连续退火工艺参数对超高强度双相钢组织和力学性能的影响

在Gleeble-3500型热模拟试验机上模拟冷轧超高强度双相钢的连续退火,采用扫描电镜和拉伸试验机研究了连续退火过程中退火温度、退火时间和过时效温度对该钢组织与力学性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,该钢的屈服强度和抗拉强度下降,伸长率提高,显微组织(铁素体+马氏体和少量的粒状非马氏体组织)中粒状非马氏体增多;退火时间对该钢力学性能的影响较小;随着过时效温度的升高其抗拉强度呈下降趋势,屈服强度、伸长率和屈强比呈上升趋势,当过时效温度高于360℃时,则出现了屈服平台。     

不同工艺两相区淬火后高马氏体含量双相钢的显微组织与力学性能

采用扫描电镜、光学显微镜、洛氏硬度计、拉伸试验机等研究了两相区淬火时间和温度对高马氏体含量双相钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:在785℃淬火时,随保温时间的延长,双相组织中马氏体体积分数增加,铁素体体积分数减少,碳化物数量减少并发生固溶扩散,试验钢的硬度、屈服强度、抗拉强度均呈上升趋势,伸长率和断面收缩率均呈下降趋势;在785~830℃保温30min淬火后,随温度升高,淬火组织中铁素体体积分数减少,马氏体体积分数增加,碳化物数量减少,当淬火温度为815℃时,组织基本全部为马氏体,试验钢的硬度、抗拉强度均呈上升趋势,伸长率和断面收缩率均呈下降趋势,屈服强度则先上升后略有下降。     

回火温度对35CrMo钢显微组织和力学性能的影响

对35CrMo钢进行860℃淬火和不同温度(450,500,550,600℃)回火热处理,采用万能试验机、扫描电子显微镜等研究了回火温度对该钢显微组织、拉伸性能与断裂韧性的影响。结果表明:随着回火温度的升高,过饱和α相中析出碳化物并发生球化,马氏体板条状特征逐渐消失;试验钢的屈服强度和抗拉强度均随着回火温度的升高而降低,伸长率增大,当回火温度为600℃时,其抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为1 014MPa,933MPa,16.8%;随着回火温度的升高,试验钢的断裂韧度增加,断口启裂区由快速启裂扩展特征变为更明显塑性变形特征。     

两相区退火对相变诱发塑性钢显微组织与力学性能的影响

对低碳硅锰钢进行了水淬和随后的两相区退火与贝氏体区等温处理,利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对热处理后试验钢的显微组织进行了观察,采用X射线衍射仪测定了钢中残余奥氏体含量,通过拉伸试验测试了钢的力学性能。结果表明:两相区退火冷却后试验钢的显微组织为铁素体与马氏体,随着两相区退火温度的升高和保温时间的延长,铁素体含量减少,马氏体含量增多,其中铁素体大部分为长条状;经贝氏体区等温处理后,显微组织中的残余奥氏体大部分以板条状存在于贝氏体板条界,极少量以块状存在于先共析铁素体内,其含量随着退火温度的升高和保温时间的延长先增加后降低,在780℃保温5 min时达到最大值;试验钢抗拉强度和屈服强度均随着退火温度升高和保温时间延长单调上升,伸长率在780℃等温5 min时达到最大值。     

热处理对Gr.38钛合金管组织和性能的影响

对挤压态和冷轧态Gr.38钛合金管分别进行了不同温度下的固溶+时效和退火热处理,研究了热处理温度对其显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:挤压管经固溶处理后的组织为由初生α相和β相转变组织组成的双相组织,固溶+时效处理后的抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高先增后降,伸长率和断面收缩率则呈上升趋势;经900℃×1h固溶+500℃×4h时效处理后,挤压管达到最佳的强塑性匹配,抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率分别为1 135 MPa,912 MPa,17%,45%;冷轧管经退火处理后的显微组织由等轴α相和晶间β相组成,随着退火温度的升高,其抗拉强度、屈服强度逐渐降低,伸长率逐渐增大;在830℃退火1h后伸长率最高,达到27%,抗拉强度和屈服强度分别为937,807 MPa。     

正火工艺参数对轨道交通用20MnV弹簧钢显微组织与力学性能的影响

对轨道交通用20MnV弹簧钢进行了不同温度(780,830,880,930,980℃)和不同时间(0.5,0.75,1,1.25h)的正火处理,研究了正火温度和正火时间对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着正火温度升高,20MnV弹簧钢组织由不均匀铁素体和粒状贝氏体转变为等轴铁素体和块状铁素体;当正火温度低于830℃时,随着正火温度的升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度降低,断后伸长率和低温冲击功增大;当正火温度高于830℃后,试验钢的屈服强度和抗拉强度均随着正火温度升高而增加;在不同正火时间下,试验钢的显微组织均为等轴铁素体和块状珠光体;随着正火时间的延长,试验钢的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、低温冲击功均先增后降;当正火温度为930℃、正火时间为1h时,试验钢的力学性能最佳。     

淬回火工艺对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢组织与力学性能的影响

对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢进行925～1 150℃保温0.5 h的油淬处理,再分别进行150～300℃保温2 h或者350～600℃保温1 h的回火处理,研究了淬回火工艺对该钢组织与力学性能的影响。结果表明：试验钢淬火后的组织主要为淬火马氏体,随着淬火温度的升高,晶粒长大,第二相逐渐固溶进基体,试验钢的硬度先增大后降低,当淬火温度为1 050℃时,硬度达到峰值,为57.7 HRC,此时第二相基本固溶进基体,残余奥氏体体积分数仅为8.49%。随着回火温度的升高,试验钢组织由回火马氏体向索氏体转变,第二相逐渐析出并长大;硬度呈先降低后升高再迅速降低的趋势,冲击吸收能量随回火温度的变化规律与回火硬度的变化规律相反,抗拉强度的变化规律与硬度的变化规律一致,屈服强度呈先增大后降低的趋势,并在回火温度为480℃时达到最大值,为1 445 MPa;在200℃以上温度回火后试验钢的塑性均保持在一个较好的水平。试验钢获得优异综合性能的热处理工艺为1 050℃×0.5 h淬火+200～300℃×2 h回火,此时组织为回火马氏体,硬度为48～53 HRC,抗拉强度为1 752～2 050 MP...     

退火和卷取温度对590 MPa级冷轧热镀锌双相钢板组织与性能的影响

在实验室制备了590MPa级冷轧热镀锌双相钢板,采用SEM、TEM和拉伸试验等方法考察了退火温度、卷取温度等工艺参数对该钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:经750～820℃保温100s退火后,可以获得抗拉强度615MPa以上、伸长率高达21%的综合性能良好的钢板;随着退火温度的升高,抗拉强度和屈服强度都会增大,伸长率则以820℃退火的最好,其次是800℃退火的,而750℃和780℃退火的则差一些;热轧后650℃卷取的钢板经冷轧和热镀锌退火后,其强度明显高于690℃卷取的。     

卷取温度与冷却速率对含铌热轧双相钢显微组织与拉伸性能的影响

将含铌双相钢在相同工艺参数下进行热轧并分别以冷却速率60℃·s^-1一次水冷至610℃或不同冷却速率两段式水冷至461,434,410℃后进行卷取，分析了卷取温度和冷却速率对热轧双相钢显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：4种工艺下热轧双相钢组织均主要由铁素体和马氏体构成，在卷取温度为461℃以下时还出现了贝氏体；随着卷取温度的降低，马氏体含量降低，贝氏体依次呈分散颗粒状、聚集颗粒状和板条状，热轧双相钢的屈服强度增大，抗拉强度先减小后增大，屈强比增大，断后伸长率先增大后减小；当以一次和二次冷却速率分别为53,79℃·s^-1两段式水冷至461℃进行卷取后，热轧双相钢的拉伸性能最佳，平均屈服强度、平均抗拉强度、平均断后伸长率分别为459 MPa, 591 MPa, 35.63%。     

07MnNiMoDR钢火灾后力学性能及组织研究(二)——拉伸性能

对07MnNiMoDR钢进行不同温度、保温时间和冷却速率的热处理来模拟材料的受火过程,对经历不同热处理后的材料进行了拉伸试验。结果表明,07MnNiMoDR钢受火后其拉伸性能急剧变化的温度临界值为650℃;当温度高于650℃时,07MnNiMoDR钢从有屈服变为无屈服现象;当温度低于临界值时,保温时间对拉伸性能影响不明显;在同一温度和保温时间下,水冷时的屈服强度和抗拉强度分别高于空冷时的强度;抗拉强度和硬度具有较好的线性关系。当温度高于临界值时,空冷下屈服强度和抗拉强度随温度升高而下降,850℃时屈服强度和抗拉强度分别下降到260MPa和550 MPa;水冷下抗拉强度随温度升高而增大,850℃时增大到775 MPa,而屈服强度随温度先下降后增大,800℃时达到最小值390 MPa,随之增大到850℃时的550 MPa。     

冷轧连续退火时均热温度和时间对MS1470钢组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析了连续退火时均热温度和时间对MS1470马氏体钢板组织的影响,通过拉伸试验研究了均热时间对其力学性能的影响。结果表明:MS1470钢板的抗拉强度、屈服强度随着均热温度的升高(740～820℃)和均热时间的延长(0～180s)逐渐增大,断后伸长率则减小;其显微组织为铁素体和大量马氏体,随着均热时间的增加,马氏体含量增加,组织更加细小均匀。     

工程机械用Q960钢的调质热处理工艺

为开发960MPa级工程机械用Q960钢板,研究确定了其调质热处理工艺。结果表明:其最佳的淬火工艺为900℃保温20min,最佳的回火工艺为600℃保温40min;经最佳调质热处理后试验钢的组织为回火索氏体,屈服强度为1 030 MPa,抗拉强度为1 080 MPa,伸长率为16.8%,-40℃冲击功达144J,满足GB/T 16270-2009的要求。     

增强型13Cr不锈钢经不同工艺调质后的显微组织和力学性能

采用物相分析、组织观察、冲击和拉伸试验等方法研究了增强型13Cr不锈钢经三种不同工艺调质后的显微组织和力学性能,确定了最佳的调质工艺。结果表明:随着调质淬火温度的升高,试验钢的强度和伸长率逐渐下降,而冲击功则先升高再下降;试验钢经1 000℃×2 h空冷+600℃×2 h空冷的工艺调质后,其抗拉强度为787 MPa,屈服强度为746 MPa,伸长率为26%,冲击功为192 J,达到了API 5CT标准要求;在上述调质工艺处理后,试验钢形成了以板条马氏体为基体、残余奥氏体弥散分布于晶界的显微组织。     

亚温淬火对25MnV钢显微组织和力学性能的影响

采用正交组合回归设计试验方法研究了不同温度亚温淬火对25MnV钢抗拉强度和硬度的影响,分析了该钢亚温淬火后的组织。结果表明:25MnV钢经亚温淬火后,得到极细的板条状马氏体组织;830℃淬火时,马氏体板条之间分布着条状的铁素体;在810～830℃温度范围内,随淬火温度升高,该钢的强度和硬度升高,830℃亚温淬火的强度、硬度最好。     

火烧温度和冷却方式对12Cr1MoV钢显微组织和力学性能的影响

将12Cr1MoV钢加热至不同温度(650,750,850,950,1 050,1 150℃)保温3 h并分别进行空冷和水冷来模拟火灾现场的火烧过程,采用金相检测、小冲杆试验、拉伸试验和硬度测试研究了火烧温度和冷却方式对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：当火烧温度不高于750℃时,空冷和水冷方式下试验钢的显微组织均主要为铁素体、珠光体和碳化物,强度、断后伸长率和硬度随火烧温度的变化很小;在空冷方式下,当火烧温度高于750℃时,随着火烧温度升高,试验钢的晶粒尺寸变大,珠光体含量增加,使得强度增大,断后伸长率降低;在水冷方式下,当火烧温度高于750℃时,试验钢组织中出现马氏体,随着火烧温度升高,马氏体含量增加,试验钢强度和硬度提高,断后伸长率降低。     

600MPa级热轧双相钢的动态连续冷却转变行为及其热轧卷取工艺的优化

在传统600 MPa级双相钢成分的基础上,通过适当降低铬、钼元素的含量,设计了中温卷取型热轧双相钢的化学成分,采用热模拟试验研究了试验钢的动态连续冷却转变行为;根据热模拟结果对热轧卷取工艺进行优化,并进行现场工业试制,研究了优化前后的显微组织和性能。结果表明:当冷却速率大于15℃·s-1时,试验钢显微组织主要由贝氏体、马氏体和少量铁素体组成,且随着冷却速率的增大,贝氏体由粒状变为板条状,马氏体含量增加;采用优化的中温卷取全程密集冷却工艺生产的热轧双相钢较优化前的晶粒更细小,马氏体含量更高;采用优化工艺生产的热轧双相钢的屈服强度、抗拉强度、硬度均高于优化前的,断后伸长率和扩孔率均低于优化前的,但仍满足标准要求,说明试制的热轧双相钢具有良好的综合力学性能。     

DP800冷轧双相钢组织性能的研究

通过研究临界区加热温度、过时效温度对超高强低碳冷轧双相钢力学性能和组织的影响,结果发现,马氏体和新生铁素体晶粒在1 μm左右时,含有50%左右马氏体的双相钢同样能够保证良好的塑性;在缓冷速度5℃/s和急冷温度700℃不变的情况下,随着加热温度的升高,马氏体的体积分数变化不明显;马氏体分解是300℃过时效比250℃过时效抗拉强度下降40 MPa左右的主要原因;过时效时铁素体中部分位错发生回复、松弛、形成亚结构,使屈服强度降低.     

35Mn钢零保温淬火对其机械性能的影响研究

本文在830℃至870℃温度范围内对35Mn钢进行不同保温时间的淬火,再以600℃的温度进行高温回火,测量其强度。通过与国家标准规定的性能指标对比发现,在15～30min保温时,抗拉强度和屈服强度均能满足国标要求并达到一个较高的数值水平。淬火保温时间,是淬火时一项非常重要的指标,     

锰配分温度对I&Q&P处理后低碳硅锰钢组织与力学性能的影响

对低碳硅锰钢进行了不同锰配分温度下的双相区保温+奥氏体化+淬火碳配分(IQP)热处理,研究了锰配分温度对该钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着锰配分温度的升高,IQP热处理后试验钢中马氏体晶粒变大,板条变粗,板条间距变宽;试验钢的伸长率和残余奥氏体含量均呈先增加后减小的变化趋势,抗拉强度则呈线性下降;当锰配分温度为800℃时,试验钢的综合性能最佳,强塑积可达29 046.65 MPa·%。     

超快冷工艺下工程机械用550MPa级钢的组织与性能

制备了低成本工程机械用550MPa级钢,研究了轧后超快冷工艺对该钢组织与性能的影响。结果表明:超快冷工艺有效提高了该钢的力学性能,其屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别可达600MPa,755MPa,19%,-20℃的冲击功为253J;超快冷后钢的组织为贝氏体,其强化相为细小的贝氏体及基体中分布着的细小析出相。