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。     

工程机械用钢Q690的热处理强化与性能

通过光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、拉伸试验机和冲击试验机等手段研究了两相区淬火温度对一次淬火+回火和二次淬火+回火态工程机械用Q690钢显微组织和力学性能的影响,并对比分析了直接淬火+回火态试样的力学性能。结果表明,一次淬火和二次淬火态试样的光学显微组织都为铁素体+马氏体,且随着两相区温度的升高,一次淬火态和二次淬火态试样中马氏体含量都呈现为逐渐升高的趋势。一次淬火+回火态试样光学显微组织为多边形铁素体和回火马氏体,二次淬火+回火态试样的光学显微组织为针状铁素体和回火马氏体。一次淬火+回火和二次淬火+回火态试样的强度略低于直接淬火+回火态,但是-20℃冲击吸收能量明显提高、屈强比显著减小。在两相区温度为760℃时,一次淬火+回火和二次淬火+回火态工程机械用Q690钢具有较高的强度、低屈强比和高冲击韧性。     

热处理工艺对35CrMo钢组织及性能的影响

利用SEM、金相显微镜、冲击试验机研究了淬火+回火、贝氏体等温淬火两种热处理工艺对35CrMo钢组织及性能的影响。结果表明,随回火温度提高或贝氏体含量的增加,材料的强度降低、塑韧性增加;回火索氏体组织的冲击断口表现为塑性韧窝状,而贝氏体/马氏体复相组织的冲击断口的纤维区表现为塑性韧窝状,放射区表现为脆性解理断裂;在等强度、塑韧性条件下,回火索氏体裂纹形成功低于贝氏体/马氏体复相组织,当裂纹形成后,回火索氏体组织裂纹扩展功高于贝氏体/马氏体复相组织。     

热处理对建筑用20MnV钢组织与性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、万能拉伸试验机等研究了完全正火、亚温正火/亚温淬火对冷轧+回火态20MnV钢组织与性能的影响。结果表明:冷轧+回火态20MnV钢的组织由针状铁素体+块状铁素体+珠光体组成,完全正火+冷轧+回火态20MnV钢中的珠光体中片状渗碳体演变成断续分布的球状或者短棒状;800℃正火+冷轧+回火态20MnV钢的组织为铁素体+M/A岛+细小碳化物;800℃淬火+冷轧+回火态20MnV钢的组织为铁素体+回火索氏体,晶内和晶界上弥散分布着细小碳化物颗粒。冷轧+回火态20MnV钢具有较高的强塑性和较低的低温冲击韧性,完全正火/亚温正火+冷轧+回火态20MnV钢的强度和塑性相对冷轧+回火态试样有不同程度降低,但是低温冲击吸收能量明显提高,在正火温度为800℃时强度降低最为显著;亚温淬火+冷轧+回火态20MnV钢的强度与冷轧+回火态试样相当,断后伸长率略有减小,而-25℃和-45℃冲击吸收能量明显提升。与冷轧+回火态20MnV钢冲击断口截面上的剪切裂纹相比,800℃正火/800℃淬火+冷轧+回火态20MnV钢中的微裂纹数量更少、长度和宽度更小,裂纹扩展呈现弯曲和曲折状;800℃淬火+冷轧+回火态20MnV钢具有较高的强塑性和最佳的低温冲击韧性。     

35CrMo钢亚温淬火强韧化组织与性能研究

选用常规热处理、调质处理加亚温热处理两种工艺对35CrMo钢进行强韧化.结果表明:35CrMo钢经850℃淬火后获得马氏体组织,其硬度值较高,通过600℃回火后测其ak为117 J/cm2,σs为560 MPa,σb为765 MPa,硬度为32HRC,ψ=75%;35CrMo钢经850℃淬火+600℃回火+790℃淬火,其显微组织为铁素体+马氏体+弥散分布的细小残余奥氏体,硬度较高,再经600℃回火后组织为回火索氏体+铁素体,其ak为123 J/cm2,σs达到550 MPa、σb为755MPa,ψ达到76%,硬度为30 HRC.35CrMo钢经850℃淬火+600℃回火+790℃淬火+600℃回火工艺处理后.材料的强度和韧性具有良好的配合.     

NM500耐磨钢的QLT热处理工艺

对NM500耐磨钢进行940℃淬火+两相区淬火+回火(QLT)热处理，研究了两相区淬火温度(820～880℃)和回火温度(200～600℃)对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明，在两相区淬火温度从820℃升至880℃的过程中，试验钢为马氏体和铁素体双相组织，且铁素体含量逐渐降低，马氏体含量增多，试验钢的强度和硬度提高，-40℃冲击吸收能量从67 J降低至33 J。在870℃两相区淬火，200～600℃范围内回火时，随回火温度的升高，板条马氏体和残留奥氏体逐渐分解，碳化物形态和分布发生变化；试验钢抗拉强度和硬度逐渐降低，低温冲击性能先降低后升高，试验钢达到良好强韧性匹配的回火温度区间为200～250℃。     

中频感应淬火及回火对45Mn钢组织和硬度影响

本文研究中频感应淬火及回火对45Mn钢棒组织和硬度的影响。研究表明:45Mn钢经过中频感应淬火后,从表面到心部分别为淬硬区、过渡区和热影响区,淬硬区为细密均匀的针状马氏体,过渡区为淬火马氏体+屈氏体,热影响区为屈氏体+珠光体。中频感应回火后,淬硬区为回火索氏体,过渡区为回火索氏体+珠光,心部热影响区为索氏体+珠光体以及沿晶界分布的网状铁素体。870℃淬火时淬硬区宽度为8.7 mm,过渡区宽度为6.2 mm,经550℃回火后淬硬区与过渡区宽度变化不明显。     

热处理工艺对高压气瓶用34CrMo4钢屈强比的影响

为了改善高压气瓶用34CrMo4钢屈强比较高的问题,分别研究了调质处理(QT)、在浓度为7.5%PAG水溶性淬火剂中的淬火+回火(Q₁T)、亚温淬火+回火(IT)和淬火+亚温淬火+回火(QIT)4种不同热处理工艺对34CrMo4钢屈强比的影响,以及屈强比与微观组织之间的关系。结果表明:采用QT工艺得到回火索氏体组织,屈强比最高;采用Q₁T工艺得到较粗的回火索氏体组织,屈强比较高;采用IT工艺得到回火索氏体+块状及板条状铁素体两相组织,屈强比较低;采用QIT工艺得到回火索氏体+均匀分布的板条铁素体两相组织,屈强比最低。试样的组织为硬相回火索氏体上分布着软相铁素体时,有较低的屈强比。     

热处理工艺对690 MPa级低屈强比高强钢组织性能的影响

采用控轧+两相区淬火+回火(TMCP+ Q'+T)工艺制备了690 MPa级低屈强比高强度结构钢,重点研究了两相区淬火温度和回火温度对实验钢组织性能的影响.结果表明,随着两相区淬火温度的升高,实验钢中铁素体相体积分数减少,铁素体的形貌由多边形转变为针片状且更加细小均匀,马氏体相的体积分数逐渐增加,尺寸变大,但实验钢的力学性能并未出现明显的变化;随着回火温度升高,实验钢中针片状的铁素体发生回复再结晶,马氏体发生分解,实验钢的塑性和韧性提高,但强度降低,屈强比升高.     

回火温度对工程机械用1000MPa级高强钢组织与性能的影响

研究了淬火态的工程机械用1000 MPa级高强钢在不同温度回火100 min后的组织和性能。结果表明,淬火态1000 MPa级高强钢于500~750℃回火,随回火温度升高,合金组织中淬火马氏体逐渐转变为回火马氏体、回火托氏体及回火索氏体,强度和硬度逐渐下降,伸长率和低温冲击功逐渐增加。回火温度为550~650℃时,合金获得最佳的力学性能匹配。回火温度超过700℃,合金发生再结晶,生成多边形铁素体,晶界碳化物球化长大,合金强度和硬度显著降低。     

Q550D低碳贝氏体钢特厚板热处理工艺研究

国内传统的特厚板热处理方式为调质处理,钢板表面为索氏体组织,心部为索氏体、贝氏体组织,可以获得较为理想的强度,但由于特厚板厚度较大,厚度方向组织不均匀,无法获得优良的韧性。采用Q550D低碳贝氏体钢的化学成分设计并采用QLT(淬火+两相区亚温淬火+回火)热处理工艺,引入未溶铁素体相,使钢板获得贝氏体+铁素体的均匀混合组织,在保证强度的基础上进一步提高了韧性,进而获得优良的综合性能。研究了不同单相区淬火温度、两相区亚温淬火温度及回火温度下试样的组织与性能,得出Q550D特厚板最佳的热处理工艺：925℃淬火+830℃两相区亚温淬火+640℃回火。     

热处理对高强建筑钢组织和性能的影响

对试验钢进行了不同的两相区直接淬火+回火处理。对试样显微组织进行了观察,并对力学性能进行了检测,研究了淬火温度和回火温度对试验钢组织和性能的影响。结果表明,钢板回火显微组织以多边形铁素体+岛状回火马氏体为主。随着直接淬火温度的升高,回火马氏体含量增加,铁素体含量减少,组织中少量珠光体逐渐转变为贝氏体;屈服强度和抗拉强度均升高,屈强比先保持恒定后有所升高,伸长率逐渐下降,冲击功则是先大幅降低后几乎不变。当回火温度低于400℃时,马氏体形态没有明显改变;当回火温度超过500℃时,马氏体岛开始分解,碳化物析出量增加。随着回火温度升高,抗拉强度几乎呈线性降低,屈服强度则先升高后降低,屈强比升高,伸长率和冲击功先下降后提高。     

X56QS低温酸性线管用钢的亚温淬火及回火

针对大口径厚壁X56QS低温酸性无缝线管用钢,对比分析亚温淬火+回火、正常淬火+回火以及提高淬火温度+回火工艺的组织及性能。结果表明,采用亚温淬火形成大量铁素体,使材料的强度有所降低,韧性显著提高,回火后获得的索氏体组织既提高材料的强度又改善了韧性。     

热处理对高层建筑用钢组织与力学性能的影响

研究了奥氏体化温度对高层建筑用钢拉伸力学性能、-20℃冲击性能和显微组织的影响,分析了直接淬火+回火、一次淬火+回火和二次淬火+回火热处理这3种热处理工艺,并优化了试验钢的淬火+回火工艺。结果表明:试验钢在这3种热处理工艺下的抗拉强度、屈服强度、屈强比和-20℃冲击功都随着奥氏体化温度的升高呈现降低的趋势,采用一次淬火+回火或二次淬火+回火热处理可以显著降低试验钢的屈强比并提高冲击韧性,适宜的奥氏体化温度为900~1000℃;直接淬火+回火试样的金相组织为回火马氏体,一次淬火+回火和二次淬火+回火试样的金相组织都为回火马氏体+铁素体;同时,在马氏体板条界面和相界面处析出了尺寸不等的细小M23C6相。     

低合金超高强度钢的微观组织与强化机理

使用光学显微镜、SEM、TEM、XRD观察G50钢淬火和低温回火后的微观组织形貌,结合低温回火前后G50钢的屈服强度和冲击韧性等力学性能的变化,分析其强韧化机理。结果表明,淬火态G50钢微观组织主要为细小的板条状马氏体,使用TEM可以观测到有残留奥氏体薄膜在马氏体板条之间,残留奥氏体量很低。G50钢的超高强度来自马氏体相变和晶粒的细化,低温回火处理后G50钢的微观组织是细小的板条状回火马氏体,在保持强度的同时提高了冲击韧性。     

热处理对机床轴承用不锈钢组织和力学性能的影响

采用真空感应炉冶炼了试验钢,并进行了不同工艺的热处理。采用光学显微镜、扫描电镜对组织进行了观察,对洛氏硬度进行了检测。结果表明,试验钢淬火组织主要为细小的板条马氏体+大量残余奥氏体+未溶析出相,经-80℃深冷处理、低温回火后残余奥氏体含量逐步减少;随着淬火温度提高,回火马氏体基体逐渐粗化,第二相粒子数量逐渐减少,尺寸也减小;1030℃淬火并深冷处理后在150℃回火,试验钢获得最高的硬度,随着回火温度提高,基体组织逐渐由回火马氏体转变为回火屈氏体再到回火索氏体,第二相粒子逐渐粗化;硬度值先几乎不变,当温度超过450℃硬度值迅速下降,650℃时降低至34HRC。     

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。     

热处理工艺对40Cr组织和摩擦性能的影响

研究了40Cr钢在不同热处理工艺下的组织和摩擦性能。结果表明,40Cr钢经过正火+淬火+中温回火后,组织为回火屈氏体;经过正火+超高温淬火+低温回火处理后,组织为晶粒相对较小的回火马氏体;正火+亚温淬火+低温回火后,组织为晶粒细小的回火马氏体。三种的热处理工艺比较得出,经正火+亚温淬火+低温回火处理后马氏体的晶粒较小,硬度较高,耐磨擦性能最佳。     

国产75Cr1锯片钢热处理工艺研究

对国产75Cr1锯片钢进行800、840、860℃油淬再进行420、440、460℃回火处理试验。利用光学显微镜观察不同淬火温度下脱碳层形貌及淬火回火后的组织,分别用万能材料试验机、洛氏硬度仪测试材料的拉伸性能和硬度。结果表明,随淬火温度的增加脱碳层深度增加;经不同温度淬火+460℃回火,组织主要为回火屈氏体及部分颗粒状回火索氏体,但800℃时,组织还出现了一定量的非回火马氏体组织,硬度较低,在840℃淬火硬度最高。试验钢经840℃淬火后,随回火温度的增加,组织依次由回火马氏体转变到回火马氏体+回火屈氏体,再到回火索氏体,强度和硬度逐渐降低,塑性相应提高。国产75Cr1钢最佳热处理工艺为840℃(保温10 min)油淬+440℃(保温60 min)回火。     

热处理工艺对9Ni钢组织和低温韧性的影响

对9Ni钢进行三种热处理工艺试验,分别为两次淬火+双相区淬火+回火（RLT）、淬火+双相区淬火+回火（QLT）、淬火+回火（QT）。采用X射线衍射仪、扫描电镜及多功能内耗仪等对不同工艺下9Ni钢的组织和低温韧性进行分析研究。结果表明,9Ni钢经QT处理后组织为马氏体+逆转奥氏体;经RLT和QLT处理后,组织中的马氏体变得细小,逆转奥氏体含量增加,并有23%左右的铁素体生成。RLT工艺下试验钢在－196 ℃下的低温冲击吸收能量最高,达到188 J,此时测得的逆转奥氏体含量也最多,为8.90%。RLT工艺下增韧归因于：晶粒细化;增加了逆转奥氏体形核点,逆转奥氏体含量增加,马氏体基体得到净化;铁素体组织粗化。