500kV多回路输电线路Q460钢铁塔服役性能研究

采用箱式电阻炉对输电铁塔用Q460钢板进行了不同工艺的正火和回火处理,采用光学显微镜对热处理试样显微组织进行了观察,并对拉伸、冲击、硬度进行了检测,研究了热处理对输电塔服役性能的影响。结果表明,钢材正火组织主要为珠光体+铁素体+贝氏体以及少量M-A组织,随正火温度升高,铁素体、珠光体含量逐渐减少,材料拉伸性能小幅提高,冲击功和硬度增加;随回火温度升高,M-A岛逐渐分解,贝氏体基体上析出较多颗粒状碳化物,钢的抗拉强度和屈服强度均降低,伸长率先小幅增加,在温度超过400℃后有所降低,硬度则几乎不变,860℃正火钢断面收缩率先降低后升高,冲击功先升高后降低,均在回火温度为300℃时达到极值,920℃正火钢断面收缩率和冲击功先升高后几乎保持不变。     

热处理工艺对12Cr钢组织与性能的影响

利用金相检测、室温拉伸、硬度和冲击检测等方法,研究了不同热处理工艺对12Cr钢组织及性能的影响。结果表明,淬火温度对12Cr钢热处理后的晶粒度影响显著,随淬火温度的升高,12Cr钢的晶粒逐渐长大,而其冲击性能明显改善,硬度也明显提高;随回火温度的上升,12Cr钢的强度逐渐降低。当淬火温度上升到1160 ℃时,晶粒度粗达3级;当回火温度超过700 ℃时,12Cr钢的短时持久性能明显恶化;在1100 ℃淬火,680 ℃回火时,获得均匀的板条状马氏体组织,短时持久性能最佳。     

建筑用冷轧态高强度低温钢热处理工艺研究

采用光学显微镜(OM)、拉伸性能测试、显微硬度测试等方法,研究了不同温度热处理工艺对冷轧态高强度低温钢20MnV显微组织与力学性能的影响。结果表明:经700、750、800、860℃,保温60 min热处理的冷轧20MnV钢组织基体为铁素体,700℃热处理后试样中铁素体发生回复。随着温度的升高,试样再结晶过程逐步进行;正火温度达到860℃时,试样组织为等轴铁素体和珠光体,10%、20%变形量试样铁素体晶粒尺寸分别达到11.9、10.1μm。随着热处理温度的升高,冷轧20MnV钢试样硬度逐渐降低,在750～800℃温度范围时,试样硬度降幅最为显著。经700℃×60 min热处理,冷轧20MnV钢强度和硬度保持在较高水平。     

热处理工艺对AISI 4140钢组织和性能的影响(英文)

采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)研究了不同正火和回火温度下改性AISI 4140钢的显微组织,采用透射电镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)观察分析了其碳化物的类型、尺寸和形态,还对改性AISI 4140钢的硬度、拉伸性能、冲击韧性进行了测试。结果表明:在850～900℃的正火处理过程中,随着正火温度的升高,平均晶粒尺寸保持在14μm左右;当正火温度达到925℃时,平均晶粒尺寸达到20μm以上,导致力学性能下降;马氏体硬度随正火温度的升高先升高后下降,880℃时达到最大值497 HV10;随着回火温度的升高(580～620℃),实验钢中的M_3C碳化物变短、变厚,屈服强度从1044 MPa下降到855 MPa,冲击韧性(-18℃)从55 J提高到108 J,这是由于位错密度较低及析出物较多导致的。     

热处理对国外P92钢显微组织及晶粒度的影响

对国外P92钢进行不同温度(1040、1060、1080 ℃)淬火和1060 ℃淬火+不同温度(740、760、780 ℃)、不同时间(1、3、5、7 h)的回火热处理,研究热处理参数对其显微组织、晶粒度及硬度的影响。结果表明,经淬火后P92钢组织为板条状马氏体+残留奥氏体,随淬火温度的升高,马氏体组织板条逐渐变粗大,平均晶粒度由9级增大至7级。P92钢经1060 ℃淬火后,随着回火温度的升高和回火时间的延长,P92钢硬度逐渐降低,回火马氏体板条逐渐合并并向回火索氏体过渡,且回火过程中碳化物在晶界和晶内析出并不断长大。     

SA508-3钢回火焊道实现的热循环条件

使用焊接热模拟技术研究了SA508—3钢回火焊道实现的热循环条件,试验结果表明,粗晶区和临界粗晶区在经历峰值温度650℃的二次焊接热循环后均可以形成以回火索氏体为主的显微组织,显微硬度低于350HV,冲击吸收能量高于100 J,均满足标准要求。粗晶区和临界粗晶区在经历峰值温度950℃的焊接热循环基础上再经历峰值温度650℃的焊接热循环时,均可得到晶界附近细小的回火索氏体和晶粒内部的回火索氏体组织,显微硬度330 HV左右,冲击吸收能量达到190 J。基于热模拟试验结果,找到了两种回火焊道实现的焊接热循环条件。     

热处理对一种新型耐磨铸钢组织与性能的影响

对一种新型耐磨铸钢进行了不同温度的淬火和回火处理。淬火温度分别为850、880和910℃,回火温度分别为200、250和300℃。利用金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察并分析了试验钢热处理后的显微组织,同时测试了试验钢的洛氏硬度、显微硬度、耐磨性能和拉伸性能。结果表明:经不同温度淬火后,试验钢的组织均为板条马氏体;随着淬火温度的升高,试验钢的硬度先升高后降低,880℃淬火的钢硬度最高。经880℃淬火、不同温度回火的试验钢的组织均为回火马氏体;随着回火温度的升高,试验钢的硬度先增加后减小,抗拉强度逐渐升高,磨损量先减小后增加。经880℃淬火、250℃回火的试验钢的综合力学性能最佳。     

回火温度对00Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢组织及性能的影响

研究了1050 ℃正火+550～700 ℃回火处理对00Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢中厚板显微组织和力学性能的影响。结果表明,在1050 ℃正火后,随着回火温度的升高,板条状马氏体逐步分解,产生了逆变奥氏体组织,600 ℃回火时其含量最高,之后随着温度的升高逆变奥氏体的含量逐步降低;试验钢的强度、硬度及屈强比均随回火温度的升高先降低后升高。650 ℃回火时,可得到细密的回火索氏体+逆变奥氏体的复相组织,试验钢具有较低的屈强比及良好的冲击性能。     

正火与回火处理对低合金铸钢组织和性能的影响

研究了正回火温度对低合金铸钢显微组织及力学性能的影响。结果表明,铸钢正火后的组织为贝氏体型铁素体,890℃正火钢的硬度最大。铸钢经890℃正火,500~650℃回火后,组织转变为保留贝氏体痕迹的索氏体和铁素体;随回火温度升高,钢的硬度和抗拉强度先增大后减小,伸长率先减小后增加。890℃正火,560~590℃回火后钢具有较优的综合力学性能。     

热处理对低活马氏体钢焊接热影响区的影响

采用焊接热模拟技术,参照实际焊接工艺,模拟中国低活化马氏体钢(CALM钢)热影响区粗晶区(CGHAZ)热循环过程,并对热模拟后试样进行不同的回火处理。实验发现,CLAM钢热模拟试样经回火处理,碳化物弥散析出,同样的回火条件下,CLAM钢显微组织差异不明显,回火前较高的热量输入导致回火后硬度值更低;在相同的热循环条件下,较高的回火温度会引起晶粒的显著长大,试样硬度值降低。热模拟试样在较高的温度下回火,可以更为有效地改善CGHAZ区域硬度,随回火的温度的继续升高,试样硬度趋于平稳。综合考虑回火工艺CALM钢硬度值以及晶粒度的影响,推荐回火温度为760～810℃。     

紧急水冷及焊后正火对超细晶粒钢接头热影响区组织与硬度的影响

为细化400MPa级超细晶粒钢的粗晶热影响区的晶粒,对其TIG焊接头进行了相变结束前的紧急水冷及焊后正火处理,研究了紧急水冷及焊后正火对热影响区组织和硬度的影响。结果表明,紧急水冷可使粗晶区宽度与空冷条件相比有所减小,但并不能使粗晶区晶粒细化。焊后一次正火可显著细化粗晶区有效粒径,但同时引起细晶区晶粒的粗化。水冷接头比空冷接头热影响区硬度高,正火后每种接头和母材硬度均大幅度降低。仅水冷接头一次正火后的热影响区硬度与原超细晶粒钢母材匹配良好。推荐采用焊后紧急水冷＋一次正火工艺,因其可细化粗晶区的晶粒,并使整个热影响区硬度与原始母材接近。     

含钒LZ50车轴钢的热处理工艺

对含V车轴钢热处理过程中正火和回火温度对组织和性能的影响进行了研究。结果表明,第一次正火温度在910 ℃以上时奥氏体晶粒有明显的长大趋势,第二次正火温度在860 ℃以上时奥氏体晶粒开始粗化,回火温度在 550 ℃时拉伸性能良好。通过试验研究得出,采用“840～870 ℃一次正火＋800 ℃二次正火＋550 ℃回火”的热处理工艺,可以得到均匀的组织、细小的晶粒和良好的力学性能匹配。     

热处理对极寒服役条件下弯管用X80钢焊缝组织性能的影响

利用显微组织分析、低温冲击试验、断口分析等手段,研究了不同热处理工艺对弯管用X80钢焊缝显微组织与低温冲击性能的影响。结果表明,在890~980 ℃范围内正火,随着正火温度升高,焊缝组织逐渐粗化,M-A组元和碳化物数量增多且聚集程度逐渐增加,低温冲击性能下降。在620~680 ℃范围内回火,随着回火温度的升高,焊缝中贝氏体及针状铁素体的混合组织发生回复与再结晶,碳化物析出和先共析铁素体含量增加,硬脆M-A组元逐渐分解,低温冲击吸收能量则先升后降,显微硬度逐渐降低。热处理后焊缝组织主要以针状铁素体(AF)和粒状贝氏体(GB)为主,同时存在少量的先共析铁素体(PF)和弥散分布的M-A组元。采用920 ℃正火+660 ℃高温回火时,焊缝低温冲击吸收能量最优,为148 J,同时显微硬度波动较小,冲击断口放射区为准解理断裂,无大尺寸裂纹且出现部分韧窝,表明该热处理工艺下处理的弯管可以满足在-45 ℃极寒条件下的服役要求。     

正火处理对建筑用20MnSiV钢组织与力学性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、拉伸试验机、冲击试验机等手段研究了不同温度正火处理对20MnSiV钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:热轧态20MnSiV试验钢显微组织由板条状、针状铁素体和珠光体组成。在850～920℃,随着正火温度的升高,试验钢组织中的条状、针状铁素体逐渐减少,晶粒呈等轴趋势变化并逐渐细化,组织均匀性逐渐提高。960℃正火试样晶粒明显长大粗化。在850～960℃,随着正火温度的升高,试验钢强度先降低后升高,伸长率先升高后降低,低温冲击吸收能量先升高后降低。880℃正火试样-20℃低温冲击吸收能量达到58J,比热轧态试样的提升了222%,正火处理对20MnSiV钢的低温冲击韧性改善最为显著。     

Ti-Zr-CLAM钢热处理工艺优化

利用正交试验研究热处理工艺参数对含钛、锆CLAM钢力学性能的影响,运用极差分析方法分析了正交试验结果。结果表明,各因素对强度的影响顺序为:回火温度回火时间正火温度正火时间;对伸长率的影响顺序为:回火温度回火时间正火时间正火温度;对断面收缩率的影响顺序为:正火温度回火时间回火温度正火时间;正火温度对硬度影响最大,回火温度对冲击功的影响最大。Ti-Zr-CLAM钢最佳热处理工艺为950℃×15 min+700℃×60 min,空冷。     

PCrNi3MoV高强钢带状组织在调质工艺中的显微特征

PCrNi3MoV高强钢中合金元素在提升淬透性和力学性能的同时,也会在钢中因合金元素偏析形成带状组织。采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及电子探针研究了PCrNi3MoV钢中带状组织在不同热处理工艺下的显微特征,结果表明,带状组织在PCrNi3MoV钢的不同热处理阶段始终存在,其微观组织构成及表现形式各不相同;淬火态下,PCrNi3MoV钢带状组织呈大尺寸晶粒和小尺寸晶粒交替分布的显微特征;回火态下,带状组织细晶区马氏体板条束尺寸细小,碳化物析出密度高。带状组织细晶区的显微硬度高于其粗晶区,主要与C元素及Cr、Mo、Mn和V等合金元素的在细晶区偏聚,从而使得该区域内细晶强化及析出强化效应增强。     

焊后热处理对ASTM 4130钢焊接热影响区组织与性能的影响

通过金相观察、硬度试验和扫描电镜分析,研究了不同焊后热处理保温时间对ASTM 4130钢焊接热影响区显微组织、硬度、低温冲击韧性和断口形貌的影响.结果表明,随焊后热处理保温时间的延长,热影响区硬度降低,粗晶区和细晶区韧性明显改善;经焊后热处理后,热影响区组织主要为回火马氏体、铁素体和贝氏体;造成粗晶区硬度较高、韧性较低的主要原因是该区出现了贝氏体和粗大的回火马氏体.     

热处理对复合制造AerMet100超高强度钢组织均匀性与拉伸性能的影响

研究了不同热处理工艺下复合制造AerMet100超高强度钢试样的组织均匀性,测试了其室温拉伸性能,并分析了其断裂机制。结果表明,沉积态复合制造AerMet100钢的显微组织很不均匀,包括激光沉积区、锻件区以及锻件热影响区;经正火+高温回火+最终热处理后,激光沉积区的晶粒由柱状晶转变为等轴晶,激光沉积区、锻件区以及锻件热影响区的显微组织基本一致,均为回火马氏体,但激光沉积区的枝晶元素偏析仍然存在;增加1200 ℃均匀化处理后,激光沉积区的元素偏析基本消除,复合制造AerMet100钢试样的显微组织变得非常均匀,室温拉伸性能最优,且与锻件区试样相当,拉伸试样断在了激光沉积区一侧,微观断裂机制为韧性断裂。     

热处理工艺对高强建筑用钢组织和力学性能的影响研究

采用箱式电阻炉对试验钢进行了三种不同淬火温度的淬火+高温回火热处理,并对试样的显微组织进行了观察,对拉伸和冲击力学性能进行了检测。结果表明,在两相区淬火的试样的显微组织以多边形铁素体+岛状马氏体为主,随淬火温度升高,铁素体含量逐渐降低,马氏体含量逐渐增加,晶粒逐渐细化;回火组织以回火马氏体+铁素体为主,与淬火组织相比,铁素体明显粗化,马氏体含量下降,马氏体板条特征逐渐消失,铁素体晶界有较多碳化物析出;随淬火温度升高,回火后钢板屈服强度、伸长率和低温冲击韧性均逐渐升高,抗拉强度先提高后略有下降;试验钢经800℃淬火+500℃回火能获得优良的综合力学性能。     

正火对建筑用热轧20MnV钢组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段,研究了正火温度和时间对20MnV钢显微组织、拉伸性能和低温冲击性能的影响。结果表明,热轧态20MnV钢的显微组织为铁素体+珠光体条带,具有较高的强塑性和较低的低温冲击性能;当正火温度从770℃升高至1000℃过程中,20MnV钢中条带状组织逐渐消失,晶粒呈现等轴化趋势,铁素体晶粒有所粗化,组织均匀化升高;830℃及以上正火处理后,(Fe,Mn)3C相回溶至基体,晶内弥散析出了纳米级VC相;随着正火温度的升高,20MnV钢的抗拉强度和规定塑性延伸强度都表现为先减小而后增加的特征,断口伸长率、-25℃和-45℃冲击吸收能量则先增大而后减小;当正火保温时间从20 min增加至80 min时,20MnV钢的强度变化幅度较小,而断后伸长率、-25℃和-45℃冲击吸收能量都呈现先增加而后减小的特征,在正火温度为920℃、正火保温时间为60 min时,20MnV钢具有最佳的强塑性和低温冲击性能。