬火工艺为880℃、保温15 min、油淬,其抗拉强度、屈服强度、洛氏硬度、断后伸长率分别为1809 MPa、1206 MPa、52.54 HRC、8.5%。     

高碳高铬铸铁淬回火工艺对组织及硬度的影响

利用金相显微镜、洛氏硬度计等方法,研究了淬回火工艺对3.4wt%C高碳高铬铸铁组织及硬度的影响。结果表明:随淬火温度在960~1100℃逐步升高,基体由铸态的奥氏体转变为马氏体及残余奥氏体,一次碳化物及共晶碳化物未发生转变,二次碳化物逐渐减少,残余奥氏体逐渐增多;硬度先升高后降低,在淬火温度为1050℃时,硬度达到最高值64 HRC。随回火温度在450~650℃升高,基体组织由回火马氏体逐渐转变为回火索氏体,二次碳化物增多粗化,硬度逐步降低;最佳热处理工艺为1050℃/1 h空淬+510℃/1 h空冷回火,试样综合性能较好。     

冷却工艺对贝氏体钢拉杆组织和性能的影响

研究了热处理冷却工艺对贝氏体钢拉杆组织及力学性能的影响。试验结果表明,ø70 mm贝氏体钢拉杆材料经920 ℃空冷+300 ℃回火、920 ℃水冷30 s后出水空冷+300 ℃回火后,杆体的组织为贝氏体铁素体和残留奥氏体;经920 ℃水冷+200 ℃回火后,杆体的组织为回火板条马氏体和残留奥氏体。920 ℃水冷+200 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1513 MPa、KV₂为73.2 J、硬度为46.5 HRC;920 ℃水冷30 s后空冷+300 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1254 MPa、KV₂为76.0 J、硬度为42.0 HRC;920 ℃空冷+300 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1226 MPa、KV₂为75.5 J、硬度为41.9 HRC。ø70 mm贝氏体钢拉杆热处理先水冷后空冷可以提高其冲击性能。     

合金球墨铸铁活塞环的淬火热处理工艺

研究不用淬火热处理工艺下合金球墨铸铁活塞环的硬度和微观组织,得出最佳淬火工艺。结果表明,合金球墨铸铁活塞环的最佳淬火工艺为940℃保温50 min后油淬,所得组织为细小的短针状马氏体和少量残余奥氏体。     

热处理对30CrMo锯片用钢组织及力学性能的影响

对轧制态30CrMo锯片用钢在830～890℃范围内保温10 min油淬后,在380～500℃温度范围内保温60min后水冷处理。采用光学显微镜、冲击试验机及洛氏硬度计分别分析其金相显微组织、硬度、冲击韧性等。结果表明:淬火组织为淬火马氏体+残余奥氏体;随着淬火温度的升高,淬火马氏体组织数量增多,尺寸长大;硬度随淬火温度的升高由830℃的48 HRC逐渐提高到890℃的54 HRC。随着回火温度的升高,试样的组织由淬火马氏体逐渐转化为回火马氏体、回火马氏体+回火屈氏体、回火马氏体+回火索氏体组织;硬度逐步降低,韧性相应提高。最佳热处理工艺为860℃(保温10 min)淬火+440℃(保温60 min)回火。     

LD钢制车圈轧辊的分级—等温淬火新工艺研究

本文对Cr12钢油淬、LD钢油淬及LD钢分级(?)温淬火后的耐磨性、韧性和耐蚀性进行了研究与对比,还分析了它们与显微组织之间的关系。结果表明:LD钢经分级(?)等温淬火后能获下贝氏体+马氏体(+少量残余奥氏体)组织,具有良好的耐磨性、韧性及耐蚀性。用LD钢代替Cr12钢制造车圈轧辊,并采用分级-等温淬火热处理新工艺,轧辊使用寿命提高达五倍之多。经济效益十分显著。