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。     

回火温度对40CrNiMo7钢组织与性能的影响

通过显微组织观察、拉伸和冲击试验、硬度测试、冲击断口分析等研究了回火温度对40CrNiMo7钢组织与性能的影响。结果表明,40CrNiMo7钢经850℃油淬400~700℃回火后的组织均为回火索氏体＋马氏体＋碳化物;650℃回火时实现了优良的强韧性匹配;400℃回火时常温强度达到最大,冲击吸收能量则最低,而700℃回火时则反之;随着回火温度的升高,40CrNiMo7钢的硬度逐渐减小。随着试验温度的降低,试验钢强度逐渐升高韧性却逐渐降低,而断后伸长率和断面收缩率基本没有变化。     

回火温度对40CrNiMo调质钢CMT堆焊HAZ组织性能的影响

针对海洋钻井平台齿轮的修复问题,采用冷金属过渡(CMT)技术在40CrNiMo调质钢表面进行堆焊,利用扫描电镜、显微硬度测试、冲击性能测试和拉伸性能测试等手段,研究了焊后回火温度对40CrNiMo调质钢堆焊热影响区(HAZ)组织和性能的影响.结果表明:随着焊后回火温度的升高,焊接热影响区的硬度逐渐下降,堆焊试样的抗拉强...     

关于40CrNiMo钢力学性能问题的讨论

40CrNiMo是我国常用的钢种,但现行标准给出的力学性能值与实际生产中得到的数据偏差较大。本文根据实际生产情况提出更改标准中40CrNiMo钢力学性能数值的建议。     

水淬工艺对TWIP钢显微组织和力学性能的影响

研究了一种用于汽车车体的高强、高塑性中C-高Mn系孪晶诱发塑性(TWIP)钢,有助于达到汽车减排、节能和安全的目的。通过单向拉伸实验和OM观察,分析研究了水淬工艺对TWIP钢的力学性能和微观组织的影响规律,采用SEM和TEM对不同变形程度TWIP钢的精细结构进行了分析。结果表明,随着水淬温度的提高,退火孪晶体积分数和晶粒尺寸增大,塑性、加工硬化性提高,而试件的强度和屈强比降低,可以获得抗拉强度960 MPa,延伸率60.5%,具有优异的综合力学性能(强塑积最高达6.096×10~4 MPa%)的试件;具有大量退火孪晶的奥氏体在变形过程中产生大量的形变孪晶,提高了TWIP钢的强度和塑性。     

淬回火态07MnNiMoDR钢的组织及低温冲击性能

借助光学显微镜、扫描电镜和冲击试验等研究了淬回火态07MnNiMoDR钢在厚度方向上典型位置的显微组织及低温冲击性能。结果表明：淬回火态07MnNiMoDR钢在厚度方向上显微组织分布不均匀，表面主要由板条贝氏体组成，1/4位置主要以板条贝氏体和粒状贝氏体的混合组织为主，而1/2位置主要为等轴铁素体和粒状贝氏体组成的混合组织，同时还存在大尺寸的M/A岛。表面位置和1/4位置晶粒取向分布均匀，而1/2位置主要以<111>和<001>晶粒取向为主，<110>晶粒取向占比较少；板厚1/2位置存在较强的α纤维织构(<110>//RD),而其他类型的织构组分在厚度方向上分布均匀。板厚1/4位置的冲击吸收能量分布均匀，平均值为291 J,而板厚1/2位置的冲击吸收能量分布不均匀，平均值为198.7 J。板厚1/2位置处大尺寸尖锐的M/A岛和较强的α纤维织构(<110>//RD)是其低温冲击性能不稳定和显著降低的原因。     

回火温度对40CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响

研究了回火温度对不同Mo含量的40CrNi3MoV试验钢组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢在525 ℃回火时开始析出M₂(C, N)相,在550~575 ℃回火时M₂(C, N)相含量达到峰值。随回火温度的升高,试验钢硬度和强度降低,但塑性和韧性则升高。由于M₂(C, N)相的二次硬化作用,将Mo含量从0.43%提高到1.06%后,40CrNi3MoV钢经575 ℃回火后的抗拉强度可以达到1500 MPa级,同时具有良好的塑性和韧性。     

回火温度对C61齿轮钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、硬度计和拉伸试验机等研究了不同回火温度对C61齿轮钢显微组织和力学性能的影响.结果 表明:回火温度为360～ 600℃时,随着回火温度的升高,C61齿轮钢的硬度先增加后下降,在540℃时硬度达到最大值,为42.3 HRC,抗拉强度和屈...     

不同冷却方式对核电GX6CrNiMo12-1钢显微组织和力学性能的影响

将GX6CrNiMo12-1钢加热到980~1000℃后用不同的冷却方式进行调质处理。显微组织和力学性能检验结果表明:该钢铸态下原始组织为马氏体+12%δ铁素体,调质后显微组织为具有马氏体位向的回火索氏体+(10%~15%)δ铁素体。经过油冷工艺处理后的试样综合力学性能最佳,但考虑到生产成本、能源消耗、设备情况和生产操作等因素,实际生产中选择了空冷。     

Ni对30CrMnSi2钢组织及力学性能的影响

对不同Ni含量的30CrMnSi2钢低温回火后的组织与性能进行了研究。结果表明,试验钢组织由板条状回火马氏体和M/A岛组成;随着Ni含量的增加,M/A岛明显细化,M/A组织由岛状转变为细长条。冲击断口均为韧性断裂,随Ni含量增加,断口的韧性区域面积增大,等轴韧窝加深,韧窝数量增多,冲击吸收能量增加,Ni含量大于1.0%时,冲击吸收能量的增加趋势减弱。1.0%Ni试验钢的强度最大,韧塑性较好,综合性能最佳。     

控轧控冷工艺对F40MnV非调质钢组织及性能的影响

研究了不同的控轧工艺参数对非调质钢组织结构的影响规律,并在非调质钢零件不同部位采用强化控冷技术进行锻后冷却,得到了优化的非调质钢控轧控冷技术。结果表明:非调质钢转向节零件局部强化控冷技术能显著提高零件局部的综合力学性能;在1273～1373 K下,随着应变量ε在0.22～1.61内增加,实验钢原奥氏体晶粒从26～12μm逐渐细化,在该条件下峰值应变约为0.3;在1173～1473 K范围内随着变形温度的降低,变形抗力增大,峰值应变也随之增大,材料原奥氏体晶粒尺寸在20～11μm内逐渐减小;在增大锻压比和局部风冷两种工艺配合下,F40MnV钢可获得较好的综合力学性能。     

Mathematical modelling of mechanical properties of quenched and tempered steel

Abstract

New mathematical expressions for the prediction of hardness, yield strength and Charpy-V notch toughness of quenched and tempered steel were established. Quenched and tempered steel’s hardness is predicted based on as quenched hardness of steel. In the relation to hardness between quenched and tempered steel and as quenched steel, the hardenability of steel is taken in account. The mathematical model of hardness of steel is similar to the relationship established by Just. Yield strength and Charpy-V notch toughness of steel are predicted using the hardness of the quenched and tempered steel. Charpy-V notch toughness of cast steel is predicted using the Charpy-V notch toughness of steel with a same chemical composition. The mathematical expressions established were applied in computer simulation of mechanical properties of shafts made of quenched and tempered steel which the very well known relationship between hardness of as quenched steel and characteristic cooling time from 800 to 500°C (t_8/5) during the quenching is used.     

回火温度对42CrMo钢棒感应调质组织及力学性能的影响

以42CrMo钢棒为对象,使用中频感应加热进行调质处理,研究了不同回火温度(500、550、600、650及700 ℃)对42CrMo钢棒组织及力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,42CrMo钢的显微组织均为回火索氏体,碳化物由不均匀分布细针状逐渐转变为短棒状,长宽比减小。随着回火温度升高至600 ℃,碳化物转变为弥散分布的颗粒状,650 ℃时颗粒状碳化物出现偏聚,700 ℃时回火索氏体快速粗化,硬度、抗拉强度与屈服强度呈现连续下降趋势,断后伸长率与断面收缩率呈连续小幅度上升趋势。     

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。     

淬火工艺对含Ni中锰钢组织和性能的影响

通过扫描电镜观察、拉伸及低温冲击试验,研究了不同淬火工艺对含1%(质量分数)Ni的中锰钢组织和性能的影响。结果表明,随着淬火温度升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度先增大后减小,随后再逐渐增大,低温冲击吸收能量具有相同变化趋势;中锰钢的最优调质工艺为900 ℃淬火后于600 ℃回火,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别能达到560 MPa、640 MPa及21.8%,-50 ℃ 冲击吸收能量达到270 J,获得了良好的综合力学性能。调质态试验钢在不同淬火温度下均获得了铁素体和回火马氏体组织,随着淬火温度升高,马氏体比例增加,晶粒尺寸逐渐减小。     

40CrNiMo钢高温拉伸变形行为和组织演变规律

采用光滑和缺口拉伸试样进行不同温度(950、1050和1150 ℃)和不同应变速率(0.5、1.0和5.0 s^-1)的高温拉伸试验,研究了40CrNiMo钢在高温拉伸时的力学性能变化、微观组织演变以及塑性损伤形成机理,分析了不同应力三轴度对高温塑性损伤的影响。结果表明,提高变形温度或降低应变速率会降低峰值应力;应变速率从0.5 s^-1增大至5 s^-1,晶粒大小不均匀程度增加,材料更容易产生塑性损伤;变形温度从950 ℃提高到1150 ℃,晶粒尺寸增大近3倍;损伤经历形核、长大并形成微裂纹3个步骤,应力三轴度与缺口半径成负相关关系,应力三轴度的增大会加剧塑性损伤的发生,使得拉伸试件的断裂应变值降低。在车轴实际轧制过程中,在保证一定生产效率的前提下,可以通过尽可能减小楔横轧模具的成形角,并适当增大展宽角的方法,来降低材料塑性变形时内部各处的动态应力三轴度值,降低损伤发生的概率。