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。     

热处理对耐磨熔敷金属组织与性能影响

采用钛钙型药皮堆焊焊条D172,以手工电弧焊工艺在基体材料上堆焊一定厚度的耐磨金属.为了消除焊态过程中残留的残余应力,提高堆焊层熔敷金属的耐磨性能,本试验对基体材料进行了焊前预热,控制层间温度,焊后回火等工艺,分析了焊态、回火工艺下获得的耐磨熔敷金属的显微组织和显微硬度.结果表明,回火温度在400℃时,堆焊层熔敷金属显微组织和硬度与焊态基本一致,其显微组织主要为马氏体和网状残奥氏体;550℃时,残余奥氏体转变为马氏体,且碳化物析出量增多,硬度升高;700℃时,马氏体分解,产生大量碳化物和α-Fe铁素体,硬度显著降低;保温时间延长,堆焊层熔敷金属显微组织和硬度变化不大.     

深冷处理对18Cr2Ni2MoNbA钢耐磨性的影响

使用正交试验对18Cr2Ni2MoNbA钢渗碳钢深冷处理工艺参数进行筛选优化,分析深冷处理时间、低温回火温度和时间对试样耐磨性的影响,并对试样磨痕形貌、显微组织、残留奥氏体以及显微硬度进行分析。研究表明,18Cr2Ni2MoNbA钢渗碳淬火后的-196 ℃深冷工艺参数对磨损量影响的显著性排序为:深冷处理时间＞低温回火时间＞低温回火温度。深冷处理能够有效增加试样的耐磨性,在深冷温度-196 ℃,深冷处理时间1 h,低温回火温度120 ℃,低温回火时间2 h的工艺下试样磨损量最小,与未深冷时相比减少46.67%,磨损机制变为磨粒磨损与氧化磨损。经过深冷处理后渗碳层的碳化物沿晶界析出,同时有小颗粒碳化物在基体上弥散析出。深冷处理能够降低钢的残留奥氏体含量,增加马氏体含量,使表层渗碳层的显微硬度增加,从而改善18Cr2Ni2MoNbA钢的耐磨性。     

奥氏体化保温时间对高速钢工作辊组织和耐磨性的影响

制备了高碳高钒系高速钢辊环，通过SEM、EDS、XRD分析以及硬度测量研究了奥氏体化保温时间对高碳高钒系高速钢轧辊材料的组织和耐磨性的影响。结果表明，随着奥氏体化保温时间的增加，在铸造过程中形成的M3C型碳化物逐渐溶解或向M2C型碳化物转变；MC型碳化物在晶内逐渐析出，且随着奥氏体化保温时间的延长逐渐圆整为粒状或棒状。在奥氏体化保温过程中，M2C型碳化物按如下公式发生分解：M2C＋γ-Fe→MC＋M6C；未溶的大块M3C型共晶碳化物是高速钢试样耐磨性差的原因，随着奥氏体化保温时间的增加晶内不断析出的MC型碳化物是高速钢试样耐磨性提高的主要因素；长度〈100μm、宽度〈20μm的条状碳化物在磨损过程中不易脱落。     

回火温度对高氮不锈轴承钢显微组织与力学性能的影响

采用万能拉伸试验机、冲击试验机、光学显微镜、XRD、SEM和TEM等对高氮不锈轴承钢Cronidur 30不同回火温度下的显微组织和力学性能进行了研究和分析。结果表明:高氮不锈轴承钢Cronidur 30在150~500 ℃回火时的显微组织为回火马氏体+碳氮化物+残留奥氏体,高于550 ℃回火后基体逐渐转变为回火索氏体,同时析出相逐渐聚集、长大;随着回火温度的升高,强度和硬度总体上呈现先下降后升高再下降的过程,而冲击性能反之,在450 ℃回火时,碳化物M₂₃C₆和氮化物Cr₂N析出明显,此时产生二次硬化现象,其抗拉强度可达2133 MPa。400 ℃回火试样发现有极少量富Cr-Fe-Mo的析出相(σ相),显著降低其冲击性能,500 ℃回火时残留奥氏体分解、转变导致冲击性能略有降低。     

高钒高速钢回火过程中碳化钒析出与残留奥氏体转变

900～1100 ℃淬火后,研究了250～600 ℃回火对高钒高速钢残留奥氏体转变及碳化钒析出的影响。结果表明,高钒高速钢的回火温度存在临界值（约450 ℃）。当回火温度低于临界值时,残留奥氏体含量变化不明显。当回火超过临界值后,随回火温度提高,残留奥氏体含量迅速降低。回火过程中碳化钒自残留奥氏体中析出是残留奥氏体转变的前提条件。碳化钒的析出取决于非平衡热力学条件,而其析出量在回火温度超过450 ℃后可根据平衡热力学估算。碳化钒的析出使得残留奥氏体向马氏体转变的相变驱动力大于临界相变驱动力,为残留奥氏体转变提供可能,但残留奥氏体的转变量主要取决于动力学因素。回火温度提高引起马氏体形核率呈指数提高,导致残留奥氏体含量迅速降低。     

淬火温度对高钒高速钢摩擦磨损性能的影响

以自主成分设计的高钒高速钢(HVHSS)为研究对象,在1100~1220℃温度区间进行淬火热处理,研究淬火温度(T_q)对钢摩擦磨损性能的影响。结果表明:当T_q=1100℃时,碳化物偏聚得不到改善,基体韧性差,摩擦磨损过程中裂纹一旦萌生即迅速扩展,造成碳化物整体磨损剥落,耐磨性差;T_q超过1140℃时,大量碳化物分解,合金元素熔入马氏体中,导致Mf降低,残留奥氏体增加,基体硬度低,碳化物硬质点得不到保护,过早暴露,导致其耐磨性差。经1140℃淬火-回火处理试样组织中针状马氏体含量较多,且保留适量韧性较好的残留奥氏体相,细小粒状碳化物分布均匀,摩擦因数最小,平均摩擦因数仅为0.3254,与Si C砂轮对磨10 h后,其磨损量仅为9.9 mg,约为1100℃淬火-回火试样的48%,耐磨性最好。     

热处理对高钒高速钢组织与性能的影响

研究了热处理对高钒高速钢残留奥氏体、硬度、冲击韧度及磨粒磨损性能的影响,筛选了适用于磨粒磨损工况的热处理工艺。结果表明,热处理工艺对碳化钒形态分布无明显影响,但对高钒高速钢基体中奥氏体含量和耐磨性有重要影响。淬火温度越高,回火温度越低,则残留奥氏体含量越高。残留奥氏体含量在20％-40％,耐磨性最好。最佳热处理工艺为(1000-1050)℃淬火,550％一次回火,此工艺处理后试样硬度较高,冲击韧度适中,耐磨性最好。多次回火后,高钒高速钢硬度降低,耐磨粒磨损性能下降。实际应用结果表明：经过合适热处理工艺处理后,高钒高速钢的耐磨性是高铬铸铁的3倍以上。     

工艺参数对高强建筑钢回火组织和性能的影响

采用中频感应加热炉对建筑用Q550D钢进行了不同工艺的回火处理。采用光学显微镜对显微组织进行了观察,对冲击功、硬度进行了检测,研究了回火时间和温度对组织和性能的影响。结果表明,当回火温度为200℃时,感应回火组织为回火马氏体,随着保温时间的增加,碳化物析出增多,马氏体逐渐分解,冲击功逐渐升高,硬度则逐渐降低;在200℃回火保温时间为10 min时,组织由低温感应回火时的回火马氏体逐渐向中温感应回火时的回火托氏体转变,随着回火温度升高,碳化物从马氏体板条中析出并长大,马氏体充分分解,组织趋于均匀化,冲击功则先提高,当回火温度超过350℃后稍有下降,硬度逐渐下降。     

盾构刀具用5Cr5MoSiV1钢的回火工艺

研究了盾构刀具用5Cr5MoSiV1钢不同加热温度回火和保温时间对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢在500～650℃回火1.5 h时,随着加热温度的升高,组织由板条状回火马氏体+残留奥氏体转变成等轴状回火索氏体+粒状碳化物,在550～600℃保温时出现二次硬化效应,且硬度在600℃左右时达到峰值,试验钢的冲击韧性随回火温度的升高而不断增强;600℃回火保温1～2.5 h时,马氏体随保温时间延长而不断分解,最终转变为保持马氏体位向的回火索氏体,试验钢的回火硬度随保温时间的延长而降低。为了使试验钢在回火后获得较好的强韧性配合,较佳的回火工艺为600℃×2 h。     

喷射成形含铌M3:2型高速钢的热处理工艺

为探索适合喷射成形高速钢的热处理工艺,利用XRD、SEM等分析手段和硬度测试,研究了淬火温度和回火温度对喷射成形含铌M3:2型高速钢显微组织和硬度的影响。结果表明,试验钢淬火组织由马氏体、残留奥氏体和碳化物组成,随淬火温度升高,试验钢中碳化物数量减少。淬火硬度随淬火温度先增加后减小,低温淬火后回火未发现二次硬化现象。沉积态试样经过1220℃淬火,560℃回火后,硬度最高值为66.7 HRC。     

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.     

T15M粉末高速钢的深冷处理

采用SLX-80深冷处理系统对T15M粉末高速钢进行深冷处理,采用综合物理测试系统的振动样品磁强计选件(PPMSVSM)测试样品的室温磁性和热磁性.结果表明:T15M钢在843 K×1 h的回火过程中,在保温和降温阶段出现残留奥氏体向马氏体的转变.在300 ～ 10 K之间深冷处理过程中,降温时在110～10 K温度段磁性随温度下降而下降,升温时在40 ～ 230 K温度段磁性随温度上升而上升,分别对应于马氏体中碳化物的析出和残留奥氏体向马氏体的转变.深冷处理提前了残留奥氏体向马氏体的转变,抑制了残留奥氏体中碳化物的析出,促进了马氏体中细小碳化物的析出.在第1次回火前或后增加1次深冷处理,可使第3次回火后钢的硬度分别提高2.0 HRC和1.4 HRC.     

回火温度对电冶熔铸SiC-钢复合材料组织和性能的影响

研究了电冶熔铸4%Si C-钢复合材料经不同温度回火后的组织和力学性能。结果表明,随着回火温度的升高,Si C-钢复合材料的硬度(HRC)和基体的显微硬度下降,抗弯强度和断裂韧度上升。回火过程中该复合材料的显微组织变化主要是马氏体分解、残留奥氏体转变和部分碳化物均匀化。     

AHPT15M粉末冶金高速钢冷处理工艺研究

本文对AHPT15M粉末冶金高速钢的冷处理工艺进行了研究,分析了冷处理温度、冷处理时间等工艺参数对试样力学性能及残余奥氏体含量的影响,并利用电子扫描显微镜观察冷处理与未冷处理试样的显微组织。试验结果表明:经过冷处理后形成了一种更为细小的针片状马氏体显微组织,残余奥氏体含量明显减少,并伴有超细碳化物析出,从而提高了试样的硬度及耐磨性。AHPT15M粉末冶金高速钢较好的冷处理工艺为:淬火+冷处理+两次回火;较好的冷处理工艺参数为:温度-130～-150℃,保温时间以钢件冷透为准。     

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。     

回火温度对NM500耐磨钢组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和材料表面综合性能测试仪等研究了回火温度对NM500低合金高强度耐磨钢的显微组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明,NM500钢经淬火+回火处理后得到典型的回火马氏体组织,回火温度的升高使得固溶在马氏体板条中的过饱和碳原子逐渐析出,而碳化物聚集长大导致钢的硬度和低温冲击性能明显下降。NM500钢在200 ℃回火后的硬度和-20 ℃低温冲击吸收能量分别为513 HBW和44.40 J,耐磨性能最佳。低温回火(200、250 ℃)时少量细小弥散的过饱和碳原子析出改善了钢的耐磨性,300 ℃及以上回火时聚集粗化的短棒状渗碳体会降低基体的硬度,导致钢的耐磨性不断降低,磨损机制由磨粒磨损向粘着磨损转变。     

淬火处理对轧辊用高硼高速钢组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、硬度计及MM-200磨损试验机,研究了淬火温度对轧辊用高硼高速钢显微组织和性能的影响。结果表明,高硼高速钢的铸态组织由马氏体、铁素体、珠光体和沿晶界呈连续网状分布的共晶硼碳化物组成,共晶硼碳化物主要是M2B和M7(C,B)3;随着淬火温度的升高,基体全部转变成为马氏体,并有二次硼碳化物M23(C,B)6析出;高硼高速钢的硬度和耐磨性随着淬火温度的升高而明显增加,在1150℃淬火时硬度最高、耐磨性最好。     

W2Mo9Cr4VCo8高速钢淬火处理后的组织与性能

利用热膨胀仪、高温共聚焦显微镜和扫描电镜等研究了淬火温度、保温时间和冷却速率等工艺参数对W2Mo9Cr4VCo8高速钢显微组织的影响,并对其硬度和冲击吸收能量进行测试。研究表明,当淬火温度为1100℃时,试验钢中的网状碳化物溶解不充分且分布不均匀;当淬火温度升至1180℃时,奥氏体组织会溶解更多的碳和合金元素,稳定性增强;进一步提高淬火温度至1200℃时,此时高温会引起大量的碳化物发生分解,同时溶入基体的合金元素数量增加,晶粒发生明显长大。当淬火温度在1100～1180℃时,W2Mo9Cr4VCo8高速钢的硬度和冲击韧性随淬火温度的升高而增大,但当淬火温度达到1200℃时,硬度值和冲击韧性减小。当淬火温度为1180℃,保温时间40 min时,钢的硬度达到最高(54.7 HRC),但当保温时间为60 min时,碳化物的平均尺寸增加、数量减少,硬度降低,而冲击韧性随着保温时间的增加而增加,当保温60 min时冲击吸收能量达到22.4 J。随着冷却速率的增加,马氏体转化开始温度(M_s)和结束温度(M_f)降低。因此,高冷却速率可以抑制马氏体转化并增加残留奥氏体含量。     

热处理工艺对含Y过共晶Fe-Cr-C堆焊合金组织与耐磨性的影响

制备含Y过共晶Fe-Cr-C堆焊合金,采用不同的热处理工艺,得到了不同基体的过共晶Fe-Cr-C合金。采用光学显微镜对其组织进行了观察,采用X射线衍射仪对其相结构进行了分析,采用硬度计、摩擦磨损试验机对其硬度和耐磨性进行了测定,采用扫描电镜对磨损形貌进行观察。结果表明,4种合金组织都是主要由初生碳化物以及共晶组织构成。焊态时,基体为奥氏体+部分马氏体;950℃退火后,基体为铁素体;950℃淬火后,基体为马氏体+残留奥氏体;450℃回火后,基体为回火马氏体+残留奥氏体。合金的硬度和耐磨性变化随基体组织的变化而变化,950℃退火试样硬度最低、耐磨性最差,950℃淬火试样硬度最高、耐磨性最好,450℃回火试样抗开裂性能较好。过共晶Fe-Cr-C堆焊合金的磨损机制主要是微切削和微犁削。