超高强度工程结构用钢的热处理工艺优化

采用不同的预先热处理、淬火和回火工艺,对含铟超高强度工程结构用钢进行了热处理。并分析了显微组织,测试了拉伸性能和冲击性能。结果表明,与常规退火相比,等温退火使室温抗拉强度增加30%,屈服强度增加33%,断后伸长率增加140%,冲击韧性增加51%。随淬火温度或回火温度的提高,其室温抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和冲击韧性均先提高后降低。预先热处理工艺优选为等温退火工艺,淬火温度优选为840℃,回火温度优选为180℃。     

热处理对海洋用结构钢性能的影响

以海洋结构低碳钢为研究对象,通过添加Ni、Mo、Mn等合金元素,熔炼制备了实验用钢。探讨了热处理工艺对实验钢力学性能的影响。结果表明:850℃一次淬火1 h+760℃二次淬火1 h,再经575℃进行回火处理2 h后的实验钢性能最佳,此时抗拉强度为1151.7 MPa,屈服强度为1127.9 MPa,断后伸长率为16.9%,冲击功为220.6 J。二次淬火和添加合金元素有助于回火稳定性的提高,同时可以细化晶粒,有利于实验钢力学性能的提高。     

回火温度对30CrMnSiA钢力学性能的影响

30CrMnSiA钢样品经890℃油冷淬火处理后,分别在450-590℃进行回火处理。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及力学试验机等手段,研究了热处理后30CrMnSiA钢的显微组织以及力学性能。结果表明:随着回火温度的升高,30CrMnSiA钢组织中的回火索氏体占比不断提高,合金强度下降,伸长率增加。经890℃淬火+500℃回火处理后低合金钢的综合性能较佳,硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击韧度分别为39 HRC、1302 MPa、1147 MPa、11. 3%和28 J/cm~2。30CrMnSiA钢在530～550℃左右会发生回火脆性。回火温度继续升高,冲击韧度得以恢复。回火温度为590℃时,冲击韧度达到41. 25 J/cm~2,而抗拉强度和屈服强度分别为1126 MPa和1027 MPa。     

基坑工程用30MnCr22钢管的热处理与力学性能研究

研究了回火温度和保温时间对基坑工程用热轧态30MnCr22钢管显微组织以及抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、冲击功和硬度的影响。结果表明,抗拉强度、屈服强度和硬度随着回火温度升高而逐渐降低,而冲击功逐渐增大;回火温度不变,延长回火保温时间时,钢的抗拉强度、屈服强度和硬度逐渐降低,断后伸长率和0℃冲击功逐渐增大;基坑工程用热轧态30MnCr22钢管适宜的热处理工艺为:回火温度540℃,回火保温时间50 min。     

热处理对AISI4340钢风机主轴性能的影响

对AISI 4340钢风机主轴进行了热处理工艺试验,测定了热处理后主轴的力学性能。结果表明,锻造后经860℃正火和640℃回火,850℃淬火和540℃回火处理后,主轴的力学性能为:抗拉强度1250 MPa,屈服强度1 140 MPa,断后伸长率14.5%,断面收缩率55%,-40℃冲击吸收能量38.5~41.3 J,表面硬度40~42 HRC,符合技术要求。此外,采用专用夹具、垂直装炉和预冷淬火,有效减小了主轴的热处理畸变。     

回火温度对Q960E高强钢组织和性能的影响

对尺寸为100 mm×400 mm×16 mm的Q960E高强钢试样进行了920℃水淬,然后分别于580℃、600℃和620℃回火,以研究回火温度对该钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的提高,钢板强度逐渐下降但均满足标准要求,回火组织为索氏体组织。当600℃回火时,屈服强度为1 001 MPa,抗拉强度为1 038 MPa,断后伸长率达到了15.0%,-40℃纵向冲击吸收能量平均达到了59 J,为最优的强、韧性。考虑到钢的焊接工艺,淬火后Q960E高强钢应在600℃而不是在580℃或620℃回火。     

C10E钢

正C10E是德国结构钢,心部力学性能(表面硬化后):抗拉强度σ_b≥640～780、490～640 MPa;屈服强度σ_(0.2)≥390、295 MPa;伸长率δ_5为13%、16%;面收缩率ψ为40%、50%;冲击功a_(kv)为89、89 J。试样尺寸11 mm、30 mm。化学成分(质量分数,%):0.07～0.13 C;≤0.40 Si;0.30～0.60 Mn;≤0.035 P;≤0.035 S。热处理:热加工温度1150～850℃;退火温度650～700℃;渗碳温度900～950℃;心部淬火温度880～920℃,表层淬火温度770～820℃;回火温度150～180℃。退火后硬度≤131 HBW。     

新型盾构机刀圈用6Cr5Mo2V钢力学性能研究

抚顺特钢通过非真空感应+电渣重熔、精快锻联合成材生产出新型盾构机滚刀刀圈材料6Cr5Mo2V钢,通过实验得到了6Cr5Mo2V钢的淬火、回火曲线,研究了6Cr5Mo2V钢的横向及纵向力学性能。结果表明,6Cr5Mo2V钢经1,100℃淬火时硬度值最高,达到63.9HRC。选择热处理工艺1,050℃淬火、560℃回火时硬度为57.7～58.9HRC。6Cr5Mo2V钢纵向屈服强度及抗拉强度数值均高于横向数值,其中横向抗拉强度达到2,262MPa,纵向抗拉强度达到2,290MPa,横纵比98.8%。该材料能够满足盾构机刀圈所需的力学性能要求。     

热处理工艺对含Nb低温钢组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺对含Nb低温钢组织和性能的影响。结果表明,铸态组织为细片状珠光体＋块状铁素体,热处理后均为回火索氏体。3种热处理工艺中淬火＋调质工艺的性能最优、正火＋调质的略有降低,退火＋调质的最差。含Nb低温钢淬火＋调质处理后-20℃、-40℃夏比冲击功AKV分别达到45.7 J和29.9 J,抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为1010 MPa、910 MPa和19.5%。     

热处理工艺对10B38钢组织性能的影响

研究了热处理工艺对10B38钢微观组织、力学性能以及低温冲击韧性的影响。结果表明：随淬火温度的升高,淬火硬度呈先上升后降低的趋势,在870 ℃时,淬火硬度最大;随着回火温度的升高,马氏体晶界及晶面逐渐有碳化物析出,组织中碳化物由片状连续不均匀分布变为颗粒状弥散分布;抗拉强度与屈服强度都随回火温度的升高而下降,断面收缩率及断后伸长率随回火温度的升高而增加;在350～450 ℃温度区间,冲击功随回火温度升高稳定增加,回火温度在550 ℃以上时,冲击功急速升高,10B38钢经油淬后在550～650 ℃区间回火能够同时满足强度和冲击功的要求。     

工程机械用Q1100钢的热处理工艺

以一种屈服强度为1100 MPa的高强度工程机械用钢为对象,研究了再加热淬火温度(880～980 ℃)和回火温度(200～650 ℃)对Q1100钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,淬火温度从880 ℃升高至980 ℃,试验钢的平均奥氏体晶粒尺寸从8 μm增加到24 μm,试验钢的屈服强度和抗拉强度都呈先升高后降低的趋势,并在920 ℃时达到最大,而-40 ℃冲击性能则随之持续降低。试验钢经920 ℃淬火+200～650 ℃回火后,随着回火温度的提高,试验钢的马氏体板条合并,板条形貌逐渐模糊,碳化物数量和形貌也随之发生改变,强度大幅下降,塑性和韧性则先降低后升高。试验钢最佳的热处理工艺为920 ℃淬火+200～250 ℃回火。     

淬火温度对G105钢组织和性能的影响

利用硬度计、拉伸试验机、冲击试验机和光学显微镜等手段,研究了G105钢分别在890、910和930 ℃保温150 min淬火,随后进行630 ℃保温180 min回火处理后组织和性能变化。结果表明:随着淬火温度的升高,G105钢淬火硬度越来越高;经回火处理后,淬火温度为890 ℃和910 ℃时,调质硬度无太大差异,分别为33.2 HRC和32.7 HRC,淬火温度为930 ℃的调质硬度相对提高约1.5 HRC。试验钢强度随着淬火温度的升高也呈现升高趋势,但冲击韧性呈先升高后下降的趋势,这主要是由于调质后存在粒状碳化物的析出现象,导致其冲击韧性显著下降,故认为当淬火温度选取910 ℃时,获得的G105钢综合力学性能较佳。     

热处理工艺对5Cr5Mo2V钢组织与性能的影响

利用洛氏硬度计及场发射扫描电镜等研究了奥氏体化温度和回火温度对热锻模具用钢5Cr5Mo2V组织和性能的影响.结果表明:试验钢经过不同温度的淬火和回火处理后,组织均为回火马氏体+残留奥氏体+碳化物.当5Cr5Mo2V钢在920～1030℃淬火时,随淬火温度升高硬度值增加并于1030℃达到最大值62.53 HRC,之后硬度...     

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。     

Effects of heat treatment on properties of multi-element low alloy wear-resistant steel

The paper has studied the mechanical properties and heat treatment effects on multi-element low alloy wear-resistant steel (MLAWS) used as a material for the liner of rolling mill torii. The results show that when quenched at 900-920℃ and tempered at 350-370℃, the MLAWS has achieved hardness above 60 HRC, tensile strength greater than 1 600 MPa, impact toughness higher than 18J/cm2 and fracture toughness greater than 37 MPa·m1/2. When the quenching temperature is lower than 900℃, the hardness of the MLAWS increases with the temperature. When the quenching temperature is higher than 900℃, the hardness decreases with the increase of temperature. At a quenching temperature below 920℃, the effect of quenching temperature on the impact toughness is not obvious. In quenching at above 920℃, impact toughness decreases as the temperature increases. When the tempering temperature is exceeding 450℃, the hardness begins to decrease significantly. Tempering at 350℃ has produced the best wear resistance on the MLAWS.     

回火温度对Q890高强钢组织和性能的影响

研究了回火温度对经一定温度淬火后的Q890高强度钢组织和力学性能的影响。结果表明,从920℃淬火并于200～700℃回火时,随着回火温度的升高,Q890钢的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,硬度总体呈下降趋势;600℃回火后,Q890钢的组织主要为回火托氏体,硬度为35HRC。此外,经从920℃淬火和600℃回火的5～25mm厚Q890钢板的屈服强度均大于900MPa,-40℃的冲击韧度均大于45J。     

淬火温度对空冷贝氏体-马氏体复相耐磨钢组织性能的影响

设计了一种空冷贝氏体-马氏体复相耐磨铸钢的成分并进行冶炼浇注与热处理。通过力学性能测试、显微组织及断口形貌观察、X射线衍射分析等方法，研究淬火温度对组织和性能的影响。结果表明，经900℃淬火1 h后空冷至室温，随后在300℃回火2 h并空冷至室温，获得了综合力学性能最佳的贝氏体-马氏体复相耐磨铸钢，抗拉强度1729 MPa,断后伸长率4.3%,布氏硬度为454 HBW,V型缺口冲击吸收能量为19.31 J。其组织中含有10%左右的残留奥氏体，能够提高基体强韧性。     

热处理工艺对30Cr16Mo1VN钢组织和性能的影响

为探索30Cr16Mo1VN钢最佳的热处理工艺,采用冲击、拉伸试验机、洛氏硬度计、OM、SEM、XRD、TEM研究了淬、回火温度对该钢组织和力学性能的影响。结果表明:该钢最佳的淬火温度为1050 ℃,淬火后存在少量M₂₃C₆碳化物和M₂N氮化物阻碍晶界迁移,其平均晶粒尺寸为14.1 μm,而大部分碳/氮化物固溶进基体中,导致Ms点降低,残留奥氏体含量增至59.2%。经-73 ℃冷处理后,大量残留奥氏体转变成马氏体,硬度提高至57 HRC。该钢300 ℃回火时具有良好的强韧性匹配,抗拉强度达2030 MPa,断面收缩率为10.0%。回火后基体发生回复,位错密度降低,随回火温度的升高,基体上析出细小弥散的球状碳化物阻碍位错运动产生二次硬化,450 ℃回火时出现硬度峰值。回火温度低于500 ℃时,该钢的硬度值皆大于55 HRC,具有良好的回火稳定性。     

铁基多元合金堆焊层的组织与力学性能

通过光学显微镜、扫描电镜及材料试验机对焊态铁基多元合金堆焊层的组织与力学性能进行分析与测试,并与经500℃回火后的力学性能进行比较。结果表明,该堆焊层的焊态硬度为41.5HRC,抗拉强度为1278.56MPa,冲击韧度为21.47J/cm2,伸长率为7.58%,断面收缩率为42.13%;经500℃保温2h回火后,堆焊层的强度和冲击韧度较焊态略有降低,伸长率和断面收缩率略有升高,而硬度变化不大。     

回火温度对Cr5NiMoVNb支承辊用钢组织与性能的影响

为了研究回火温度对Cr5NiMoVNb支承辊用钢显微组织及力学性能的影响,采用扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计、拉伸试验机和冲击试验机对不同回火温度下Cr5NiMoVNb钢进行了测试.结果表明:Cr5NiMoVNb钢的回火态组织以回火马氏体为主,并含有少量的残留奥氏体.回火过程中伴随有碳化物的析出和马氏体相变.随着回...