超高温双重淬火对40Cr钢显微组织和冲击韧性的影响

研究了双重淬火工艺对40Cr钢的奥氏体晶粒大小、显微组织和冲击韧性的影响。发现双重淬火促进混晶出现和超高温双重淬火引起第二次淬火时的奥氏体晶粒粗化和产生粗大晶粒的遗传,从而使其冲击韧性下降。并指出,高温淬火引起40Cr钢形成的单一色调的束状马氏体不是板条马氏体,而是片状马氏体的一种新形态—束状薄片马氏体。超高温预先淬火并不能使40Cr钢生成板条马氏体,而只能生成束状薄片马氏体。     

等温淬火对水利工程用YP460钢的组织与力学性能的影响

研究了等温淬火温度和保温时间对YP460钢的显微组织、物相组成、硬度和冲击性能的影响,优化了等温淬火工艺。结果表明:淬火态、250~300℃和325℃等温淬火态YP460钢的显微组织分别为马氏体+残余奥氏体、下贝氏体+残余奥氏体和上贝氏体+残余奥氏体;当等温温度为250、275和300℃时,随着等温保温时间的延长,洛氏硬度呈现逐渐增加的趋势而冲击韧性呈现逐渐降低的特征;而当等温温度为325℃时,洛氏硬度随着保温时间的延长逐渐降低而冲击韧性逐渐升高;相同等温保温时间下,325℃等温淬火态试样的洛氏硬度和冲击韧性都要低于250~300℃等温淬火态试样;YP460钢适宜的等温淬火工艺为300℃保温4~8 h。     

锻热淬火工艺参数对38CrSi钢组织和性能的影响

本文研究了锻热淬火工艺参数对38CrSi钢组织和机械性能的影响。试验结果表明,一般锻热淬火条件下,在锤锻变形过程中,奥氏体发生了动态再结晶,锻后停留,奥氏体晶粒继续长大。锻热淬火组织同普通淬火组织比较,原始奥氏体晶粒和马氏体束尺寸有变化,但基本都是板条马氏体,回火后碳化物析出情况无显著变化。锻热淬火的变形温度高、变形量低、锻后停留时间长,使奥氏体晶粒粗大,冲击韧性ak值有一定程度降低,但对强度、塑性无明显影响。锻热淬火的回火温度对机械性能影响规律,基本同普通淬火情况一致。     

等温淬火球墨铸铁热处理工艺研究

系统研究了等温淬火温度和等温时间对传统单步和两步等温淬火工艺处理的等温淬火球墨铸铁(Austempered Ductile Iron,ADI)显微组织与力学性能的影响。结果表明:在280~380℃等温淬火时,随温度升高和时间延长,贝氏体组织逐渐粗化;随等温温度升高,残余奥氏体含量及其含碳量越多。等温淬火温度对ADI力学性能有显著影响,通过调整等温淬火温度可以获得不同力学性能等级的ADI。与传统单步ADI相比,两步工艺等温淬火ADI贝氏体组织更细小,残余奥氏体体积分数和残余奥氏体碳含量更高。两步等温淬火工艺能有效提高ADI抗拉强度和屈服强度,但不利于伸长率和冲击韧性提升。     

热处理对高层建筑用钢组织与力学性能的影响

研究了奥氏体化温度对高层建筑用钢拉伸力学性能、-20℃冲击性能和显微组织的影响,分析了直接淬火+回火、一次淬火+回火和二次淬火+回火热处理这3种热处理工艺,并优化了试验钢的淬火+回火工艺。结果表明:试验钢在这3种热处理工艺下的抗拉强度、屈服强度、屈强比和-20℃冲击功都随着奥氏体化温度的升高呈现降低的趋势,采用一次淬火+回火或二次淬火+回火热处理可以显著降低试验钢的屈强比并提高冲击韧性,适宜的奥氏体化温度为900~1000℃;直接淬火+回火试样的金相组织为回火马氏体,一次淬火+回火和二次淬火+回火试样的金相组织都为回火马氏体+铁素体;同时,在马氏体板条界面和相界面处析出了尺寸不等的细小M23C6相。     

E690钢奥氏体化过程的内耗分析

利用内耗法并结合硬度测试与显微组织分析,研究了奥氏体化过程加热温度与保温时间对E690钢碳化物溶解量的影响。结果表明:奥氏体化温度低于Ac₃时,升高温度可以显著增加淬火钢的SKK峰值,钢中碳化物的溶解量增加;当奥氏体化温度高于Ac₃时,升高温度与延长保温时间使淬火钢的SKK峰值变化不明显,钢中碳化物的溶解程度较高。另外,延长保温时间会造成淬火态试样板条状马氏体组织粗化,奥氏体化保温5 min可以使得钢中碳化物接近完全溶解,淬火态试样显微组织为板条分布较细小的状马氏体。因此,可以通过在高于Ac₃点的适当温度保温较短时间进行奥氏体化来提高调质热处理的效率。     

论轴承疲劳寿命最佳的GCr15钢奥氏体化温度

本文结合试验结果阐明了奥氏体化温度对GCr15钢淬火组织(马氏体相的形貌、含碳量及残留奥氏体等),强韧性和轴承接触疲劳寿命的影响;最后得出能获得含碳量小于5％的板条马氏体,残留奥氏体约10％的830℃奥氏体化温度为最佳选择的结论。     

高碳钢中马氏体形貌及其结构

研究了含C量1.6%超高碳钢不同淬火条件下马氏体的形貌及其亚结构.结果表明,超高碳钢淬火组织随奥氏体化温度变化而发生显著变化.奥氏体化温度较高时形成粗大孪晶马氏体;奥氏体化温度较低时淬火组织为位错亚结构的板条马氏体、枣核状马氏体和少量孪晶马氏体,以及未溶碳化物.高分辨电镜观察表明,三维形态像枣核状的马氏体的亚结构为高密度位错.这是由于奥氏体化时碳化物分解比铁索体向奥氏体转变慢;碳化物分解过程中在碳化物原位形成位错堆积;淬火时马氏体优先在位错堆积处形核,并以位错滑移机制长大、增厚,最终形成板条马氏体或枣核状马氏体.     

循环淬火-回火处理对90CrMnTi钢冲击韧性的影响

采用OM、SEM、TEM和XRD等分析方法,研究了90CrMnTi钢经780℃淬火(1~3)次和180℃回火处理后的组织和性能,分析了循环淬火-回火处理对冲击韧性的影响。研究表明,循环淬火显著改善了90CrMnTi钢的冲击韧性,但对其硬度的影响较小。经3次淬火后其晶粒尺寸从1次淬火的约18μm减小到3μm,马氏体片的宽度明显变窄,未溶碳化物减少和残留奥氏体量增加。宽度20~70 nm的薄膜状残留奥氏体分布于马氏体片间或马氏体片与碳化物的交界处,且与相邻马氏体满足K-S或NW位向关系。90CrMnTi钢冲击韧性显著提高的根本原因是循环淬火-回火处理所致的晶粒超细化、马氏体片细化和碳化物减少及残留奥氏体量增加的综合作用的结果。     

GCr15钢等温淬火组织冲击韧性研究

本文试验研究了奥氏体化温度及等温淬火时间对GCr15钢冲击韧性(α_k)的影响,并对单一等温淬火和复合等温淬火进行了分析对比,结果表明,于860～880℃奥氏体化后进行充分等温淬火,比850℃油淬250℃回火能显著地提高其强韧性。     

亚温淬火温度对30CrMnSi钢力学性能的影响

研究了亚温淬火温度对30CrMnSi钢力学性能的影响,并对其显微组织进行了观察。结果表明,亚温淬火后,显微组织为细板条马氏体+弥散铁素体+残留奥氏体;硬度和抗拉强度随亚温淬火温度的升高而增加,冲击韧性先升高后降低,磨损量先减少后增加,在825℃亚温淬火时具有最佳的力学性能。     

淬火温度对低合金耐蚀27CrMo48VNb钢油井管组织的影响

通过系列温度淬火试验对低合金耐蚀27CrMo48VNb钢油井管进行热处理,并采用光学显微镜和透射电镜对不同温度淬火后组织、原奥氏体晶粒以及析出相进行了观察,研究了淬火温度对试验钢组织、晶粒尺寸和析出相的影响。结果表明,试验钢淬火后形成了马氏体组织。随着淬火温度升高,淬火后马氏体组织和原奥氏体晶粒尺寸逐渐增加。当淬火温度为890~1000 ℃时,随着淬火温度升高,晶粒尺寸增加较小;当淬火温度超过1000 ℃时,随着淬火温度升高,原奥氏体晶粒显著粗化。组织和原奥氏体晶粒尺寸随淬火温度的变化趋势与高温析出相溶解析出行为有关。试验钢的淬火温度应控制在890~1000 ℃。     

PHASE TRANSFORMATION AND MECHANICAL PROPERTIES OF MARAGING STAINLESS STEELS

研究了两种成分的马氏体时效不锈钢。测定了钢中回火奥氏体含量与回火温度、回火时间、淬火温度的关系.两种钢经850℃淬火后回火,奥氏体含量随回火温度升高开始增加随后又下降,在610℃左右达到峰值约24％。奥氏体含量随回火时间的延长而增加,是一扩散控制过程。奥氏体含量与淬火温度有明显关系。在同一温度(580℃)回火,奥氏体含量与淬火温度之间存在最低值:两种钢各在1000℃和950℃淬火后回火,其奥氏体含量下降至零值附近。 测定了不同淬火温度、回火温度、回火时间对钢中微观应变△a/a的影响。经不同热处理后,△a/a的变化与马氏体二奥氏体相变过程有关。分析了钢的组织与力学性能之间的关系。回火奥氏体的存在使强度下降,估计10％的奥氏体使强度损失约10kg/mm~2。但较软的回火奥氏体沿板条状马氏体边界形成改善钢的韧性,使冲击韧性a_K提高。从钢的强度和韧性的配合考虑,采用适当的回火处理以产生5—10％稳定的回火奥氏体是可取的。     

两种马氏体时效不锈钢的相变和力学性能

研究了两种成分的马氏体时效不锈钢。测定了钢中回火奥氏体含量与回火温度、回火时间、淬火温度的关系.两种钢经850℃淬火后回火,奥氏体含量随回火温度升高开始增加随后又下降,在610℃左右达到峰值约24%。奥氏体含量随回火时间的延长而增加,是一扩散控制过程。奥氏体含量与淬火温度有明显关系。在同一温度(580℃)回火,奥氏体含量与淬火温度之间存在最低值:两种钢各在1000℃和950℃淬火后回火,其奥氏体含量下降至零值附近。测定了不同淬火温度、回火温度、回火时间对钢中微观应变△a/a的影响。经不同热处理后,△a/a的变化与马氏体二奥氏体相变过程有关。分析了钢的组织与力学性能之间的关系。回火奥氏体的存在使强度下降,估计10%的奥氏体使强度损失约10kg/mm~2。但较软的回火奥氏体沿板条状马氏体边界形成改善钢的韧性,使冲击韧性a_K提高。从钢的强度和韧性的配合考虑,采用适当的回火处理以产生5—10%稳定的回火奥氏体是可取的。     

热处理工艺对双相等温淬火球墨铸铁组织的影响

利用扫描电镜分析了热处理工艺对双相ADI(等温淬火球墨铸铁)组织的影响.结果表明:当奥氏体化温度在820～880℃时,随着奥氏体化温度的升高,铁素体的含量逐渐减少,奥氏体的含量逐渐增加,当奥氏体化温度达到880℃时,基本全部奥氏体化.当等温淬火温度为250～370℃时,随着等温淬火温度的升高,组织由细针状铁素体、残余奥氏体及破碎状铁素体转变成大量的羽毛状贝氏体型铁素体、破碎状铁素体和较多的残余奥氏体.当等温淬火时间为30～90 min时,等温淬火时间较短时,组织为少量马氏体、破碎状铁素体、针状铁素体和残余奥氏体,当等温淬火时间超过90 min时,奥氏体容易发生分解,生成铁素体和碳化物.     

终冷温度对直接淬火配分超高强度钢组织与性能的影响

研究了不同淬火终冷温度对直接淬火配分超高强钢组织与力学性能的影响规律。结果表明:随淬火终冷温度升高,抗拉强度快速降低,屈服强度缓慢下降,冲击吸收能量先增加后降低,伸长率明显增加。直接淬火到马氏体相变区后空冷的组织为板条马氏体和残留奥氏体的复相组织。提高淬火终冷温度,马氏体板条粗化,残留奥氏体的含量增加,导致强度降低而塑韧性提高。淬火终冷温度为360℃时残留奥氏体的含量最高,为8.8%,但由于组织粗化,出现粗大板条马氏体,韧性降低。综合考虑,淬火终冷温度为320℃时具有最好的强度和塑韧性能的匹配,抗拉强度为1632 MPa,冲击吸收能量和伸长率分别为20 J和14.1%。     

锻造斗齿的热处理工艺及组织性能

以锻造斗齿成品及斗齿用30CrMnSi钢亚温淬火工艺为研究对象,对斗齿成品不同部位的洛氏硬度及显微组织进行了分析;对30CrMnSi钢经不同模拟锻造余热淬火工艺处理后的组织和性能进行了对比研究。结果表明:斗齿成品表面硬度略低于次表层2~3 HRC,齿尖硬度高于齿根硬度5~10 HRC。通过模拟锻造余热分段淬火工艺,30CrMnSi钢在870 ℃水淬时,其冲击韧性最高,为74 J;当淬火温度低于870 ℃时,由于奥氏体化不均匀或较多铁素体的出现会导致冲击韧性降低;当淬火温度高于870 ℃时,由于加热时奥氏体晶粒粗大,淬火后所得马氏体也粗大,冲击韧性降低。建议生产中采用斗齿齿尖、齿根同时入水的整体淬火工艺,以使斗齿整体获得较高的硬度和韧性。     

热处理对1Cr12Ni2W1MoV不锈钢组织与力学性能的影响

对1Cr12Ni2W1MoV马氏体不锈钢设计了6组热处理工艺,热处理后对试样进行组织性能分析,研究了热处理温度对1Cr12Ni2W1MoV马氏体不锈钢组织和力学性能的影响。结果表明:1Cr12Ni2W1MoV不锈钢淬火后的组织主要为板条马氏体+残余奥氏体+少量铁素体,回火后的组织主要为板条回火马氏体+残余奥氏体。随着淬火温度的增加,1Cr12Ni2W1MoV的马氏体组织板条束也在加大。在淬火温度一定时,随回火温度的升高,1Cr12Ni2W1MoV不锈钢回火马氏体呈逐渐分解趋势,硬度降低,冲击韧性先升后降,抗拉强度略微下降。综合试验结果,得出一组1Cr12Ni2W1MoV不锈钢推荐的热处理工艺:1050℃淬火,640℃回火。     

热处理对高Cr热作模具钢组织和力学性能的影响

通过中频真空感应炉冶炼了试验钢,采用箱式电阻炉进行了热处理试验,并分析了预处理、淬火、回火等不同热处理下的组织、硬度变化规律,探讨了淬火温度对试验钢最终组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢预处理后的组织为高温回火马氏体+弥散的第二相,组织均匀细化,晶界连续的网状组织完全消除。淬火组织为板条马氏体+残余奥氏体,硬度较高;回火组织主要为回火马氏体+少量残余奥氏体,马氏体板条较为明显,硬度下降。随淬火温度提高,回火组织中回火马氏体板条更为细小化,残余奥氏体含量略有增加;试验钢淬火态、回火态硬度均提高;冲击功先略有降低,当淬火温度超过1040℃时又提高。     

ADI工艺对水平连铸球铁型材组织的影响

利用正交试验方法对φ172 mm的水平连铸球墨铸铁LZQT500-7型材的奥氏体化温度和时间、等温淬火温度及时间等ADI工艺参数进行对比研究,探讨了不同参数条件对该型材组织形貌的影响规律。结果表明,随着奥氏体化温度和等温淬火温度升高,基体中残余奥氏体含量增多;当奥氏体化温度较低时,适当延长保温时间有利于得到针状铁素体和残余奥氏体(奥铁组织),延长等温淬火时间有利于获得稳定残余奥氏体,并防止高碳奥氏体分解。