正火温度对G18CrMo2-6铸钢微观组织及力学性能的影响

研究了正火温度(850～1000℃)对G18CrMo2-6铸钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,尽管正火温度不同,G18CrMo2-6钢的微观组织均为贝氏体铁素体(BF)和马氏体-奥氏体(M-A)岛组成的粒状贝氏体。随着正火温度的升高,粒状贝氏体中M-A岛的数量和尺寸先减小后增加,从而导致冲击吸收能量呈先上升后下降的趋势。当正火温度低于940℃时,随着正火温度的升高,M-A岛数量减少,C、Cr等元素扩散到BF中,使屈服强度升高。正火温度为940℃时,G18CrMo2-6钢的抗拉强度和冲击吸收能量最高,分别为942 MPa和28 J。正火温度进一步提高时,BF中位错减少,晶粒粗大,导致屈服强度下降。     

正火工艺对420 MPa级海上风电用钢板组织及性能的影响

利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、室温拉伸、低温冲击测试等试验方法,采用了正火、强化正火、正火+400 ℃回火的热处理工艺,研究了不同正火工艺对420 MPa级海洋风电用钢板组织和性能的影响。结果表明:通过正火处理后,正火态试验钢的平均晶粒尺寸由轧态试验钢的8 μm细化至6 μm,带状组织得到改善,强度与低温冲击性能均得到提升,屈服强度提升至442 MPa,－50 ℃下的冲击吸收能达到120 J;通过正火+400 ℃回火处理后,平均晶粒尺寸为7 μm,虽然大幅度提升了钢的低温冲击性能,－50 ℃下的冲击吸收能量达到194 J,但是钢的屈服强度降低为422 MPa。强化正火后组织为铁素体+珠光体+少量贝氏体,平均晶粒尺寸为5.6 μm,屈服强度提升至460 MPa,断后伸长率和低温冲击吸收能量相较于正火后试验钢有所降低但仍能满足EN10025性能标准,达到强韧性的最佳匹配,是生产420 MPa级海上风电用钢的最佳热处理工艺。     

正火及回火温度对ZG310-570铸钢组织和性能的影响

研究了正火温度和回火温度对ZG310-570铸钢组织和力学性能的影响。结果表明,奥氏体化加热温度在1000℃以下,随着加热温度的提高,ZG310-570铸钢的强度、硬度和冲击韧度提高,1000℃加热力学性能达到峰值。超过1000℃加热,ZG310-570铸钢的强度、硬度和冲击韧度下降。1000℃正火、200℃或600℃回火,铸钢具有良好的强韧性,400℃和550℃回火,出现回火脆性,冲击韧度值最低。1000℃以下加热正火,组织为铁素体、珠光体,超过1000℃加热正火,组织中出现贝氏体组织。讨论了提高ZG310-570铸钢的强韧性的热处理工艺。     

不同热处理温度对AAR TC128Gr.B钢力学性能的影响

研究了不同回火温度与正火温度对AAR TC128Gr.B力学性能的影响。结果表明:轧态钢板经不同温度回火后,抗拉强度出现下降,而在500℃及650℃回火时屈服强度降低,在550℃及600℃回火时屈服强度升高;经不同温度正火热处理后,其屈服强度及抗拉强度均出现下降,屈服强度下降幅度更大;热处理态较轧态钢板的冲击吸收能量值均大幅提高,回火较正火后的冲击吸收能量值更高;500~650℃区间回火后的冲击吸收能量值变化不大;850~910℃区间正火,随正火温度的提高,冲击吸收能量值为先上升后下降的趋势。     

高强度工程机械用钢Q550的回火工艺

采用控轧控冷(TMCP)+回火工艺试制了高强度工程机械钢板Q550,研究了不同温度回火后性能和组织的变化.结果表明,回火使抗拉强度持续降低;400 ～ 450℃回火后屈服强度增加,而伸长率降低;500℃以上回火后屈服强度随回火温度上升而下降,而伸长率和低温冲击韧性随着回火温度上升而增加,400 ～ 500℃出现回火脆性.在550℃回火60 min后M/A岛组织分解,贝氏体板条合并粗化,位错密度大大降低,并析出更加细小弥散,直径约为30 nm的Nb、Ti碳氮化物,钢板性能有所提高:屈服强度为725 MPa;抗拉强度为780 MPa;伸长率为20％;-60℃冲击吸收能量平均值为186.7 J.     

铁素体含量与回火温度对HSLA钢组织性能的影响

研究了不同铁素体含量与回火温度对HSLA钢组织与力学性能的影响。结果表明:热轧HSLA钢从810～900℃淬火后组织为马氏体和37%～0%铁素体,且随淬火温度升高,铁素体晶粒尺寸减小,可动位错密度增加;高温回火后板条马氏体分解严重,位错密度降低并有大量碳化物析出;铁素体含量增加使屈服强度和抗拉强度降低,其中抗拉强度在450℃回火后下降约200 MPa,而屈服强度随回火温度的变化趋势决定于铁素体含量;180℃回火后铁素体与马氏体间的强度差使铁素体对拉伸性能和冲击性能表现出不同的断裂机理;450℃回火后铁素体与马氏体能够协调变形,伸长率与冲击吸收能量均随铁素体含量增加而提高。此外,均匀的马氏体有利于提高试验钢的低温韧性,其-40℃冲击吸收能量119 J。     

正火与变形处理对高强度低温用结构钢组织和力学性能的影响北大核心CSCD

通过正火热处理+20%冷轧变形+650℃高温回火1 h的工艺制备了高强度低温用结构钢,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及力学性能测试研究了处理工艺对高强度细晶粒低温用结构钢组织与力学性能的影响。结果表明:冷轧变形后高温回火处理的试样显微组织由粗大多边形先共析铁素体、珠光体以及少量上贝氏体组成,800℃亚温正火处理试样组织为铁素体和回火粒状贝氏体,920℃、950℃完全正火处理后组织均由铁素体和珠光体组成。正火处理后试样晶粒尺寸均得到细化,晶粒尺寸随着正火温度的升高而增大。800℃亚温正火处理试样具有最佳的强韧性匹配,其屈服强度、抗拉强度分别为637 MPa、706 MPa,-20℃和-50℃下冲击吸收能量分别为63 J、40 J,比冷轧变形后高温回火处理试样的冲击韧性提高了约4倍。     

G115钢大口径管件的热处理

采用正交试验法,分析了正火温度、正火时间、回火温度、回火时间热处理参数对G115钢性能的影响,并通过热压三通热模拟,研究G115钢大口径管件的热处理工艺。结果表明,回火温度对G115钢强度、硬度和冲击性能的综合影响最大。回火温度为780 ℃时,强度和硬度保持在较高的水平,冲击性能较优。G115钢大口径管件的热处理推荐工艺为正火温度1070~1090 ℃,保温时间1~2 min/mm且不小于1.5 h;回火温度770~790 ℃,保温时间3.5~5 min/mm且不小于4 h。试制G115钢大口径管件经推荐工艺处理后,性能均符合T/CSTM 00017—2017标准要求。     

回火温度对30CrMnSiA钢力学性能的影响

30CrMnSiA钢样品经890℃油冷淬火处理后,分别在450-590℃进行回火处理。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及力学试验机等手段,研究了热处理后30CrMnSiA钢的显微组织以及力学性能。结果表明:随着回火温度的升高,30CrMnSiA钢组织中的回火索氏体占比不断提高,合金强度下降,伸长率增加。经890℃淬火+500℃回火处理后低合金钢的综合性能较佳,硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击韧度分别为39 HRC、1302 MPa、1147 MPa、11. 3%和28 J/cm~2。30CrMnSiA钢在530～550℃左右会发生回火脆性。回火温度继续升高,冲击韧度得以恢复。回火温度为590℃时,冲击韧度达到41. 25 J/cm~2,而抗拉强度和屈服强度分别为1126 MPa和1027 MPa。     

正火与变形处理对高强度低温用结构钢组织和力学性能的影响

通过正火热处理+20%冷轧变形+650℃高温回火1 h的工艺制备了高强度低温用结构钢,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及力学性能测试研究了处理工艺对高强度细晶粒低温用结构钢组织与力学性能的影响。结果表明:冷轧变形后高温回火处理的试样显微组织由粗大多边形先共析铁素体、珠光体以及少量上贝氏体组成,800℃亚温正火处理试样组织为铁素体和回火粒状贝氏体,920℃、950℃完全正火处理后组织均由铁素体和珠光体组成。正火处理后试样晶粒尺寸均得到细化,晶粒尺寸随着正火温度的升高而增大。800℃亚温正火处理试样具有最佳的强韧性匹配,其屈服强度、抗拉强度分别为637 MPa、706 MPa,-20℃和-50℃下冲击吸收能量分别为63 J、40 J,比冷轧变形后高温回火处理试样的冲击韧性提高了约4倍。     

工程机械用Q1300E超高强钢的淬火工艺

利用全自动拉力试验机、全自动冲击试验机、光学显微镜和扫描电镜研究不同淬火工艺下Q1300E钢板的力学性能和显微组织。结果表明,当淬火加热时间为60 min,淬火温度为840 ℃时,强度和低温冲击性能最好,回火态力学性能满足GB/T 28909—2012要求,屈服强度1302 MPa,抗拉强度1505 MPa,-40 ℃纵向和横向冲击吸收能量分别为74 J和61 J;淬火温度为870、900和930 ℃时,抗拉强度和低温冲击吸收能量满足GB/T 28909—2012要求,但屈服强度低于1300 MPa;淬火温度的变化对晶粒尺寸的影响较为明显,淬火温度840 ℃时,平均晶粒尺寸最小,为5.7 μm,淬火温度930 ℃时,平均晶粒尺寸为15.9 μm。淬火加热时间对力学性能和晶粒尺寸的影响相对较小,当淬火温度为840 ℃,淬火加热时间为40~80 min时,回火态力学性能满足GB/T 28909—2012要求,晶粒尺寸为4.5~6.5 μm。     

热处理对高强韧船舶用钢板组织及性能的影响

采用光学显微镜和力学性能测试设备研究了不同热处理方式对550 MPa级高强度船板组织和性能的影响。结果表明:随正火温度的升高(低于860℃),组织的变化并不明显,均为铁素体+粒状贝氏体+M/A;继续升高温度,铁素体晶粒尺寸明显粗大,带状组织减轻;钢板的屈服强度、抗拉强度都下降,屈服强度不能满足标准要求。高温热处理再经回火后,组织中的M/A岛几乎完全分解;屈服强度、伸长率及低温冲击韧度明显提高,抗拉强度下降。在高出Ac3点0~40℃进行正火+650℃回火处理,钢板的综合力学性能最佳。     

回火温度对1100 MPa高强海工钢组织及析出的影响

采用OM、EBSD和TEM等分析方法对超高强含Cu海工钢经850℃淬火+不同温度回火处理后组织和力学性能进行了研究。结果表明，试验钢在425℃回火时出现硬度峰值435 HV5,这是基体中细小弥散分布的Cu(5 nm)粒子和少量的碳化物粒子的协同强化作用。在525℃过回火状态下，试验钢基体中Cu粒子发生粗化(6.5 nm),试验钢的强度下降，并且此时试验钢中脆化相M₃C渗碳体完全溶解转化为了更稳定的M₂C析出相、大角度晶界密度的增加和薄膜状逆转变奥氏体的含量增加等因素，使得-40℃时的冲击吸收能量KV₂从475℃回火的6 J提升至525℃回火的180 J,低温韧性得到了显著改善。随着回火温度的再次升高，马氏体基体软化更为明显，且Cu粒子和M₂C碳化物进一步粗化，试验钢的强度明显降低。试验钢在525℃回火能获得良好的强韧性匹配，抗拉强度和屈服强度分别为1188 MPa和1119 MPa,-40℃时的冲击吸收能量KV₂为180 J。     

C含量对车钩用超高强铸钢组织和性能的影响

以超高强铸钢为研究对象,通过改变碳元素的含量及添加微量RE,经过金相组织观察,拉伸和冲击试验研究碳含量变化对超高强铸钢组织和性能的影响。结果表明,对不同C含量铸钢试样进行热处理后,可获得回火索氏体。在本试验条件及成分范围内,随着C含量增加,强度和硬度增加,伸长率、断面收缩率和低温(-40℃)冲击功逐渐下降。试样的最高抗拉强度可达1 185.6 MPa,同时伸长率可达11.4%,低温(-40℃)冲击功可达21.4 J。     

回火温度对N63钢组织及力学性能的影响

采用扫描电镜和透射电镜等手段研究了回火温度对N63钢组织及性能的影响。结果表明，N63钢具有良好的抗回火稳定性，260～600℃回火几乎未生成逆转变奥氏体，该温度区间内低温回火的析出相主要为ε-碳化物，当回火温度升高至480℃附近时基体析出M₂C碳化物，抗拉强度和屈服强度分别达到峰值，为1483 MPa和1138 MPa,然后随回火温度的升高迅速下降，600℃回火时抗拉强度仅为1009 MPa,此时N63钢马氏体基体板条分解严重，析出相为渗碳体和M₂₃C₆;冲击吸收能量随回火温度先下降后升高再下降，420℃回火冲击吸收能量最低，为79 J。综合不同回火温度下的微观组织和力学性能，N63钢在480℃回火具有优异的强韧性匹配。     

淬火工艺对含Ni中锰钢组织和性能的影响

通过扫描电镜观察、拉伸及低温冲击试验,研究了不同淬火工艺对含1%(质量分数)Ni的中锰钢组织和性能的影响。结果表明,随着淬火温度升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度先增大后减小,随后再逐渐增大,低温冲击吸收能量具有相同变化趋势;中锰钢的最优调质工艺为900 ℃淬火后于600 ℃回火,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别能达到560 MPa、640 MPa及21.8%,-50 ℃ 冲击吸收能量达到270 J,获得了良好的综合力学性能。调质态试验钢在不同淬火温度下均获得了铁素体和回火马氏体组织,随着淬火温度升高,马氏体比例增加,晶粒尺寸逐渐减小。     

回火工艺对ZG30Mn铸钢组织与力学性能的影响

基于光学显微镜(OM)对不同回火工艺参数下的ZG30Mn铸钢显微组织进行观察分析,同时进行拉伸性能、布氏硬度与冲击性能等力学性能检测。结果表明,经不同回火温度与回火时间处理后,ZG30Mn铸钢显微组织均以不同形态的回火索氏体为主。在相同的保温时间(90 min)下,随着回火温度(580、600、620、640 ℃)的升高,ZG30Mn铸钢的强度与硬度均不断减小,断后伸长率和冲击吸收能量均呈不断增大的趋势。在相同的回火温度(620 ℃)下,随着回火时间(30、60、90、120 min)的增加,ZG30Mn铸钢的强度与硬度均不断减小,但断后伸长率和冲击吸收能量呈现先增后减的变化趋势。回火温度对马氏体向索氏体转变过程起关键作用,温度的升高将影响α-Fe相回复和再结晶的效率,弥散的细小渗碳体逐渐长大并球化,导致强度与硬度降低,断后伸长率和冲击吸收能量增加。而回火保温时间将决定渗碳体的长大程度,随回火时间的增加,渗碳体的聚集长大导致断后伸长率和冲击吸收能量降低。     

回火温度对1000MPa级高强高韧钢显微组织和力学性能的影响

对含0.13%C、0.15%Si、1.06%Mn、0.84%Cu、3.09%Ni、0.51%Cr、0.61%Mo、0.02%Ni、0.05%V(质量分数)的高强高韧钢进行了860℃水淬，随后460～580℃回火。检测了钢的显微组织和力学性能，并采用Modified Williamson-Hall(MWH)方法计算了钢中位错密度。结果表明：随着回火温度的升高，钢中马氏体发生分解和回复，位错密度降低，从而室温抗拉强度降低、塑性提高；纳米富铜相和NbC的析出导致回火后钢的屈服强度高于淬火态；460和500℃回火的钢中M₂₃C₆碳化物的析出导致晶界断裂强度和低温冲击韧性降低，而更高温度回火的钢中分布于马氏体板条界的条状M₂₃C₆碳化物减少，由于组织回复造成的软化作用其低温冲击韧性明显改善；580℃回火的钢具有良好的力学性能，其屈服强度为1 066.5 MPa,断后伸长率为18.8%,-40℃纵向冲击吸收能量为105 J。     

热处理对建筑用20MnV钢组织与性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、万能拉伸试验机等研究了完全正火、亚温正火/亚温淬火对冷轧+回火态20MnV钢组织与性能的影响。结果表明:冷轧+回火态20MnV钢的组织由针状铁素体+块状铁素体+珠光体组成,完全正火+冷轧+回火态20MnV钢中的珠光体中片状渗碳体演变成断续分布的球状或者短棒状;800℃正火+冷轧+回火态20MnV钢的组织为铁素体+M/A岛+细小碳化物;800℃淬火+冷轧+回火态20MnV钢的组织为铁素体+回火索氏体,晶内和晶界上弥散分布着细小碳化物颗粒。冷轧+回火态20MnV钢具有较高的强塑性和较低的低温冲击韧性,完全正火/亚温正火+冷轧+回火态20MnV钢的强度和塑性相对冷轧+回火态试样有不同程度降低,但是低温冲击吸收能量明显提高,在正火温度为800℃时强度降低最为显著;亚温淬火+冷轧+回火态20MnV钢的强度与冷轧+回火态试样相当,断后伸长率略有减小,而-25℃和-45℃冲击吸收能量明显提升。与冷轧+回火态20MnV钢冲击断口截面上的剪切裂纹相比,800℃正火/800℃淬火+冷轧+回火态20MnV钢中的微裂纹数量更少、长度和宽度更小,裂纹扩展呈现弯曲和曲折状;800℃淬火+冷轧+回火态20MnV钢具有较高的强塑性和最佳的低温冲击韧性。     

一种新型抗磨铸钢锤头材料的研究

研究了新型抗磨铸钢锤头材料的组织、力学性能和耐磨性能。结果表明,新型锤头材料经900℃正火 300℃￣350℃低温回火,材料的组织为贝氏体铁素体、马氏体和奥氏体复相组织,具有较高的强度、韧性和耐磨性,抗拉强度达1780MPa、冲击韧度(AKU)达20J/cm2、硬度HRC50～HRC55。并介绍了新型耐磨钢在破碎机锤头上应用的结果。