汽车用51CrV4弹簧钢回火工艺研究

采用OM、SEM、电子万能试验机、洛氏硬度计等研究了回火温度对51CrV4弹簧钢组织与力学性能的影响.结果 表明:在本试验条件下,淬火态51CrV4钢试样的组织主要为马氏体和渗碳体.在480～560℃温度内,随着回火温度的升高,51CrV4钢马氏体中碳原子逐渐脱溶,基体组织逐渐发生回复,球状渗碳体含量逐渐增多,马氏体板...     

热处理工艺调控9CrV钢显微组织及力学性能

针对大尺寸液压破碎锤活塞用9CrV钢,研究分析了热处理工艺对其显微组织及力学性能的影响.结果 表明,经840℃淬火和300℃回火后,9CrV钢的组织为回火马氏体、粒状碳化物和残留奥氏体,其硬度为56.7 HRC,冲击吸收能量为4.66 J.随淬火温度降低至800℃,回火温度提高至400℃,9CrV钢的硬度降低至49.8 HRC,降幅近12.2％,而冲击吸收能量提高至8.98J,增幅达92.7％.这是由于降低淬火温度后未溶碳化物数量增多,一方面细化了组织,另一方面形成淬火后马氏体的含碳量降低,两者均为提高淬火组织的强韧性提供了基础.适当提高回火温度,组织由回火马氏体转变为回火屈氏体.通过淬火与回火工艺的综合调控,可有效提高9CrV钢的抗冲击能力.     

Ti含量对Si-Mn系中碳弹簧钢组织及性能的影响

利用EBSD、SEM和洛氏硬度计等手段研究了Ti含量及回火温度对Si-Mn系中碳弹簧钢的奥氏体晶粒尺寸、显微组织及硬度值的影响,并分析和讨论了试验钢中析出物的类型。结果表明:当试验钢中添加Ti后,合金元素Ti容易与C发生反应生成Ti C,Ti C具有细化奥氏体晶粒的效果,且随Ti含量的增加,晶粒的细化效果越明显,当Ti含量为0.095%时,晶粒尺寸约为13.6μm;Ti具有细化马氏体板条束和板条尺寸的效果,且随着回火温度的提高,马氏体板条束界限越来越模糊,向屈氏体组织转变;随着回火温度的提高,弹簧钢硬度值呈现逐渐降低的趋势,少量的合金元素Ti使钢的硬度值稍微的降低。     

钢中Ti-Nb-N-C系四元第二相平衡固溶的热力学分析及其工程应用

根据钢中处于固溶态的元素要符合固溶度积以及各元素的含量保持物料平衡条件,建立了钢中多元第二相平衡固溶的热力学分析模型,对Ti-Nb-N-C系微合金钢在不同成分与不同温度下的固溶析出情况进行了分析,并介绍了其在管线用厚板钢产品开发中的工程应用。结果表明：随着不同元素C、N、Nb、Ti质量分数的增加,其全固溶温度都是增大的,尤其是元素Ti、N的影响更明显;固溶Nb量随钢中Nb质量分数的增大而增大,随钢中C、N、Ti元素质量分数的增大而减小,在1350～950 ℃范围内,Nb元素固溶量急速减少。固溶Ti量随钢中Ti质量分数的增大而增大,随钢中C、N、Nb元素质量分数的增大而减小,在全固溶温度～1200 ℃范围内,Ti元素固溶量急速下降;0.03%C-0.004%N-0.10%Nb-0.015%Ti系管线用18 mm厚板钢产品其全固溶温度为1506.23 ℃,理论分析表明当加热温度为1250 ℃时,阻止奥氏体晶粒粗化的第二相析出物为Nb_0.31998923Ti _{0.68001074C0.26386306,轧后采用快速冷却,并保持终冷温度约500 ℃,可有效发挥固溶元素在铁素体区的析出强化作用,大幅提升其力学性能。}N_0.73613691     

55SiCr弹簧钢中的残留奥氏体与碳化物

通过扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热膨胀仪、洛氏硬度计等手段研究了弹簧钢55SiCr的组织和相变点以及残留奥氏体和碳化物在热处理过程中的组织演变。结果表明:55SiCr弹簧钢淬火后残留奥氏体以块状分布在基体上;随回火温度的升高,残留奥氏体减少并呈粒状和薄膜状分布;C在残留奥氏体中富集,使其稳定性增强;Si抑制了碳化物的析出,提高了残留奥氏体的稳定性。低温回火时,Si延缓了渗碳体析出;高温回火时,C原子扩散速率提高,促进渗碳体析出,引起体积的收缩。慢速加热回火时,C有足够的时间扩散,从而促进渗碳体的形成,使渗碳体的形成温度提前;快速加热回火时,C来不及扩散,抑制了渗碳体的析出。回火加热速率一样时,试验钢的硬度随回火温度的提高而下降。当回火温度为400 ℃时,硬度值最大为51 HRC;当回火温度为650 ℃时,硬度值最小为37 HRC。当加热速率为0.1 ℃/s时,硬度值最小为33 HRC;当加热速率为200 ℃/s时,硬度值最大为40 HRC。     

加热温度对耐火钢组织及析出相的影响

利用光学显微镜探讨了加热温度对耐火钢组织的影响,尤其是对钢中马氏体的影响,分析了马氏体在耐火钢中的作用。通过回火处理,研究了回火温度对微观组织的影响,利用透射电镜研究了回火前后钢中析出相的变化情况。结果表明:耐火钢的组织是由铁素体、贝氏体和马氏体组成;随加热温度的升高,马氏体含量先增后减,当加热温度达到770℃时,马氏体含量达到最大值;随回火温度升高,马氏体含量减少,析出相增多,并变的细小;析出相主要是Nb和Ti的碳化物。     

淬火温度对Cr5支承辊用钢组织和摩擦磨损性能影响

运用扫描电子显微镜和洛氏硬度计研究了Cr5支承辊用钢不同热处理状态下的显微组织和洛氏硬度。结果表明,调质处理后Cr5钢组织得到明显改善(回火索氏体),细小弥散分布的碳化物取代尺寸较大不规则的碳化物;淬火后试样组织为马氏体,碳化物几乎全部溶入基体,硬度随淬火温度提高而增加(由51.6 HRC增加到58.1 HRC);回火后,Cr5钢中有细小碳化物析出,且弥散分布,淬火温度较高(1050℃、1025℃)时,组织依然保留马氏体结构(回火马氏体),温度较低(1000℃)时,组织为回火索氏体,其硬度与回火前变化趋势相同(由51.4 HRC增加到54.4 HRC)。在所选定的淬火温度下,随着淬火温度的升高,硬度值增大,磨损量减小,磨损严重程度降低,耐磨性较好。     

热处理对ZGCr17Ni2马氏体不锈钢组织及硬度影响

通过不同固溶温度与不同回火温度处理,研究了ZGCr17Ni2马氏体不锈钢组织及硬度的变化。结果表明,淬火温度提高,马氏体过饱和度增加,残余奥氏体含量增加,在1 040℃下淬火时组织为马氏体+残余奥氏体+碳化物+莱氏体,淬火硬度达到最大值57,继续提高淬火温度,马氏体粗化,硬度下降;回火温度在530℃以下时,回火硬度呈"马鞍状"变化,当回火温度达到600℃时回火组织转变为回火索氏体+残余奥氏体+碳化物+莱氏体+马氏体,回火硬度(HRC)降低至41。     

热处理对机床轴承用不锈钢组织和力学性能的影响

采用真空感应炉冶炼了试验钢,并进行了不同工艺的热处理。采用光学显微镜、扫描电镜对组织进行了观察,对洛氏硬度进行了检测。结果表明,试验钢淬火组织主要为细小的板条马氏体+大量残余奥氏体+未溶析出相,经-80℃深冷处理、低温回火后残余奥氏体含量逐步减少;随着淬火温度提高,回火马氏体基体逐渐粗化,第二相粒子数量逐渐减少,尺寸也减小;1030℃淬火并深冷处理后在150℃回火,试验钢获得最高的硬度,随着回火温度提高,基体组织逐渐由回火马氏体转变为回火屈氏体再到回火索氏体,第二相粒子逐渐粗化;硬度值先几乎不变,当温度超过450℃硬度值迅速下降,650℃时降低至34HRC。     

回火温度和Mo对Ti微合金化钢组织和性能的影响

针对Ti微合金化钢和Ti-Mo复合微合金化钢,采用淬火+回火的热处理工艺,利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了回火温度和Mo对Ti微合金化钢组织和力学性能的影响。研究结果表明:随回火温度升高,板条马氏体逐渐转变成铁素体,两种试验钢的硬度都呈现先增大后减小的趋势;最佳的回火温度为600℃。对比两种试验钢的研究结果表明,Mo的加入使得Ti微合金化钢回火过程中板条马氏体转变为铁素体的倾向增强,析出相尺寸变小,可获得10 nm以下的(Ti,Mo)C析出颗粒,提高Ti微合金化钢的综合力学性能。     

回火温度对E690钢碳化物析出量的影响

利用内耗方法并结合显微组织与显微硬度分析,研究了回火温度对高性能海洋平台用E690钢碳化物析出量的影响。结果表明:在相同的回火时间条件下,回火温度对碳化物的析出量有较大影响,与淬火态试样相比,在550、600和650℃回火20 min后试样中的固溶碳析出量分别为86%、90%和94%,经690℃保温20 min回火处理后试样中的固溶碳析出量达到96%;回火温度越高,碳化物完全析出所用时间越短,适当升高回火温度,可以有效地缩短回火时间。     

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.     

热处理工艺对51CrV4弹簧钢组织与性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)分析弹簧钢过早发生疲劳断裂的原因,研究热处理工艺对51CrV4弹簧钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明:热处理过程中淬火温度过高导致晶粒度等级偏低,为6.5级,马氏体组织粗大,并且表面出现全脱碳层,总脱碳层厚度为301.56μm,疲劳试样的扫描形貌是沿晶断裂,属于脆性断裂;经过在860℃下保温40 min油淬、随后在450℃下回火保温90 min的优化热处理工艺处理后,弹簧钢的综合性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别为1678 MPa和1293 MPa,断后伸长率和断面收缩率为8.9%和42.5%,回火硬度为45.2 HRC,疲劳断口为塑性断裂,疲劳寿命由6.3万次提升到11万次,满足弹簧钢的性能要求。     

淬火冷速对51CrV4钢显微组织和力学性能的影响

采用油、HX-2000以及不同浓度PAG对51CrV4钢进行淬火冷却,借助光学显微镜、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术、拉伸实验和洛氏硬度计等研究了不同淬火冷速对51CrV4钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：提高淬火冷速对马氏体板条有明显细化效果,51CrV4钢的强塑积随着淬火冷速的提高呈先增后减的趋势。当使用13%PAG淬火及400℃回火保温100 min后,51CrV4钢的综合力学性能最佳：屈服强度和抗拉强度分别为1317.26和1560.89 MPa,断后伸长率和断面收缩率分别为10.50%和55.38%,硬度为47.4 HRC,强塑积达到16.39 GPa%。     

变质及回火处理对CARMO钢组织和性能的影响

研究了CARMO钢经过稀土变质处理后的组织和性能,探讨了不同回火温度(200、250、300、400℃)对CARMO钢变质组织和性能的影响。结果表明:CARMO钢在200～400℃回火温度下,马氏体分解,贝氏体产生,在晶界和板条内有碳化物析出,并聚集长大呈颗粒状。随稀土加入量的增加,回火后硬度有所提高,在加入0.5wt%稀土变质后,硬度达到最高值57 HRC。随着回火温度从200℃升高到400℃的,硬度从57 HRC降低到52 HRC,冲击韧性则是先升高后减小的趋势,在加入0.2wt%稀土变质后,冲击韧性达到47 J/cm2的最高值。     

热处理对高速列车用51CrV4弹簧钢力学性能的影响

研究了热处理工艺对满足欧洲标准要求的不同直径的高速列车用51CrV4弹簧钢的显微组织及力学性能的影响。研究结果表明,在450~500℃范围内回火后,微观组织均为回火马氏体。随着回火温度的升高,弹簧钢的硬度和强度逐渐下降,塑性和冲击值均略有提高。断口的SEM观察表明,随着回火温度的升高,裂纹的扩展路径更加曲折,表明其塑性逐渐提高。在本文的热处理条件下,不同直径钢弹簧材料的力学性能均能满足EN13298标准要求。     

固溶温度对高导磁双相不锈钢回火组织和性能的影响

研究了固溶温度对1Cr17NilSi2Mn1高强度高导磁双相不锈钢淬火回火后组织和性能的影响.结果表明,在淬火 620℃回火处理之前,先经950～1150℃固溶处理后,抗拉强度和屈服强度随同溶温度升高逐渐升高,1050℃时达到最大值(872 MPa、725 MPa),同溶温度进一步升高,抗拉强度、屈服强度呈下降趋势;硬度随固溶温度升高先下降后升高,950℃固溶时硬度最低(93 HRB),在1100℃达最大(99 HRB).微观组织分析发现,随固溶温度的升高,马氏体含量逐渐增多,在1100℃时马氏体含量最多,相界面最清晰,固溶温度过高时,马氏体含量逐渐下降.分析表明,1050℃固溶,马氏体含量多,且力学性能良好,是该合金的理想固溶温度.     

回火工艺对铌钛低碳贝氏体钢组织与性能的影响

通过光学显微镜、透射电镜和力学性能检验,研究了回火温度对TMCP型铌钛微合金化低碳贝氏体钢微观组织结构、第二相析出及力学性能的影响。结果表明,回火后力学性能非单调变化,归因于铌钛微合金化钢在回火过程中,贝氏体内位错亚结构回复软化与第二相析出强化及碳的脱溶机制综合作用。400～500℃回火,Nb、Ti第二相持续析出强化,随回火温度的升高,板条贝氏体回复作用逐渐加强并逐渐达到回复稳定状态。回火温度≥500℃时,M/A岛组织发生分解,贝氏体板条合并、组织粗化,析出相聚集长大,固溶元素脱溶,组织演变为贝氏体和铁素体,强度持续降低,但韧塑性得到改善。550℃回火后钢板具有最佳综合力学性能:抗拉强度为790 MPa,屈服强度为740 MPa,伸长率为16.5%,-20℃冲击吸收能量为250 J。     

固溶及时效温度对沉淀硬化模具钢10Cr3Mo3NiCuAl硬度及组织的影响

通过热力学分析计算,结合硬度测试、光学和扫描电镜观察研究了固溶温度及时效温度对10Cr3Mo3NiCuAl钢组织和硬度的影响。结果表明:试验钢在950 ℃固溶时,组织均匀细小,主要为板条马氏体+少量残留奥氏体,碳化物基本溶于基体,此时硬度较高,随固溶温度升高,马氏体板条出现粗化现象;试验钢在520~540 ℃时效处理时,基体中析出大量金属间化合物Ni₃Al,起到了沉淀强化作用,硬度较高,随时效温度升高,组织中出现回火索氏体,导致硬度快速下降。推荐最佳固溶温度为950 ℃,最佳时效温度为520~540 ℃。     

回火温度对V-N微合金化铸钢组织及性能的影响

采用真空熔炼炉制备了两种不同V含量的微合金化铸钢,并对其进行了正火+淬火+不同温度回火处理,研究了回火温度对试验钢组织及性能的影响。结果表明,V含量的增加促进了碳氮化物的析出,降低了C、N在马氏体中的固溶度,使铸钢的冲击吸收能量有所提高。当回火温度低于400 ℃时,强化机制以固溶强化为主,当回火温度高于400 ℃时,强化机制以析出强化为主。V含量的增加还促进了碳氮化物在高温回火时由短杆状向球状的转变,从而有效改善了高温回火脆性。