T23钢再热裂纹敏感性的改善及其组织

 T23钢较高的再热裂纹敏感性严重危害了超超临界火电厂的安全运行。为了改进T23钢再热裂纹敏感性,主要通过改变其碳、钨等元素的质量分数,并且采用Gleeble热模拟及等温缓慢拉伸方法评判T23钢和改进型T23钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)的再热裂纹敏感性。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究两者CGHAZ的微观组织,探讨了微观组织对改进型T23钢再热裂纹敏感性的影响。结果表明,改进型T23钢的再热裂纹敏感性得到极大的改善,且其常规力学性能均达到ASME规范要求。与T23钢相比,改进型T23钢CGHAZ晶界M₂₃C₆相和晶内MX相数量均较少,同时,其固溶强化元素碳、钨质量分数较低。因此,改进型T23钢CGHAZ晶内晶界的强度差降低,再热裂纹敏感性改善。另外,较小的CGHAZ晶粒尺寸及较少的M-A组元也有助于降低改进型T23钢的再热裂纹敏感性。改进型T23钢晶界较少的M₂₃C₆相还使得晶界上孔洞连接和裂纹扩展的速率降低。设计的改进型T23钢成分可以为以后进一步改善T23钢再热裂纹敏感性提供参考。     

回火温度对40 Cr钢组织和性能的影响

通过拉伸试验、金相组织检验、洛氏硬度及冲击试验,研究分析了450～690℃回火温度下,40Cr钢组织和性能的变化。结果表明,随着回火温度的升高,40Cr钢的抗拉强度、屈服强度、屈强比及硬度单调下降,断后伸长率、冲击吸收功单调上升;回火组织主要为回火索氏体,其形态由保留少量的马氏体形向细密形及粗大形转变;抗拉强度、屈服强度与回火硬度成良好的线性关系。510～660℃回火时,40Cr钢冲击吸收功随回火硬度的升高逐渐降低,且回火硬度为27～29 HRC时降幅最大。     

经深冷处理的4Cr5MoSiV1钢的回火组织和力学性能

研究了4Cr5MoSiV1钢经淬火 深冷处理 回火后的组织和力学性能.结果表明,试验钢在470℃左右回火时硬度达到峰值,二次硬化峰较普通处理的4Cr5MoSiV1钢有所左移.400～470℃回火后试验钢的抗拉强度为2 000～2 100 MPa,冲击功约为35～20 J,回火温度高于560℃时,强度与硬度均有所下降,冲击功增加.M2C、MC型碳化物的弥散析出可能是引起上述组织与力学性能变化的重要原因.     

一种高钴镍超高强度钢力学性能的研究

通过拉伸、冲击、断裂韧性以及扫描电子显微镜(SEM)等试验方法,研究了碳含量和回火温度对高钴镍超高强度钢(13.4Co11.3Ni)组织和力学性能的影响.试验结果表明,随着钢中碳含量的增加,试验钢的强度和硬度逐渐提高;冲击功和断裂韧性都随之降低;同时随着碳含量的增加,冲击断口中韧窝所占的比例逐渐下降,并且逐渐由韧窝型断口向韧窝 准解理的混合型断口过渡.随着回火温度的升高,试验钢抗拉强度和冲击功随之逐渐提高,分别在454℃和510℃时达到峰值后,又逐渐下降.其硬度(HRC)随着回火温度的升高而逐渐降低.     

高强韧U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨热处理工艺的优化

研究正火-回火和等温热处理工艺对U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨显微组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢经900℃正火+300℃回火后的力学性能为抗拉强度为1396MPa,伸长率为16.0%,冲击吸收功K_U2为57J,HB硬度值402;试验钢经870～930℃加热空冷至300℃等温处理后,抗拉强度基本保持在1300 MPa左右,伸长率为17.0%,冲击吸收功K_U2≥80 J,HB硬度值375～395;和传统的正火+回火工艺相比,优化的等温热处理工艺可以大幅提高U20Mn2SiCrNiMo贝氏体钢轨的冲击韧性,室温冲击吸收功由57J提高到80J以上,提高40%～56%,而断后伸长率基本保持不变,抗拉强度和踏面硬度略有降低。最佳优化工艺为:870℃正火后空冷至300℃保温4h后空冷。     

装甲防弹钢板BTP500质量特性分析

选取685、Armox 500T产品与装甲防弹用钢板BTP500进行对比分析,结果表明包钢生产的装甲防弹用钢板BTP500显微组织为回火马氏体,原始奥氏体晶粒细小,平均晶粒尺寸为10.5μm,且晶粒大小均匀。BTP500钢板的硬度(HBW)平均值在291～296之间,比685钢板平均值高出30左右。各项力学性能指标完全达到Armox 500T防护钢板的水平,-40℃低温冲击吸收功平均值为51.6 J,高于Armox 500T的冲击吸收功。BTP500钢板在厚度较薄的情况下仍具有良好的抗弹性能,为装甲车辆轻量化提供了理想的防护材料。     

冲击器用45CrNiMoV钢制管实验研究

对冲击器用45CrNiMoV钢进行了制管生产的实验尝试，研究了工艺参数对力学性能的影响。研究结果表明，该钢在1 100℃以下的热强度较高，达到2 kN以上，并且热强度的升高速率随温度的降低显著增大，制管时应避免低温轧制，控制轧管温度不低于1 100℃为宜；该钢的热轧态硬度较高，达到40 HRC，不利于机械加工，经过860℃退火处理后，硬度可降低到25～28 HRC；该钢在860℃正火+880℃淬火+不低于610℃回火时的冲击功可达到90 J以上，回火温度610℃为冲击功升高速率由小变大的拐点。     

回火温度对20SiMnMo高强度钢微观组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、洛氏硬度计、万能力学试验机以及冲击试验机研究了950℃淬火220℃、240℃、260℃、280℃、300℃和320℃3 h回火试验对20SiMnMo高强度钢（/%:0.22C,0.80Si,1.00Mn,0.40Mo,0.72Cr,0.20Ni）微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,试验钢的硬度、强度不断下降,伸长率、室温冲击功先升高再降低。当260℃回火时,试验钢具有均匀细长的板条马氏体组织,其强塑韧综合力学性能最佳:硬度值44.8HRC、AKV2冲击功75.3 J、抗拉强度1 278 MPa、屈服强度1 210 MPa、伸长率15.5%。     

热处理工艺对2Cr11Mo1VNbN耐热钢组织和性能的影响

 为了解决2Cr11Mo1VNbN钢短时持久性能低的问题,采用OM、SEM、TEM等手段研究了不同淬火和回火工艺下超超临界叶片用2Cr11Mo1VNbN马氏体耐热钢的组织、室温力学性能及短时持久性能。结果表明,随着淬火温度的提升,强度和硬度增加,冲击吸收功在1 075 ℃后呈降低趋势;1 125 ℃淬火+660 ℃回火后,该钢的649 ℃+228 MPa的短时持久性能明显提升。回火温度高于660 ℃,强度和硬度降低,冲击吸收功增加,短时持久性能急速衰减。微观组织分析表明,提高淬火温度,合金中的一次粗大铌的碳化物更多地固溶到基体中,析出数量减少,固溶强化作用增加,强度和硬度增加,使合金的弱化区减少,提高了材料抵抗高温变形的能力,改善了合金的持久性能。     

国内某钢厂低合金钢NM550的生产浅析

利用淬火+低温回火热处理工艺生产出低合金耐磨钢NM550,得到的试验钢其抗拉强度为1480MPa～1575MPa,断裂延伸率为10.9%～11.6%,-20℃冲击功为22J～39.5J,表面布氏硬度为534HB～555HB,满足GB/T24186-2009的要求。     

回火温度和冷却方式对T91钢组织性能的影响

 结合现场实际情况,为改善T91组织性能而利于后期加工,利用金相观察、扫描电镜及显微硬度试验等手段,研究分析300～780 ℃不同回火温度及回火冷却速度下T91钢的组织及硬度变化规律。试验结果表明,300～400 ℃回复程度低,硬度难以降低;500～600 ℃为碳化物析出敏感区间,大量碳化物在基体弥散析出,在此区间硬度较高且有上升趋势;随着温度从600升高到780 ℃,碳化物沿晶界充分析出,硬度降低。随着回火冷却速度的增加,硬度逐渐降低,以5 ℃/min缓慢冷却经过500～600 ℃敏感区间,碳化物弥散析出,基体硬度较高;以780 ℃回火保温和较快冷却速度（50 ℃/min）进行冷却处理后,快速通过碳化物析出敏感区间,碳化物在基体析出少,硬度明显降低,综合性能满足后续加工。     

回火工艺对COST-FB2转子钢组织与性能的影响

利用OM、SEM和TEM等手段研究了回火工艺对COST-FB2转子钢的显微组织与力学性能的影响,结果表明:570℃一次回火后,马氏体板条内有杆状Fe3 C和细小颗粒状的MX,板条界有少量颗粒状碳化物析出;700℃二次回火后,板条内杆状Fe3 C和板条界上颗粒状碳化物消失或转变成M23 C6型碳化物.经570℃一次回火,...     

Investigation on microstructure and properties of a combined precipitation hardening ultrahigh strength steel

The microstructure and properties of a combined precipitation hardening ultrahigh strength steel with nano-sized carbides and intermetallics were studied systematically.The results show that after tempering at 300℃lots ofε-carbides are precipitated in the martensite,the strength rises and the toughness falls slightly.After tempering at 430℃,much coarser cementite lamina are precipitated in martensitic laths,which causes the impact toughness falls to the minimum value.With temperature further increasing the cementites are dissolved and M₂C carbides,β-NiAl intermetallics and reverse austenite begin to precipitate.The tensile strength and yield strength achieve the peak value at 470℃,490℃respectively.The tested steel achieve a tensile strength of 2 120 MPa,a yield strength of 1 950 MPa and impact energy of 54 J/cm² after optimum tempering at 510℃.When tempering temperature is above 530℃the M₂C carbides and reverse austenite is coarsening.After tempering at 560℃the reverse austenite reaches the maximum volume fraction in present work.     

Al对淬回火H11钢力学性能和碳化物的影响

研究了Al质量分数为0.77%及不含Al的H11钢在不同淬回火处理工艺下的硬度和冲击功的变化规律,并对两种钢原始退火态、1060℃淬火、1060℃淬火+510℃回火、1060℃淬火+560℃回火和1060℃淬火+600℃回火处理后的试样进行碳化物萃取,同时借助扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分析了Al对H11钢中碳化物形态及类型的影响.结果表明:（1）Al能提高H11钢的冲击韧性和回火硬度,但会使淬火硬度有所降低.（2）Al可以促进H11钢淬火过程中碳化物的溶解和元素的均匀分布.（3）Al会阻碍H11钢回火过程中碳化物的析出和聚集,这种作用在560℃以下回火时更加显著.（4）Al可以使H11钢回火时的（Fe,Cr）₂C、MoC、Cr₇C₃类碳化物更加稳定,抑制（Fe,Cr）₃C、Mo₂C和Cr₂₃C₆类碳化物的析出,这是因为Al可以阻碍H11钢中碳及合金元素在回火过程中的聚集.      

Study on microstructure and mechanical properties of martensitic stainless steel 6Cr15MoV

Martensitic stainless steel containing 12%-18%Cr have high hardness due to high carbon content. These steels are common utilized in quenching and tempering processes for knife and cutlery steel.The properties obtained in these materials are significantly influenced by matrix composition after heat treatment,especially as Cr and C content.Comprehensive considered the hardness and corrosion resistance,a new type martensitic stainless steel 6Cr15MoV has been developed.This study emphatic researches the effect of heat treatment processes on microstructure and mechanical properties of 6Cr15MoV martensitic stainless steel.Thermo-Calc software has been carried out to thermodynamic calculation;optical microscope（OM）,scanning electronic microscope（SEM） and transmission electron microscope（TEM） have been carried out to microstructure observation;hardness and impact toughness test have been carried out to evaluate the mechanical properties.Results show that the equilibrium carbide in 6Cr15MoV steel is M₂₃,C₆ carbide,and finely distributed of M₂₃C₆ carbides can be observed on annealed microstructure of 6Cr15MoV stainless steel.6Cr15MoV martensitic stainless steel has a wider quenching temperature range,the hardness value of steel 6Cr15MoV can reach to 60.8 -61.6 HRC when quenched at 1060 - 1100℃.Finely distributed carbides will exist in quenched microstructure,and effectively inhabit the growth of austenite grain.With the increasing of quenching temperature,the volume fraction of undissolved carbides will decrease.The excellent comprehensive mechanical properties can be obtained by quenched at 1060-1100℃with tempered at 100-150℃,and it is mainly due to the high carbon martensite and fine grain size.At these temperature ranges,the hardness will retain about 59.2-61.6 HRC and the Charpy U-notch impact toughness will retain about 17.3-20 J.The morphology of impact fracture surface of tested steel is small dimples with a small amount of cleavage planes.The area of cleavage planes increases with the increasing of tempering temperature.     

深冷处理对H13钢组织结构和热稳定性的影响

 为了研究深冷处理对H13热作模具钢热稳定性的影响及组织演化规律,利用洛氏硬度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等对经不同热处理工艺处理后H13热作模具钢的热稳定性及显微组织进行了表征。结果表明,深冷处理促使部分残余奥氏体转变为马氏体,导致深冷处理后试验钢的硬度高于淬火态试验钢的硬度。经深冷处理后试验钢在540 ℃回火20 h过程中其硬度均比常规热处理的试验钢硬度高,深冷处理的试验钢具有更好的热稳定性。与常规热处理的试验钢相比,深冷处理促使钢中碳原子偏聚并在回火过程中以碳化物的形式析出,导致深冷处理的试验钢回火后马氏体基体中碳的质量分数降低。透射电镜结果显示,试验钢在回火过程中析出的大量弥散分布的纳米级M₂₃C₆型碳化物,经长时间回火后碳化物粗化致使试验钢硬度随着回火时间的增加而下降。     

低碳微合金钢中超细组织的热稳定性分析

研究了经过新开发的弛豫-析出控制相变RPC技术得到的钢板在650℃等温回火过程中组织与性能的演变,并与经过930℃保温1h后再淬火（RQ）工艺处理后的钢板进行了对比。回火前两种钢板均为贝氏体和少量马氏体的复合组织,经过RPC处理后的钢板回火0．5h后,金相尺度下的组织没有明显变化,但硬度下降较快,在1～7h的回火过程中组织中局部区域出现板条合并现象,此阶段硬度值变化不明显,7h之后某些区域组织的板条特征趋于消失,出现了少量的多边形铁素体,硬度开始明显下降,回火20h后,大约一半的组织转化成了多边形铁素体。而经过RQ处理后的钢板回火前硬度虽然较低,但回火过程中软化速度极快,板条组织很快消失,最终获得全部的多边形铁素体组织。结果表明超细组织的热稳定性取决于其加热历史。     

国产T23钢高温组织演变及其对性能的影响

 通过对国产T23钢550 ℃、600 ℃和650 ℃的持久试样显微组织的分析,研究了T23钢高温蠕变过程中的组织演变及其对性能的影响。结果表明,在高温蠕变过程中,T23钢贝氏体铁素体基体和小岛中的马氏体将发生回复和再结晶,位错密度下降,M23C6碳化物不断粗化,并且有少量M23C6转变为M6C。蠕变断裂时间较短时,M23C6碳化物粗化对性能下降起主要作用,随蠕变断裂时间延长,贝氏体铁素体基体和小岛中马氏体的回复、再结晶对性能下降的影响增大。温度较高时,回复及再结晶开始较早,对性能下降的影响提前。650 ℃时,T23钢的组织演变和性能下降过快,应尽量避免在此温度下使用。     

热处理工艺对高碳贝氏体钢的组织与性能影响

以轴承用高碳贝氏体钢为研究对象,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及硬度计等手段研究了不同奥氏体化温度对贝氏体钢组织形成及性能的影响,遴选出最优的奥氏体化工艺,同时对比了不同贝氏体等温转变后有无Ce元素添加的高碳贝氏体钢的力学性能.试验结果表明,950℃奥氏体化温度得到的组织中无明显的大颗粒未溶碳化物,组织尺寸和硬度性能...