高镜面塑料模具钢Cr4Ni3MnCuAl热处理工艺的研究

采用OM、SEM、硬度测试分析方法,研究了不同固溶温度、冷却方式和不同时效温度对Cr4Ni3Mn Cu Al钢组织和硬度的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,固溶硬度呈现先升高后降低的趋势,固溶油冷硬度高于固溶空冷硬度约1.1HRC。固溶冷却后的组织以板条马氏体为主,880℃为最佳的固溶温度。在200℃～610℃范围内时效4h,时效硬度呈现出先升高后降低的趋势。时效4 h可为钢材提供约6.2HRC的硬度增量。520℃时效后得到的组织为板条马氏体+少量粒状贝氏体+少量残余奥氏体。从组织和硬度方面综合评价,880℃固溶油冷+520℃时效为Cr4Ni3MnCuAl钢的最佳热处理工艺。     

回火温度对9Cr-3W-3Co马氏体钢组织和硬度的影响

对9Cr-3W-3Co马氏体钢进行正火及不同温度的回火处理,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和维氏硬度计等手段研究了不同回火温度下的组织演变及其对硬度的影响。结果显示:随着回火温度的升高,硬度值出现先缓慢下降再显著上升的变化趋势。通过对各回火温度下试验钢组织特征的观察与分析,并对各回火温度下析出相尺寸及马氏体板条宽度的统计分析,可知试验钢在760~790℃回火时硬度值的缓慢下降与马氏体板条宽化、位错回复有关;而790~840℃回火时硬度值的显著升高与合金元素固溶强化及淬火马氏体组织含量的升高有关。     

马氏体时效钢等温时效析出行为

以马氏体时效钢为研究对象,将试验钢经900 ℃固溶后,再进行500 ℃等温时效处理,采用光学显微镜、扫描电镜及维氏硬度计表征了时效过程中其显微组织与析出相及硬度变化规律,在此基础上,分析了时效工艺对马氏体时效钢显微硬度变化的影响。结果表明,在时效初期,试验钢硬度增幅明显,并于12 h时达到峰值,为585 HV30。随着时效时间进一步延长,试验钢进入过时效状态,硬度开始缓慢下降。试验钢基体由板条马氏体与残留奥氏体组成,且基体分布着细小弥散的第二相颗粒。时效0.5 h时,析出相尺寸为5~10 nm,当时效达到12 h时,析出相缓慢长大至20~25 nm。     

固溶工艺对10Ni3MnCuAl钢组织和性能的影响

采用OM、SEM、TEM及力学性能分析方法,研究了不同固溶温度、时间、冷却方式对10Ni3Mn Cu Al钢组织和性能的影响。结果表明:固溶空冷条件下,随着固溶温度的升高,固溶硬度呈现先升高后降低的趋势;随着固溶时间的延长,硬度峰向低温移动。在830~910℃范围之间,试验钢的屈服强度在872.7~894.2 MPa之间,抗拉强度在1313.0~1330.3 MPa之间,断后伸长率在14.0%~14.5%之间,断面收缩率在65.0%~66.3%之间,冲击功在158~180 J之间。在870℃,2 h最佳力学性能出现;固溶空冷得到以板条马氏体为主的组织,固溶炉冷得到粒状贝氏体为主的组织;板条马氏体具有比粒状贝氏体组织具更优异的硬度、强度、塑性和韧性,尤其是冲击韧性。     

Co对马氏体时效硬化不锈钢组织和性能的影响

利用光学显微镜(OM)、拉伸试验和硬度测试研究了合金元素Co对马氏体时效硬化不锈钢固溶态和时效态显微组织和性能的影响。结果表明:在1040～1100℃固溶时,晶粒尺寸随温度升高而增大;含Co钢晶粒尺寸和马氏体板条束尺寸均小于不含Co试验钢。力学性能测试表明:固溶温度对固溶态试验钢的硬度几乎没有影响;随时效温度升高,钢的强度和硬度减小,伸长率增大;时效处理后含Co钢的强度和硬度均大于不含Co试验钢,伸长率变化则不明显。加入Co元素的试验钢具有良好的综合力学性能。     

热处理工艺对15-5PH不锈钢组织和力学性能的影响

通过力学性能测定以及显微组织观察,研究了热处理参数对15-5PH不锈钢力学性能和显微组织的影响。结果表明,固溶温度升高,强度、硬度升高,冲击功降低,晶粒变大,确定了最佳的固溶温度约为1040 ℃;经450～465 ℃时效,硬度、强度较高,而冲击功低。时效温度增加,马氏体板条间距加大,部分马氏体分解为逆转变奥氏体,富铜相长大,强度和硬度降低,冲击功升高。     

热处理对Ti6Al4V2Cr1.5Mo组织和性能的影响

采用冷等静压+真空烧结（CIP）法制备Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金。对经不同的固溶温度（860~950 ℃）和时效温度（480~600 ℃）热处理后合金的组织和力学性能进行研究。结果表明：随固溶温度的升高,合金的强度、伸长率和硬度都呈先升高后降低的趋势,在920 ℃时都达到最大值;在920 ℃固溶时,随时效温度的升高,合金的强度、伸长率和硬度也随温度的升高先升高后降低,在520 ℃时达到最大值,且组织形态为双态组织,固溶时产生的次生α相在时效过程中分解产生弥散的α+β相能提高合金的强度和硬度,α相的含量能保证合金良好的塑性,使合金有较好综合力学性能。因此,Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金的最佳热处理工艺为固溶920 ℃ (WQ)+时效520 ℃ (AC) ,此时强度、伸长率和硬度分别为1169.6 MPa、8.3%、621.7 HV0.1。     

淬火温度对渗碳齿轮钢C64显微组织及力学性能的影响

通过硬度、拉伸、冲击测试,以及光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等分析手段研究了C64钢在不同温度淬火过程中的显微组织和力学性能的变化。结果表明:当淬火温度低于950 ℃时,C64试验钢的显微组织中板条马氏体较为细小;当温度高于950 ℃时,板条马氏体急剧长大。随着淬火温度的升高,碳化物开始逐渐溶解,950 ℃时几乎全部溶解。钢的强度、硬度随着淬火温度的升高呈现下降的趋势;钢的伸长率、断面收缩率、冲击吸收能量随着淬火温度的升高表现出先升高后下降的趋势,并在950 ℃时达到最大值。试验钢最佳淬火温度为950 ℃,能够获得组织均匀、细小的板条状马氏体组织。此时,试验钢的抗拉强度为1122 MPa,屈服强度为1106 MPa,伸长率为11.40%,断面收缩率为25.20%,冲击吸收能量为191.0 J,能达到强韧化的最佳匹配。     

热处理对Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金组织与性能的影响

采用冷等静压+真空烧结(CIP)法制备Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金。对经不同的固溶温度(860~950℃)和时效温度(480~600℃)热处理后合金的组织和力学性能进行研究。结果表明:随固溶温度的升高,合金的强度、伸长率和硬度都呈先升高后降低的趋势,在920℃时都达到最大值;在920℃固溶时,随时效温度的升高,合金的强度、伸长率和硬度也随温度的升高先升高后降低,在520℃时达到最大值,且组织形态为双态组织,固溶时产生的次生α相在时效过程中分解产生弥散的α+β相能提高合金的强度和硬度,α相的含量能保证合金良好的塑性,使合金有较好综合力学性能。因此,Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金的最佳热处理工艺为固溶920℃(WQ)+时效520℃(AC),此时强度、伸长率和硬度分别为1169.6 MPa、8.3%和621.7 HV0.1。     

时效温度对含铜沉淀硬化钢显微组织的影响

对一种含铜沉淀硬化钢进行了900℃×2 h固溶处理和水冷,随后分别于400℃、450℃、500℃、550℃和650℃时效处理。研究了时效温度对该钢显微观组织的影响。研究结果表明,固溶并水冷得到的板条马氏体随着时效温度的升高逐渐分解,并向多边形铁素体转变;当时效温度低于450℃时,钢中析出物的数量随着时效温度的升高而增加,呈球形且与基体保持共格关系;当时效温度超过450℃时,析出物明显粗化,由球形转变为椭球形,且与基体不再保持共格关系。     

热处理对Fe-Cr-Ni低碳马氏体不锈钢组织及性能的影响

通过真空电弧熔炼方法制备了Fe-13Cr-3.5Ni不锈钢,并系统研究了不同热处理工艺对其微观组织以及硬度的影响。结果表明:熔炼态Fe-13Cr-3.5Ni不锈钢为典型的板条状马氏体组织;经过不同温度固溶和回火处理(600 ℃)后,其组织结构由板条状马氏体和少量残留奥氏体组成,残留奥氏体含量随着固溶温度的升高先增加后减少,而硬度值先降低后升高,硬度最低值为101.5 HRB;在1000 ℃淬火并在不同温度回火后其组织结构由回火板条状马氏体以及残留奥氏体组成,在650 ℃以下回火时,随着回火温度的升高奥氏体含量逐渐增多,当回火温度达700 ℃时,残留奥氏体含量下降,其洛氏硬度值随着回火温度的升高先降低后升高,其硬度值在99~107 HRB范围内。     

T91钢的回火工艺分析及其组织评定

通过不同正火和回火处理获得不同状态的T91钢试样。采用金相、扫描电镜,硬度测试等方法,研究了不同回火条件下T91钢的组织演化过程与硬度变化规律。结果表明,随正火温度升高,T91钢中合金元素逐渐固溶,板条马氏体逐渐粗化,残留奥氏体减少,1050℃正火后获得最佳细小马氏体组织。670～820℃回火时,T91钢的再结晶点(790℃)和相变点(820℃)很近,随着回火温度的升高,正火板条马氏体开始发生回复和再结晶,带来硬度的逐渐降低,其中790℃回火时硬度最低。T91钢交货态采用760～780℃的回火工艺处理,保证了板条马氏体只发生高温回复,没有发生再结晶,所以从转变过程和组织形态看,称T91钢交货态的组织为回火马氏体更合理。     

热处理对国外P92钢显微组织及晶粒度的影响

对国外P92钢进行不同温度(1040、1060、1080 ℃)淬火和1060 ℃淬火+不同温度(740、760、780 ℃)、不同时间(1、3、5、7 h)的回火热处理,研究热处理参数对其显微组织、晶粒度及硬度的影响。结果表明,经淬火后P92钢组织为板条状马氏体+残留奥氏体,随淬火温度的升高,马氏体组织板条逐渐变粗大,平均晶粒度由9级增大至7级。P92钢经1060 ℃淬火后,随着回火温度的升高和回火时间的延长,P92钢硬度逐渐降低,回火马氏体板条逐渐合并并向回火索氏体过渡,且回火过程中碳化物在晶界和晶内析出并不断长大。     

时效温度对SLM 18Ni300马氏体时效钢显微组织和力学性能的影响

采用激光选区熔化(SLM)技术制备了18Ni300马氏体时效钢,结合拉伸试验、硬度测试和显微组织表征等手段,研究了时效温度(390, 490, 590℃)对SLM 18Ni300马氏体时效钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,SLM成形试样主要由Fe-Ni马氏体基体和胞状亚结构组成,经时效处理后,试样微观组织发生显著变化。随着时效温度的升高,胞状亚结构逐渐分解,马氏体逆转变成为奥氏体,Σ3晶界占比下降。同时,Ni₃X(X=Ti, Al, Mo)纳米相弥散析出,并在590℃时粗化。随着时效温度的升高,SLM 18Ni300马氏体时效钢的强度和硬度均先增加后下降,伸长率先降低后增加。其中,490℃时效的SLM马氏体时效钢兼具超高强度和较好塑性,这与其基体中弥散分布的纳米析出相、适量的奥氏体含量和较低的Σ3晶界占比有关。     

奥氏体化温度对Cr5合金钢组织和性能的影响

研究了Cr5钢经(810~1050)℃×1 h油冷处理后的组织和性能。结果表明,随着奥氏体化温度的提高,Cr5钢中的游离碳化物减少,细针状马氏体粗化,晶粒逐步长大。在930~950℃奥氏体化,淬火基体组织为隐针马氏体及弥散粒状M7C3型碳化物,且晶粒较小、硬度较高。     

航空齿轮钢C69高温渗碳后的组织性能

通过OM、SEM、TEM以及显微硬度计等设备研究了1050 ℃下不同渗碳工艺对航空齿轮钢C69组织及性能的影响。结果表明,经渗碳、深冷和回火处理后,渗碳层表层的显微硬度最高可达约950 HV0.3,组织为针状马氏体,马氏体上观察到M₃C、M₂C碳化物,晶界处有M₇C₃碳化物分布,次表层组织为针状马氏体和板条马氏体,心部显微硬度约为630 HV0.3,组织主要为板条马氏体。循环渗碳的渗碳效率更高,随循环次数增加,试验钢的表面碳含量和渗碳层深度不断提高,且晶界处M₇C₃尺寸和数量逐渐增加。4次循环渗碳的表面碳含量为1.14%,渗碳层深度约为3.0 mm。     

淬火温度对5Cr15MoV钢空冷淬火组织与性能的影响

通过1000~1200 ℃间隔50 ℃的系列加热温度对5Cr15MoV马氏体不锈钢进行空冷淬火试验,并采用光学显微镜、EBSD和洛氏硬度计对不同温度淬火后组织和硬度进行检测,研究了淬火温度对试验钢组织、晶粒尺寸、残留奥氏体含量以及硬度的影响。结果表明,试验钢淬火后组织为马氏体+未溶合金碳化物+残留奥氏体。随着淬火温度升高,马氏体板条尺寸增大,未溶碳化物量逐渐减少直至消失,残留奥氏体含量先增加后减少。试验钢的硬度变化趋势为先增加后显著降低,在淬火温度为1050 ℃达到最大值60.8 HRC。试验钢硬度主要是马氏体的含碳量、晶粒尺寸、残留奥氏体含量和碳化物含量综合作用的结果。     

热处理对超超临界材料KT5331AS0组织和性能的影响

研究了热处理工艺对超超临界材料KT5331AS0(10Cr11Co3W3NiMoVNbNB)的组织和性能的影响.结果表明:KT5331AS0钢在1050～1150℃加热淬火、660～720℃回火,其组织都是回火板条马氏体;随淬火加热温度的升高,板条马氏体逐渐长大,但长大趋势不明显;随回火温度的升高,南于碳化物的析出,产生沉淀强化,使其具有较高的持久强度.KT5331AS0钢在1080～1100℃加热淬火、680～700℃回火后具有较好的综合力学性能.