SLD-MAGIC冷作模具钢的热处理微畸变特性及其机理

采用真空热处理炉测试了SLD-MAGIC和DC53冷作模具钢样块在1030℃淬火、及210℃回火和520℃回火3种热处理条件下尺寸的畸变率,并结合X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、高精度差分膨胀仪、JMatPro软件等手段对微观结构、马氏体的特征参数、残留奥氏体含量、回火碳化物含量等进行分析。结果表明,SLD-MAGIC钢和DC53钢样块经上述3种热处理后体积膨胀,尺寸畸变率范围在0.02%～0.12%之间,DC53钢在同等热处理条件下平均尺寸畸变率约为SLD-MAGIC钢的1.9～2.2倍;SLD-MAGIC钢25～700℃以上的平均热膨胀系数比DC53钢的低0.15×10^-6℃^-1;SLD-MAGIC钢的马氏体碳含量和晶格常数分别为1.34%、2.8894×10^-10m,都比DC53钢小;并且热处理后的残留奥氏体含量和回火碳化物含量都比DC53钢少,因此SLD-MAGIC钢比DC53钢的尺寸膨胀效应更小,SLD-MAGIC钢具有热处理微畸变特性。     

热处理工艺对4Cr3Mo2Si1V钢组织与性能的影响

利用热膨胀相变仪测定了新型热作模具钢4Cr3Mo2Si1V的奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,研究了其在不同淬火、回火工艺下的力学性能和显微组织。结果表明:4Cr3Mo2Si1V钢的珠光体与贝氏体的临界冷速分别为0.03 ℃·s^-1和0.8 ℃·s^-1。经淬火试验,发现该钢种在1030 ℃和1060 ℃油淬后具有较高的硬度,且晶粒未发生明显长大。随着回火温度的提高,其硬度呈现先增后降的趋势,在500 ℃回火时由于第二相粒子大量析出,析出强化作用增强,促使二次硬化现象产生,硬度达到峰值,约57 HRC。经过多组工艺对比后,发现1030 ℃淬火和600 ℃回火后的平均冲击吸收能量达到最大值,为265 J,且硬度值仍保持在52 HRC,故最终选定1030 ℃×30 min油淬+600 ℃×2 h回火两次作为4Cr3Mo2Si1V钢的最佳热处理工艺。     

等温淬火对9SiCr钢显微组织与力学性能的影响

研究了淬火工艺对9SiCr钢力学性能的影响,并分析了9SiCr钢的显微组织。结果表明:9SiCr钢经常规热处理后冲击韧度不足。经860℃×30 min淬火+200℃×9 min盐浴等温淬火后,9SiCr钢的硬度与常规淬火的硬度相当;再经180℃×2 h回火处理后,冲击韧度比常规淬火的提高了49.5%,钢的综合力学性能得到改善。     

热处理工艺对M2高速钢组织和性能的影响

研究了热处理工艺对M2高速钢组织和性能的影响。结果表明:M2高速钢淬火后的组织为淬火马氏体+残留奥氏体+大量碳化物;随着淬火温度的升高,M2钢淬火后残留奥氏体含量(质量分数)升高,经3次回火后残留奥氏体基本上完全消除,增加冷处理后残留奥氏体的含量相对于3次回火的要多,钢的强度和韧性得到改善。对比M2高速钢在不同热处理工艺条件下的组织和性能,最佳热处理工艺为850 ℃×30 min预热+1160 ℃×30 min淬火+(－65 ℃×1 h)冷处理+560 ℃×2 h回火3次。     

26CrMoNbTiB钻杆用钢亚温淬火强韧化工艺

以G105石油钻杆用钢26Cr Mo Nb Ti B为研究对象,采用组织分析与性能测试等方法对比研究了调质处理和亚温淬火对试验钢组织与性能的影响。结果表明:试验钢完全淬火后再进行亚温淬火,可获得铁素体/马氏体复相组织,在保持材料强度基本不下降的同时显著提高钢的冲击性能,具有明显的强韧化效果;亚温淬火工艺参数对复相组织组成相的比例及组织的形态与分布特征有非常重要的影响,过低的亚温淬火温度及亚温淬火后的低温回火均不利于钢的韧性改善;力学性能测试结果表明,试验钢最佳亚温淬火工艺为900℃×30 min完全淬火+780℃×30 min亚温淬火+590℃×65 min回火,此时钢的强韧性配合最好。分析认为,这归功于晶粒细化、适量未溶铁素体以及少量残留奥氏体等的综合作用。     

铁素体/马氏体双相钢的组织及性能

采用金相显微镜、SEM等试验方法,研究了中碳铁素体/马氏体双相钢的组织及性能。结果表明:在785~800℃淬火,起始组织为铁素体加珠光体的A型组织钢和起始组织为马氏体的B型组织钢随两相区淬火温度的升高强度升高;原始组织不同两相区淬火后钢的组织及性能不同,经785℃×30 min淬火的B型组织钢强度明显高于A型组织钢,经800℃×30 min淬火的B型组织钢伸长率和断面收缩率高于A型组织钢;785℃保温10 min淬火的B型组织钢相比于A型组织钢奥氏体化过程加速,钢的强度及塑性均好于A型组织钢;两相区淬火具有双相组织的钢具有连续屈服和快速应变硬化现象及低的屈强比,785℃×30 min两相区处理的钢与调质处理的钢相比塑性低但强度明显提高,785℃×10 min两相区处理的B型组织钢强度略低于调质钢,但塑性略有增加。     

热处理工艺对系泊链焊接接头组织与性能的影响

分析了不同热处理工艺对22MnCrNiMo钢系泊链的焊接接头的组织和力学性能的影响.结果表明,22MnCrNiiMo系泊链钢焊接接头经过930℃×30 min+620℃×30 min一次淬火回火后,强度和塑性明显改善;经过930℃×30min+930℃×30 min+620℃×30min二次循环淬火回火后,晶粒更加细小均匀,消除了大小晶粒不均匀的情况,力学性能尤其是塑性和冲击韧性得到进一步提高.     

亚温淬火工艺对EH47船板钢组织和性能的影响

采用力学性能测试和光学显微镜观察研究亚温淬火工艺对厚度为25 mm的控轧控冷(TMCP)态EH47船板钢组织与性能的影响。结果表明:热处理后TMCP态船板钢的综合性能有较大提高。最佳的亚温淬火工艺为850℃淬火/30 min+500℃回火/30 min,其显微组织为铁素体+回火索氏体。     

Cr12MoV钢滚丝模等温淬火工艺

对Cr12MoV钢滚丝模发生早期失效的原因进行了分析,并针对上述原因进行了不同淬火工艺对Cr12MoV钢组织和性能影响的试验研究.生产应用结果表明,滚丝模经980℃×30 min+250℃×20 min工艺等温淬火后,模具的使用寿命提高了22倍,取得良好效果.     

含微量稀土45钢的性能及组织研究

研究了含有微量稀土的45钢在不同热处理制度下的力学性能、组织形态以及断口形貌之间的关系。结果表明,亚温淬火后获得部分网状铁素体降低了实验钢的力学性能;在临界点以上进行淬火+回火处理,随淬火温度升高,回火索氏体更加粗大,实验钢的强度略有提高,但塑性明显降低。实验钢经800℃×15 min水淬+550℃×90 min回火后具有最佳综合力学性能,而且组织均匀细小,拉伸断口以均匀细小的韧窝为主。     

热处理温度对弹簧钢组织性能影响的实验研究

为优化等温淬回火工艺,提高弹簧钢的质量,以60Si2CrVAT弹簧钢为研究对象,试验分析了淬火与回火对钢的组织性能的影响.结果表明:不同等温淬火温度下随回火温度的升高,弹簧钢的强度下降,910℃×30min+310℃×30min奥氏体化等温淬火得到贝氏体、残余奥氏体、未溶碳化物和少量马氏体后,再经420℃×60min回火水冷后,获得的回火屈氏体综合组织性能相对较佳.     

不同预处理工艺对P20钢两相区淬火组织和性能的影响

采用扫描电镜、光学显微镜、洛氏硬度计、材料拉伸试验机等研究了不同预处理工艺对P20钢两相区淬火组织和性能的影响。结果表明:由于预处理工艺不同,P20钢两相区淬火的显微组织存在明显差异。A组试样(860℃×1h空冷+860℃×30 min炉冷退火)预处理在两相区淬火的铁素体为块状,碳化物颗粒较多;B组试样(860℃×1 h空冷+860℃×30 min油冷淬火)预处理在两相区淬火的铁素体为长条状,碳化物颗粒较少;B组试样两相区淬火的力学性能优于A组试样,其原因是B组试样两相区淬火时,碳化物得以充分固溶扩散,淬火组织中碳化物颗粒少而小。     

热处理工艺对机械维修用T10工具钢性能的影响研究

采用不同工艺对机械维修刀具用含锶T10工具钢进行了热处理,并对其进行了显微组织、低温冲击性能和疲劳性能的测试。结果表明,与850℃淬火相比,800℃或750℃淬火使钢的低温冲击性能和疲劳性能得到提高,但性能改善效果不及820℃×15 min+780℃×30 min分级淬火。与850℃淬火相比,820℃×15 min+780℃×30 min分级淬火使其低温冲击功增加78%、疲劳寿命延长58%。     

H13钢热处理工艺的优化

通过硬度、冲击韧性、抗拉强度、屈服强度以及金相等分析,研究了热处理工艺对模具材料H13钢组织与力学性能的影响.结果表明:H13钢经过预热处理后进行(1030 ～ 1050)℃×1d淬火,油冷,再进行(600～620)℃×1.5 d二次回火,可使硬度达到大型挤压模具设计要求(44 ～46)HRC,其组织更加稳定均匀,综合性能更佳.     

基于SPS烧结的M42/45钢双金属接头及性能

利用放电等离子烧结技术(SPS)研究了M42粉末高速钢/45钢双金属连接技术,分析了连接接头的界面形貌,测试了连接接头的界面结合强度.结果表明:在970℃×10 min×70 MPa烧结工艺下,可一次性实现M42粉末高速钢的烧结及其与45钢的连接;接头的M42粉末冶金高速钢部分,显微组织均匀,碳化物细小、无偏析,经工艺1180℃×5 min×550℃×1 h热处理后,硬度达到67.36 HRC;M42/45钢连接接头组织致密且均匀,界面两侧有元素扩散,属冶金结合,界面结合强度可达到550 MPa.     

冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响

研究了冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响。结果表明,780 ℃淬火油冷、550 ℃回火后试样具有较高的抗拉强度和冲击吸收能量,分别为1250 MPa和78.63 J;20%聚乙二醇商用淬火液冷却后的抗拉强度为1140 MPa,冲击吸收能量为80.7 J;油冷及20%聚乙二醇淬火液冷却后组织为索氏体组织和少量的铁素体。860 ℃淬火雾冷/空冷+550 ℃回火后试样的抗拉强度分别为1010 MPa和945 MPa,冲击吸收能量分别为35.7 J及38.4 J,组织为回火索氏体或粒状贝氏体。780 ℃淬火油冷/商用淬火液冷却是较为合适的淬火冷却工艺。780 ℃淬火油冷/20%聚乙二醇淬火液冷却+550 ℃回火后冲击断裂机制为韧性断裂,860 ℃淬火雾冷/空冷550 ℃回火后冲击断裂机制为脆性断裂,增加淬火冷却速度可以改善冲击断口形貌。     

50CrVA钢板簧淬火开裂原因分析

一种汽车板簧以热轧态的50CrVA弹簧钢为原料,经锻造(1030±20) ℃×(30~40 min)→ 900 ℃加热预处理→(860±20) ℃淬火→485 ℃回火热处理后,产生淬火裂纹,对其产生原因进行了分析。结果表明,50CrVA钢热处理后组织中出现混晶、带状偏析等缺陷是淬火裂纹产生的主要原因;900 ℃预处理保温40 min有利于减少缺陷,避免产生淬火裂纹。     

两次淬火对35CrMnSi钢抗拉强度的影响

研究了第一次890～970℃油淬、第二次810～890℃水淬两次淬火及回火工艺对35CrMnSi钢抗拉强度的影响。结果表明,两次淬火工艺可细化钢的组织,提高钢的抗拉强度。对于尺寸为12 mm×40 mm×200 mm的35CrMnSi钢试样,优化的热处理工艺为930℃×19 min油淬,890℃×20 min水淬,然后170℃回火120 min,抗拉强度达1958 MPa。     

热处理对Cr-Si-Mn-Mo系中碳低合金铸钢组织及力学性能的影响

研究了淬火和回火温度对Cr-Si-Mn-Mo系中碳低合金钢组织、力学性能及磨损性能的影响。结果表明:经不同温度淬火及250℃回火后,试验钢得到的组织主要为马氏体,并且随淬火温度的升高,板条马氏体特征越明显。试验钢经1050℃×30 min淬火+250℃×2 h回火后综合力学性能及耐磨性能最佳。     

淬火温度对汽车用超高强钢组织与力学性能的影响

对Fe-Mn-Si-Cr超高强钢进行了淬火+回火热处理,采用扫描电镜(SEM)、拉伸试验等方法研究了不同温度淬火对试验钢组织与力学性能的影响。结果表明:经750～810℃亚温淬火,Fe-Mn-Si-Cr钢组织为铁素体与马氏体混合组织。随着淬火温度的升高,组织中铁素体含量逐渐减少,马氏体含量逐渐增多。880℃完全淬火后,Fe-Mn-Si-Cr钢的组织为板条马氏体组织。810℃/30 min淬火+480℃/30 min回火的Fe-Mn-Si-Cr钢,综合力学性能最佳,其抗拉强度、伸长率和强塑积分别达到1679 MPa、11.2%和18805 MPa·%,与880℃完全淬火试验钢相比,试验钢的抗拉强度相当,而伸长率、强塑积分别提高了6.7%、6.3%。