回火温度对柔性齿轮钢40CrNiMo组织及力学性能的影响

通过预处理(固溶处理)、等温淬火以及不同温度回火等处理方法,利用光学显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计、拉伸试验机、冲击试验机等设备研究了奥氏体化温度对40CrNiMo钢奥氏体晶粒长大速度以及硬度的影响,探索了回火温度对贝氏体/马氏体多相钢微观组织和力学性能的影响。结果显示,预处理期间,奥氏体晶粒随奥氏体化温度的升高首先缓慢增长然后快速长大,然而硬度保持在56 HRC左右。250~500 ℃回火时,大量细小的碳化物析出,微观组织仍然保持原来的板条状,试验钢的强度、硬度降低,塑韧性呈现先降低后升高的趋势;400 ℃回火试样伸长率最低,冲击吸收能量最小,表明400 ℃回火时出现回火脆性;回火温度升高到600 ℃,基体组织发生再结晶,转变为回火索氏体,此时强、硬度最低,冲击吸收能量高达147 J。     

回火工艺对1Cr12Ni3MoVN钢组织和性能的影响

通过显微组织分析、室温拉伸试验、冲击试验、硬度试验,研究不同回火制度下1Cr12Ni3MoVN钢的显微组织与力学性能。结果表明,随着回火温度的增加,1Cr12Ni3MoVN钢析出相数量不断增加,对材料的强度、冲击性能具有增强效果;碳化物聚集长大,基体组织逐渐由马氏体向回火索氏体转变,杂质元素在晶界处偏聚而降低了材料的断裂抗性,冲击韧性降低,回火温度应取较低温度;随565 ℃回火时间的延长,1Cr12Ni3MoVN钢抗拉强度、屈服强度、硬度下降,塑性变化不大,冲击吸收能量略有增加,回火保温时间不宜过长;随回火冷却速度的降低,1Cr12Ni3MoVN钢强度先升后降,塑性变化不大,冲击吸收能量显著下降,硬度变化不大,建议以空冷方式进行回火冷却。最佳的回火热处理工艺为565 ℃保温2 h,空冷。     

高温回火对4330V钢组织及力学性能的影响

通过显微组织观察、拉伸和冲击试验、硬度测试等研究了高温回火温度对4330V钢组织及性能的影响。结果表明,4330V钢经880℃油淬560~650℃回火后的组织均为回火索氏体+片状或块状铁素体+碳化物;钢在620℃回火后具有优良的强韧性匹配;560℃回火后,室温强度和布氏硬度达到最大,冲击吸收能量则最低,而650℃回火后则反之。随着回火温度升高,4330V钢的抗拉强度、屈服强度、硬度逐渐下降,冲击吸收能量逐渐升高。     

回火温度对深井石油套管用钢组织性能的影响

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、拉伸试验机等设备研究了920℃淬火后回火温度对某深井石油套管钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢在500～600℃回火得到回火索氏体,具有较高的强塑性与韧性,强塑积的波动范围为20.5～22.1 GPa·%,冲击吸收能量波动范围为94.6～100.3 J;当回火温度为550℃时,深井油套管试验钢具有最佳的综合力学性能,此时抗拉强度为978 MPa,屈服强度为935 MPa,强塑积为22.1 GPa·%,冲击吸收能量为100.3 J。     

回火温度对12 MnNiVR压力容器钢板组织和性能的影响

对12MnNiVR压力容器钢进行热轧和950℃淬火,并对其分别在600、630、660和690℃下进行回火处理。并通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机和冲击试验机对试验钢的进行微观组织形貌观察和力学性能检测。结果表明:淬火后试验钢组织由马氏体、贝氏体及少量残留奥氏体组成。回火后组织主要是回火马氏体以及回火索氏体。随回火温度的升高,部分回火马氏体消失,形成回火索氏体组织。试验钢强度在较低的回火温度时下降缓慢,较高回火温度下强度急剧下降而伸长率则在不断增加。试验钢690℃回火时,获得较优的综合力学性能,屈服强度、抗拉强度、伸长率和-40℃下的冲击吸收能量分别达到605 MPa,670 MPa,25. 9%,113. 7 J。     

回火温度对1100 MPa级高强钢组织与性能的影响

研究了920 ℃水淬+不同温度回火后1100 MPa级高强钢的显微组织和力学性能。结果表明:回火温度为250 ℃时,所得到的力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、硬度、断后伸长率和冲击吸收能量分别为1423 MPa、1220 MPa、446 HV5、14.2%和56 J。随回火温度的升高,抗拉强度、屈服强度、硬度值整体呈现下降的趋势,冲击吸收能量先减小后增加。回火温度为150 ℃时,组织为回火马氏体和ε碳化物,析出的ε碳化物呈细长杆状。回火温度上升到250 ℃之后,马氏体板条稍有粗化,ε碳化物长大。随回火温度继续升高,板条马氏体逐渐转变为等轴铁素体,ε碳化物也会转变为渗碳体并逐渐球化粗化。     

冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响

研究了冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响。结果表明,780 ℃淬火油冷、550 ℃回火后试样具有较高的抗拉强度和冲击吸收能量,分别为1250 MPa和78.63 J;20%聚乙二醇商用淬火液冷却后的抗拉强度为1140 MPa,冲击吸收能量为80.7 J;油冷及20%聚乙二醇淬火液冷却后组织为索氏体组织和少量的铁素体。860 ℃淬火雾冷/空冷+550 ℃回火后试样的抗拉强度分别为1010 MPa和945 MPa,冲击吸收能量分别为35.7 J及38.4 J,组织为回火索氏体或粒状贝氏体。780 ℃淬火油冷/商用淬火液冷却是较为合适的淬火冷却工艺。780 ℃淬火油冷/20%聚乙二醇淬火液冷却+550 ℃回火后冲击断裂机制为韧性断裂,860 ℃淬火雾冷/空冷550 ℃回火后冲击断裂机制为脆性断裂,增加淬火冷却速度可以改善冲击断口形貌。     

深冷处理对X80钢焊接接头组织和力学性能的影响

采用手工电弧焊对X80管线钢进行焊接,对焊接接头进行不同温度的焊后深冷处理,通过金相分析、硬度测试、拉伸试验、冲击试验等研究深冷处理对X80管线钢焊接接头组织及力学性能的影响。结果表明,经深冷及回火处理后,X80钢焊接接头组织由铁素体和奥氏体逐渐向回火索氏体转变。X80管线钢经过深冷处理后,其焊接接头综合力学性能得到较大提高,且深冷温度越低,综合力学性能越好;在－196 ℃深冷处理条件下,焊接接头抗拉强度及冲击吸收能量较未处理试样分别提高约11.1%和72.8%,断裂方式由脆性准解理断裂转变为韧性断裂。     

回火温度对40CrMoVNbTi钢组织和性能的影响

采用780℃亚温淬火和不同温度回火,探究回火温度对40CrMoVNbTi钢组织和力学性能的影响。对淬火不同温度回火40CrMoVNbTi钢的力学性能变化及显微组织和冲击断口断貌进行观察和分析。结果表明,780℃亚温淬火,随回火温度的提高,40CrMoVNbTi钢的强度下降,塑性呈上升趋势,300℃回火冲击吸收能量值最低,出现回火脆性。200℃回火组织为回火马氏体和残留奥氏体,其抗拉强度为2150 MPa,KV₂为23.8 J;550～600℃回火组织为回火索氏体,韧性较好,其抗拉强度为1190～1070 MPa,KV₂为94～123 J,满足AISI 4140钢的力学性能要求,具有较高的冲击性能。     

40CrNiMo钢替代进口钎尾的热处理工艺

通过成分分析、显微组织观察、力学性能测定,对进口钎尾的组织与性能进行研究。分析了热处理工艺及参数对国产替代材料40CrNiMo钢性能的影响。结果表明：进口钎尾产品的材料为日本钢SNCM439,显微组织为细小回火索氏体,抗拉强度高达1198 MPa,冲击吸收能量为102 J;40CrNiMo经过600 ℃回火后,实现了最佳的强韧性配合;860 ℃正火+650 ℃高温回火+860 ℃淬火+600 ℃回火处理后,40CrNiMo钢的力学性能基本达到进口产品的性能要求。     

多次调质对980钢组织和力学性能的影响

对980钢进行了多次重复调质试验,对其力学性能和金相组织进行了检测。结果表明,经过第一次调质,试样屈服强度、抗拉强度明显提高,低温冲击吸收能量无明显变化,显微组织为回火索氏体和残留奥氏体;经过第二次调质,屈服强度、抗拉强度无明显变化,低温冲击吸收能量明显提高,显微组织转变为回火索氏体,晶界变得明显,晶粒得到细化;经过第三次调质,屈服和抗拉强度无明显变化,低温冲击吸收能量略有降低,显微组织转变为回火索氏体和粒状珠光体经过两次调质处理后,力学性能显著提高,效果最好。     

淬火温度对37CrMnMo钢组织及力学性能的影响

利用金相显微镜、洛氏硬度计、摆锤式冲击试验机、WDW-200电子万能试验机对37CrMnMo钢不同淬火温度下的显微组织与力学性能进行了研究。结果表明:37CrMnMo钢的冲击吸收功,先随淬火温度的升高而增加,在870℃达到峰值后随淬火温度的升高而降低,硬度随淬火温度的升高缓慢增加。抗拉强度在本试验温度范围内变化不大,屈服强度随淬火温度的变化先增加后降低,在870℃达到峰值。在金相组织中发现,870℃的淬火+回火可以得到晶粒细小的回火索氏体,随温度继续升高,晶粒明显粗化。     

淬火温度对30Cr2Ni4MoV钢组织和性能的影响

为了解淬火温度对30Cr2Ni4MoV钢显微组织和力学性能的影响,对尺寸为φ100 mm×200 mm的试棒分别从780℃、820℃和860℃油淬随后640℃回火,检测了钢的显微组织和力学性能。结果表明:①不同温度淬火随后回火的30Cr2Ni4MoV钢的组织均为回火索氏体和残留奥氏体;②较低温度淬火、640℃回火的钢,马氏体呈条带状;③随着淬火温度的提高,钢的组织逐渐均匀化,由条带状转变成等轴状,其硬度和强度增加,冲击吸收能量下降。此外,扫描电镜检验表明,经调质处理的30Cr2Ni4MoV钢冲击试样断口有大量的韧窝,也有细小撕裂棱,基本为韧性断裂。     

26CrMo4钢的热处理工艺

通过Gleeble-1500热模拟试验机测量了26CrMo4钢的相变温度,然后对其进行910 ℃水淬和400~740 ℃回火处理,并用光学显微镜、拉伸试验、硬度试验和冲击试验研究了热轧态和淬火、回火后的显微组织和力学性能。结果表明:26CrMo4钢具有优良的淬透性,910 ℃水淬可得到原奥氏体晶粒细小均匀的马氏体组织。26CrMo4钢的强度和硬度随着回火温度的提高而降低,回火温度在400~600 ℃、600~640 ℃和640~730 ℃之间时,抗拉强度随回火温度升高而下降的速率分别为1.685、1.500和2.822 MPa/℃。26CrMo4钢的冲击性能随着回火温度的升高而提高,700 ℃回火时0 ℃冲击吸收能量达到227 J,但继续提高回火温度至730 ℃时0 ℃冲击吸收能量基本保持不变。26CrMo4钢640 ℃和700 ℃回火后均具有较好的低温冲击性能,-70 ℃冲击吸收能量仍分别可达81 J和110 J。     

回火温度对37CrMnMo钢冲击性能的影响

通过冲击、拉伸试验、光学显微镜和扫描电镜,研究了钻杆接头用37CrMnMo钢在不同回火温度下的显微组织形貌及强度和冲击性能的影响的变化规律。结果表明,37CrMnMo钢经水淬后于500～640 ℃回火后得到回火索氏体,随回火温度的上升其抗拉强度与屈服强度由平缓降低变为陡降趋势。500 ℃的回火组织中碳化物呈现层片状分布,冲击吸收能量为30.94 J;600 ℃回火后碳化物呈均匀弥散分布,冲击吸收能量为117.49 J;经过640 ℃回火后,显微组织中碳化物粗化,直接导致冲击吸收能量下降。故37CrMnMo钢试样在870 ℃淬火后于不同温度回火,碳化物的形貌对其强韧性起着关键作用。     

新型重载辙叉贝氏体钢的组织与性能

用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析仪、冲击试验机和万能试验机等对自行研制的重载辙叉用贝氏体钢进行了组织和力学性能研究。结果表明:该试验钢在正火空冷态下即可得到贝氏体组织,由XRD衍射图谱得出组织为无碳化物贝氏体。材料经正火+300 ℃回火后抗拉强度高达1380 MPa,冲击吸收能量高达63.33 J,具有理想的强韧性配合,硬度高且抗回火稳定性好,低温冲击试验表明材料满足了在低温环境下的使用要求。     

回火温度对30Cr2Ni2Mo锻钢组织及性能的影响

30Cr2Ni2Mo锻钢850℃淬火后,再分别进行480、550和600℃的回火处理.分别用X射线衍射(XRD)测试了锻钢的物相,用扫描电镜(SEM)分析了试样的显微组织及断口形貌,用万能材料试验机测试了锻钢的力学性能.结果表明,随回火温度的升高,Fe3Ni2相含量增大,回火索氏体组织中碳化物长大,冲击断口韧窝增多;锻钢强度降低,冲击吸收能量增大,该锻钢适宜的回火温度为550℃.     

回火工艺对铁路用A3车轴钢组织及力学性能的影响

通过试验探讨了不同回火工艺对铁路车辆用A3车轴钢的显微组织及力学性能的影响。结果表明,在860℃的淬火条件下,回火温度为640～740℃时,A3车轴钢的淬火+回火显微组织均为回火索氏体。在试验的回火温度区间内,随回火温度的逐渐升高,A3车轴钢在常温下的抗拉强度、屈服强度呈下降趋势,而其冲击吸收能量、断后伸长率以及断面收缩率呈上升趋势。在640～680℃范围内回火温度逐渐升高时,冲击吸收能量有显著的提高;但在680～740℃范围内回火温度逐渐升高时,冲击吸收能量逐渐增加,但增幅较小。在860℃淬火的工艺条件下,为满足A3车轴钢的各项性能,其回火温度应该控制在680～720℃。     

回火温度对高强无碳化物贝氏体钢无缝管组织和性能的影响

研究了正火后回火温度对无碳化物贝氏体钢无缝钢管组织和性能的影响。试验结果表明,930 ℃正火后在600 ℃以下回火时,随回火温度的提高,试验材料的抗拉强度有降低的趋势,但降幅不大,强度在973~1012 MPa变化。试验材料的冲击吸收能量在300 ℃达到最大值,为72 J;400 ℃回火时,冲击吸收能量出现最低值,出现无碳化物贝氏体钢的回火脆性;回火温度超过400 ℃时,冲击吸收能量上升;300~350 ℃回火时,伸长率和断面收缩率最高。在400 ℃以下回火时,试验材料的组织由无碳化物贝氏体、块状铁素体和残留奥氏体组成;超过400 ℃回火时,组织为粒状贝氏体及块状铁素体。无碳化物贝氏体钢无缝钢管930 ℃正火,300 ℃回火时具有较佳的综合力学性能。     

回火工艺对ZG30Mn铸钢组织与力学性能的影响

基于光学显微镜(OM)对不同回火工艺参数下的ZG30Mn铸钢显微组织进行观察分析,同时进行拉伸性能、布氏硬度与冲击性能等力学性能检测。结果表明,经不同回火温度与回火时间处理后,ZG30Mn铸钢显微组织均以不同形态的回火索氏体为主。在相同的保温时间(90 min)下,随着回火温度(580、600、620、640 ℃)的升高,ZG30Mn铸钢的强度与硬度均不断减小,断后伸长率和冲击吸收能量均呈不断增大的趋势。在相同的回火温度(620 ℃)下,随着回火时间(30、60、90、120 min)的增加,ZG30Mn铸钢的强度与硬度均不断减小,但断后伸长率和冲击吸收能量呈现先增后减的变化趋势。回火温度对马氏体向索氏体转变过程起关键作用,温度的升高将影响α-Fe相回复和再结晶的效率,弥散的细小渗碳体逐渐长大并球化,导致强度与硬度降低,断后伸长率和冲击吸收能量增加。而回火保温时间将决定渗碳体的长大程度,随回火时间的增加,渗碳体的聚集长大导致断后伸长率和冲击吸收能量降低。