25Co15Ni11Cr2MoE钢回火过程中析出相的演变规律

采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等试验方法对一种高Co-Ni二次硬化钢25Co15Ni11Cr2MoE淬火后经300~660℃温度范围回火后析出的合金碳化物和韧化相逆转变奥氏体的析出演变规律进行系统研究。结果表明:25Co15Ni11Cr2MoE经300~660℃温度范围回火后,随回火温度升高,钢中析出的合金碳化物依次为:弥散的ε-碳化物→片状的合金渗碳体→弥散的M2C碳化物→粗化的M23C6碳化物。经495℃回火后,钢中板条马氏体基体上析出大量细小弥散的M2C碳化物,回火早期析出的粗大片状渗碳体全部回溶,并在马氏体板条间析出薄膜状韧化相逆转变奥氏体。回火温度提高至530℃后,逆转变奥氏体含量继续增加,但其形貌逐渐由薄膜状转变为条、块状,回火温度提高到600℃时,钢中的逆转变奥氏体含量达到极大值。     

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。     

回火温度对ZG0Cr13Mn8N钢显微组织的影响

研究了铬以相（马氏体－奥氏体）ＺＧ０Ｃｒ１３Ｍｎ８Ｎ钢在４００～７００℃温度区间内回火后的显策组织。结果表明,ＺＧ０Ｃｒ１３Ｍｎ８Ｎ钢在５８０℃回火时奥氏体量增多;淬火和逆变奥氏体在低于５８０℃回火时都十分稳定,而高于５８０℃回火时则不稳定;随着回火温度的升高,马氏体板条特征愈加不明显,且在板条马氏体和奥氏体内均有Ｍ７Ｃ３型碳化物析出、聚集和长大。     

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.      

回火温度对COST-FB2转子钢析出相与力学性能的影响

 为了调整COST-FB2转子钢的强韧性,采用OM、SEM和TEM等手段研究了回火温度对COST-FB2转子钢的析出相类型与力学性能的影响。结果表明,随着回火温度由350 ℃升高到750 ℃,试验钢的强度、硬度不断下降,塑性和冲击功上升;试验钢350 ℃和570 ℃回火后的高强低韧性可通过再次在700 ℃回火改善。淬火后COST-FB2转子钢中的残余奥氏体,可通过在570 ℃回火消除;在350 ℃和570 ℃回火后马氏体板条内部有大量针状的M₃C,700 ℃回火后的显微组织中M₃C消失,M₂₃C₆在原奥氏体晶界和马氏体板条界上析出,750 ℃回火后晶界上的M₂₃C₆有聚集粗化的现象,部分马氏体板条存在回复现象。     

25Cr3Mo3NiNb二次硬化钢中的碳化物

利用TEM和萃取相分析方法，研究了25Cr3Mo3NiNb二次硬化钢淬火回火组织中的碳化物。结果表明，随淬火奥氏体化温度的升高，M6C型碳化物逐渐溶解。于1050℃奥氏体化时M6C型碳化物全部溶解，淬火态试样中只有少量的Nb(C，N)颗粒和自回火M3C型碳化物。随回火温度的升高，先后析出ε、M3C、M2C和M7C3等类型的碳化物。Nb(C，N)颗粒可以阻止淬火奥氏体晶粒的异常长大，而高温回火析出的M2C碳化物有二次硬化作用，从而提高回火稳定性和高温强韧性。     

工程机械用钢Q800D/E直接淬火工艺研究及应用

 采用低碳Mn-Mo-Nb-Cr-Ni系的成分设计,并通过炉卷轧机高密层流冷却装置直接淬火工艺,配以合适的回火制度,生产了屈服强度高于800MPa,-40℃冲击功达到100J以上的高强工程机械用Q800D/E钢板。回火温度升高过程中,Q800D/E钢板中的析出物呈现先长大而后重新形核析出随后再粗化的过程,是其强度随回火温度升高呈现先下降后上升而后再下降的原因所在。     

热处理对Q1030钢的亚结构及析出物的影响机理

Q1030钢是低合金高强钢。利用两相区轧制的方式,再经过淬火和回火处理后,力学性能有了较大的提高。经分析得出,200℃回火后,低于5°的小角度晶界频率比较多;经400℃回火后,θ-碳化物沿着马氏体的{112}面析出和{111}面析出,在马氏体板条内呈梭子状弥散分布,对马氏体内位错起到有效的钉扎作用,从而阻碍了位错的运动和螺纹的扩展。此外,200℃到400℃回火后,屈服强度、延伸率和屈强比与淬火态的相比都明显升高,但抗拉强度变化不明显。     

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＝     

调质低碳贝氏体钢的组织和性能

研究了C-Mn-Mo-Cu-Nb-Ti-B系低碳微合金钢915℃淬火和490~640℃回火的调质工艺对钢的组织及力学性能的影响.用扫描电镜和透射电镜对实验钢的组织、析出物形态和分布以及断口形貌进行观察,采用X射线衍射仪分析钢中残余奥氏体的体积分数.结果表明:调质后,实验钢获得贝氏体、少量马氏体及残余奥氏体复相组织,贝氏体板条宽度只有250 nm,残余奥氏体的体积分数随着回火温度的升高而降低,经淬火与520℃回火后残余奥氏体的体积分数为2.1%.调质后析出物的数量激增,6~15 nm的析出物占70%以上.实验钢经过915℃淬火与520℃回火后,其屈服强度达到915 MPa,抗拉强度990 MPa,-40℃冲击功为95 J.细小的析出物及窄的板条提高了钢的强度.板条间有残余奥氏体存在,改善了实验钢的韧性.      

常化后冷却工艺对1600MPa级超高强钢组织性能的影响

为改善高强度钢的塑性和韧性,对中碳低合金马氏体高强度钢分别采用常化后空冷＋回火和常化后控冷＋回火工艺,研究常化后冷却工艺对钢中残余奥氏体及力学性能的影响.采用扫描电镜获得钢的组织形态,利用X射线衍射和电子背散射衍射技术分析钢中残余奥氏体的体积分数、形貌和分布.发现两种工艺下均得到板条马氏体＋残余奥氏体组织,残余奥氏体均匀分布在板条之间,随工艺参数不同,其体积分数在3%~10%变化.常化后加速冷却能显著细化马氏体板条,提高钢的屈服强度和抗拉强度100 MPa以上,冲击功下降4 J.残余奥氏体的体积分数随常化控冷终冷温度的升高呈现先升高后降低的变化,常化后的控制冷却也可以作为进一步改善马氏体类型钢组织和性能的方法      

调质工艺对蒸汽发生器拉杆用X12Cr13钢组织和性能的影响

通过试验研究了调质工艺对蒸汽发生器拉杆用半马氏体型不锈钢X12Cr13微观组织和力学性能的影响。结果表明:在相同的回火温度下,随着淬火温度的提高,晶粒明显长大,残余奥氏体增多,强度先升高后降低,塑性及韧性下降;在相同的淬火温度下,随着回火温度的升高,板条马氏体形态减弱,碳化物尺寸增加,而晶粒尺寸变化不大,强度逐渐降低,塑性及韧性不断升高。     

新型锯片基体用钢51CrV4的研究与开发

 51CrV4钢因具有良好的热处理性能与力学性能,广泛用作为高等级弹簧钢。为改善现有锯片钢的不足,根据51CrV4特有的化学成分,创新性地将其用于制造金刚石焊接锯片基体。通过研究动态CCT曲线,卷取温度对显微组织与第二相析出物的影响,淬火与回火工艺对碳化物尺寸、晶粒尺寸、力学性能的影响,评估了51CrV4钢用于制造金刚石焊接锯片基体的可行性。结果表明：卷取温度升高,先共析铁素体尺寸与珠光体片层间距变大,10 nm粒径以下的(V,Cr)C析出物在MC相析出物中所占的比例减少;淬火温度由800提高到900 ℃时,奥氏体晶粒尺寸先缓慢变化,随后快速长大,固溶的碳化物质量分数增多,回火后锯片硬度增强,而回火温度由450提高到550 ℃时,马氏体板条界片层状渗碳体逐步球化,强度明显下降,塑性小幅提高;设定合适的卷取温度控制热轧态中第二相碳化物的尺寸,并在850～900 ℃淬火、约450 ℃回火是生产高硬度、高韧性51CrV4金刚石焊接锯片的关键工艺。     

淬火-回火工艺对X80管件钢组织性能的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射分析技术(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等实验手段,研究了不同淬火--回火热处理工艺制度对X80管件钢组织性能的影响.结果表明:一次930℃淬火后,随着回火温度的升高,实验钢屈服强度先升高后降低,在630℃达到最大值588MPa;抗拉强度随回火温度升高持续下降,680℃时降至630MPa.二次两相区淬火,经630℃回火后,X80管件钢有最佳的综合力学性能,-50℃冲击韧性显著提高,Ak达到210J.这是由于二次淬火温度在860℃两相区时,组织中奥氏体晶粒大幅细化,经630℃回火后,细晶马氏体组织中出现位错亚结构的回复软化、板条边界钝化和块状M-A组元分解产生的析出强化机制综合作用的结果.     

16Cr14Co12Mo5耐热耐蚀轴承钢强韧化机制的研究

 对16Cr14Co12Mo5耐热耐蚀轴承钢在1050℃高温淬火后,在490～540℃两次回火后的组织性能以及强韧化机制进行研究。结果表明：随着回火温度的升高,抗拉强度Rm逐渐增加,最大时超过了1900MPa,屈服强度Rp0.2在500℃回火后达到1400MPa,随后逐渐减小;断面收缩率和伸长率略有减小,而硬度略有增长。材料强韧化主要源于高位错板条马氏体以及其中残余奥氏体薄膜和沉淀析出的碳化物和金属间化合物。采取适宜淬回火工艺制度所导致弥散析出的碳化物和金属间化合物是试样的强度和韧性达到最佳配合的关键。     

Fe-13Cr-5Ni马氏体不锈钢在连续加热过程中两相区的奥氏体生长行为

通过光学显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪以及显微硬度仪研究Fe-13Cr-5Ni马氏体不锈钢在加热过程中的组织转变行为.结果表明,Fe-13Cr-5Ni钢在10℃·s-1的加热速率下,加热至奥氏体单相区,冷却至室温后具有明显的“组织遗传冶现象.奥氏体以“针状冶形式在马氏体板条界处形核并沿着马氏体板条界长大,与母相间保持Kurdjumov-Sachs （K-S）位向关系.加热至两相区不同温度然后淬火至室温,奥氏体的量随两相区保温温度的升高先增加再减少,650℃时对应室温下残余奥氏体的极大值,并且这一变化趋势与试样显微硬度测试结果所得结论一致.      

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。     

冷处理对超级马氏体不锈钢组织及逆变奥氏体的影响

为研究冷处理对超级马氏体不锈钢的组织性能及逆变奥氏体的影响,通过淬火+回火(A钢)、淬火+冷处理+回火(B钢)以及淬火+深冷处理+回火(C钢)3种工艺进行对比研究。结果表明:实验钢中基体组织为回火马氏体,随回火温度的升高,马氏体板条变细。在相同回火温度下,A钢马氏体板条尺寸较大,B钢次之,C钢尺寸较小、且更平直。实验钢中逆变奥氏体含量随回火温度的升高先增加随后降低,在650℃时达到最大,整个过程中C钢逆变奥氏体含量高于B钢和A钢。实验钢的硬度随回火温度的升高而降低,在650℃时达到最小,随后增大。相同回火温度下,C钢硬度高于B钢,B钢高于A钢。A钢中逆变奥氏体多为块状,尺寸较大,分布较少;B钢次之;C钢中逆变奥氏体多为条状,尺寸较小,且分布均匀。     

回火温度对Mn-Ni钢亚稳奥氏体形貌及其力学性能的影响

 利用了X射线衍射仪（XRD）、电子背散射衍射（EBSD）和透射电子显微镜（TEM）研究了回火温度对一种Mn-Ni钢亚稳奥氏体形貌及其力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,室温亚稳奥氏体的体积分数逐渐升高。当回火温度为600和625 ℃时,亚稳奥氏体主要以片层状在回火马氏体板条间析出,且排列方向与周围的马氏体板条平行,这种片层状亚稳奥氏体分布较为均匀,尺寸较小,约为60～100 nm,且稳定性较高;当回火温度为650 ℃时,试验钢中出现尺寸较大的块状奥氏体在回火马氏体界面的交叉处不均匀析出。分析表明,块状奥氏体有利于提高钢的塑性,不利于改善钢的低温韧性;而片层状奥氏体能大幅度的改善钢的低温韧性。