应变速率对机车用钢锻件组织和性能的影响

采用Gleeble-3500热力模拟机分别用0.1、1、10 s~(-1)的应变速率对ZG25MnCrNiMo钢进行了热压缩变形试验,研究了应变速率对试样显微组织和硬度的影响。结果表明,当变形温度低于Ac_1时,试样组织为铁素体+珠光体,应变速率对组织形态影响不大,随着应变速率的增加,显微硬度先升高后降低,但变化幅度很小;当变形温度在Ac_1~Ac_3时,试样组织为索氏体+少量板条马氏体和铁素体,随着应变速率增加,板条马氏体的含量逐渐增加,铁素体含量逐渐减少,显微硬度逐渐升高;当变形温度高于Ac_3时,试样的显微组织为板条马氏体,随着应变速率增加,马氏体组织逐渐粗化,显微硬度降低。     

退火工艺对SUS410L不锈钢热轧板组织与力学性能的影响

研究了不同退火工艺对SUS410L铁素体不锈钢热轧板组织与力学性能的影响。结果表明:在600~800℃退火保温10~30 min,随着退火温度、时间的增加,再结晶程度增加,强度降低,伸长率升高;在750℃退火保温40~60min,随着退火时间延长,力学性能变化不明显;经850℃退火后,钢中有马氏体生成,由于马氏体相变强化作用,使得试样的强度升高、伸长率下降;马氏体显微硬度为180~190 HV,铁素体显微硬度为130~140 HV。     

回火温度对1100 MPa级高强钢组织与性能的影响

研究了920 ℃水淬+不同温度回火后1100 MPa级高强钢的显微组织和力学性能。结果表明:回火温度为250 ℃时,所得到的力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、硬度、断后伸长率和冲击吸收能量分别为1423 MPa、1220 MPa、446 HV5、14.2%和56 J。随回火温度的升高,抗拉强度、屈服强度、硬度值整体呈现下降的趋势,冲击吸收能量先减小后增加。回火温度为150 ℃时,组织为回火马氏体和ε碳化物,析出的ε碳化物呈细长杆状。回火温度上升到250 ℃之后,马氏体板条稍有粗化,ε碳化物长大。随回火温度继续升高,板条马氏体逐渐转变为等轴铁素体,ε碳化物也会转变为渗碳体并逐渐球化粗化。     

热处理工艺对高强建筑用钢组织和力学性能的影响研究

采用箱式电阻炉对试验钢进行了三种不同淬火温度的淬火+高温回火热处理,并对试样的显微组织进行了观察,对拉伸和冲击力学性能进行了检测。结果表明,在两相区淬火的试样的显微组织以多边形铁素体+岛状马氏体为主,随淬火温度升高,铁素体含量逐渐降低,马氏体含量逐渐增加,晶粒逐渐细化;回火组织以回火马氏体+铁素体为主,与淬火组织相比,铁素体明显粗化,马氏体含量下降,马氏体板条特征逐渐消失,铁素体晶界有较多碳化物析出;随淬火温度升高,回火后钢板屈服强度、伸长率和低温冲击韧性均逐渐升高,抗拉强度先提高后略有下降;试验钢经800℃淬火+500℃回火能获得优良的综合力学性能。     

连退快速热处理工艺对高强钢组织和力学性能的影响

对QP980钢进行了不同加热温度和保温时间的快速热处理试验,用金相显微镜对热处理试样显微组织进行了观察,用万能拉伸试验机对力学性能进行了检测。结果表明,在不同温度保温5 s时,随着加热温度提高,抗拉强度和屈服强度均提高,当温度达到850℃后增幅变缓;伸长率则先降低后又略有提高,当温度为950℃时达到最低值18%,硬化指数n值则先降低后几乎保持不变;显微组织主要以铁素体+马氏体为主,随着温度提高,马氏体含量增加。在850℃保温不同时间时,随着保温时间延长,抗拉强度和屈服强度均提高,伸长率和n值则均降低,当时间达到5 s以上时保温时间的影响变缓,当时间超过20 s时n值几乎保持不变;显微组织主要以铁素体+马氏体为主,随着保温时间延长,马氏体逐渐均匀。     

热处理对高强建筑钢组织和性能的影响

对试验钢进行了不同的两相区直接淬火+回火处理。对试样显微组织进行了观察,并对力学性能进行了检测,研究了淬火温度和回火温度对试验钢组织和性能的影响。结果表明,钢板回火显微组织以多边形铁素体+岛状回火马氏体为主。随着直接淬火温度的升高,回火马氏体含量增加,铁素体含量减少,组织中少量珠光体逐渐转变为贝氏体;屈服强度和抗拉强度均升高,屈强比先保持恒定后有所升高,伸长率逐渐下降,冲击功则是先大幅降低后几乎不变。当回火温度低于400℃时,马氏体形态没有明显改变;当回火温度超过500℃时,马氏体岛开始分解,碳化物析出量增加。随着回火温度升高,抗拉强度几乎呈线性降低,屈服强度则先升高后降低,屈强比升高,伸长率和冲击功先下降后提高。     

不同亚温淬火温度下10CrMnMo双相钢的微观组织

对10CrMnMo双相钢在不同亚温淬火温度下热处理后的试样进行了显微组织、SEM形貌、显微硬度测试、马氏体含量以及马氏体-铁素体两相的晶粒尺寸分析。结果表明,不同的淬火温度致使马氏体和铁素体的显微形态和分布状况发生变化,淬火温度为720 ℃时马氏体呈狭长的岛状分布,随着淬火温度的升高,马氏体呈片状与岛状共存,到820 ℃时板条马氏体与铁素体呈纤维状共存;同时,马氏体体积分数也随之增加,由720 ℃淬火时的10.41%增加到820 ℃时的48.19%;马氏体、铁素体的晶粒大小都随着淬火温度的升高而减小,铁素体晶粒尺寸由720 ℃淬火时的14.23 μm减小到820 ℃时的4.15 μm,马氏体尺寸则由5.74 μm减小至2.45 μm,且不同淬火温度下铁素体晶粒尺寸均大于马氏体晶粒尺寸;双相钢中铁素体组织的显微硬度随着淬火温度的升高而增加,由720℃时的168.21 HV1增加至820 ℃时的235.15 HV1;马氏体组织的显微硬度则随淬火温度的升高而降低,由720 ℃时的713.14 HV1降低到820 ℃时的525.41 HV1。     

10CrMnMo双相钢在不同亚温淬火温度下的微观组织

对10CrMnMo双相钢在不同亚温淬火温度下热处理后的试样进行了显微组织、SEM形貌、显微硬度测试、马氏体含量以及马氏体-铁素体两相的晶粒尺寸分析。结果表明,不同的淬火温度致使马氏体和铁素体的显微形态和分布状况发生变化,淬火温度为720℃时马氏体呈狭长的岛状分布,随着淬火温度的升高,马氏体呈片状与岛状共存,到820℃时板条马氏体与铁素体呈纤维状共存;同时,马氏体体积分数也随之增加,由720℃淬火时的10.41%增加到820℃时的48.19%;马氏体、铁素体的晶粒大小都随着淬火温度的升高而减小,铁素体晶粒尺寸由720℃淬火时的14.23μm减小到820℃时的4.15μm,马氏体尺寸则由5.74μm减小至2.45μm,且不同淬火温度下铁素体晶粒尺寸均大于马氏体晶粒尺寸;双相钢中铁素体组织的显微硬度随着淬火温度的升高而增加,由720℃时的168.21HV1增加至820℃时的235.15HV1;马氏体组织的显微硬度则随淬火温度的升高而降低,由720℃时的713.14HV1降低到820℃时的525.41HV1。     

热处理对旋压态2000MPa级马氏体时效钢组织和硬度的影响

对旋压态2000 MPa级马氏体时效钢进行固溶、时效等不同制度的热处理试验,并进行了显微硬度测试和金相组织分析.结果表明:当固溶温度从700℃上升到850℃时显微硬度快速下降,随温度继续上升显微硬度变化不大;830℃×15 min固溶后组织即完全奥氏体化,在830℃固溶条件下,随保温时间延长到90 min,显微硬度维持在320～325HV;480℃可视为峰值时效温度.     

退火工艺对DP590双相钢组织与力学性能的影响

利用实验室连续退火模拟机研究了冷却速度和退火温度对DP590双相钢组织与力学性能的影响。结果表明:随着冷却速度的增加,试样的屈服强度、抗拉强度呈上升的趋势,伸长率逐渐下降,但冷却速度在40℃/s以上时,抗拉强度趋于稳定。快冷后为获得铁素体+马氏体双相组织,所需的临界冷却速度为30℃/s;随着退火温度的升高,试样的屈服强度和抗拉强度先上升后下降,伸长率先下降后上升。     

冷速和控冷终止温度对600MPa高强钢筋组织和性能的影响

通过热模拟试验研究了冷却速率和控冷终止温度对V-N微合金化600 MPa高强钢筋组织和性能的影响。由动态CCT(Continuous Cooling Transformation)曲线和组织分析可知,实验钢筋在冷速为0.5~1℃/s时得到的室温组织为块状铁素体和珠光体;当冷速达到3℃/s时有少量的贝氏体(含量为5%)出现;当冷速在8℃/s以上时,实验钢筋的显微组织为少量的晶界铁素体+贝氏体+马氏体。因此,为了得到具有高强度和良好塑性的显微组织,轧后冷却速率应控制在0.5~3℃/s。此外,控冷终止温度应控制在600~625℃,显微组织为细小的块状铁素体+珠光体+少量的贝氏体(含量为0~8%),铁素体的晶粒尺寸为4.5~5.2μm,试样维氏硬度为263~274 HV,其对应的抗拉强度为875~908 MPa,有足够的强度余量。     

冷却速度对超低碳微合金钢组织和性能的影响

利用Formaster-F全自动相变测量装置对超低碳微合金钢进行不同冷却速度的热处理,采用金相显微镜观察试验钢的微观组织,采用450SVD数显维氏硬度计测量试验钢的维氏硬度。结果表明,当冷却速度＜1 ℃/s时,试验钢的显微组织均为多边形铁素体,维氏硬度平均最大值为177.0 ;当冷却速度达到3 ℃/s时出现准多边形铁素体,维氏硬度平均最大值为187.3 HV5;当冷却速度达到5 ℃/s时钢的显微组织中出现粒状贝氏体,此时维氏硬度平均最大值为193.3 HV5;20 ℃/s时出现贝氏体铁素体,准多边形铁素体消失,维氏硬度平均最大值为221.6 HV5;当冷却速度达到50 ℃/s时钢中出现马氏体,显微组织为三相组织即粒状贝氏体＋贝氏体铁素体＋马氏体,维氏硬度平均最大值达到224.0 HV5;冷却速度达到165 ℃/s后,钢中的显微组织仍为三相组织,此时试验钢的平均维氏硬度值达到本试验的最大值263.3 HV5。在所有的冷速下,试样中均未发现珠光体。HV5     

热处理温度对400系不锈钢冷轧板组织与性能的影响

对400系铁素体不锈钢冷轧板在不同退火温度(750~850 ℃)下的组织与性能进行研究.结果表明,当退火温度在800 ℃以下不锈钢组织变化不大,强度和伸长率无明显变化;在850 ℃附近晶粒有少许粗化以及加热中出现了铁素体和奥氏体的两相组织,冷却后奥氏体转变为马氏体,其强度明显升高,而伸长率显著降低;在800~850 ℃之间试样发生完全再结晶,使试样的性能和组织恢复到畸变前的状态;经830 ℃退火处理后,晶粒细化,伸长率最高,从而该试验钢的最佳退火温度约为830 ℃.     

建筑用冷轧态高强度低温钢热处理工艺研究

采用光学显微镜(OM)、拉伸性能测试、显微硬度测试等方法,研究了不同温度热处理工艺对冷轧态高强度低温钢20MnV显微组织与力学性能的影响。结果表明:经700、750、800、860℃,保温60 min热处理的冷轧20MnV钢组织基体为铁素体,700℃热处理后试样中铁素体发生回复。随着温度的升高,试样再结晶过程逐步进行;正火温度达到860℃时,试样组织为等轴铁素体和珠光体,10%、20%变形量试样铁素体晶粒尺寸分别达到11.9、10.1μm。随着热处理温度的升高,冷轧20MnV钢试样硬度逐渐降低,在750～800℃温度范围时,试样硬度降幅最为显著。经700℃×60 min热处理,冷轧20MnV钢强度和硬度保持在较高水平。     

退火及配分温度对Si-Mn系Q&P钢组织和性能的影响

研究了两相区不同退火温度及不同配分温度的淬火和碳再分配热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织、精细结构、力学性能及残留奥氏体含量的影响。结果表明,采用两相区退火的Q&P工艺室温组织为板条马氏体、铁素体、薄膜状和块状残留奥氏体;随退火温度的升高,实验钢抗拉强度和屈服强度呈上升趋势,伸长率呈下降趋势,残留奥氏体含量先上升后下降;随配分温度的升高,实验钢抗拉强度呈下降趋势,屈服强度、伸长率和残留奥氏体含量呈上升趋势;经Q&P工艺处理后的实验钢强塑积可达28215 MPa·%。     

退火温度对冷轧低碳钢再结晶行为的影响

利用热感应马弗炉模拟罩式退火工艺,研究不同退火温度对冷轧低碳钢再结晶行为的影响。结果表明,退火温度为565 ℃时,试样以回复软化机制为主,轧后扁平状的铁素体保持不变;退火温度上升到580 ℃时,试样的屈服强度和抗拉强度下降明显,断后伸长率迅速上升,维氏硬度值也显著下降,表明此阶段完成再结晶,组织以片层渗碳体为主,有少量变形的铁素体;退火温度达到580 ℃以上时,力学性能和硬度变化不明显,表明580 ℃时试样充分完成再结晶。     

热处理对9Ni钢焊接接头组织与性能的影响

对9Ni钢焊接接头分别进行了QT处理和IHT处理,采用拉伸、硬度、冲击试验,断口电镜扫描等方法研究了两种热处理对焊接接头显微组织及性能的影响。结果表明,未经热处理时焊缝的组织为细晶铁素体+针状铁素体;QT处理后焊缝的组织为马氏体+奥氏体;IHT处理后焊缝组织为马氏体+奥氏体+铁素体。QT与IHT处理均能使9Ni钢焊接接头的强度、硬度下降,塑性上升;IHT处理后焊接接头的伸长率达到29.0%,塑性优于QT态。经QT和IHT处理后,焊缝的低温冲击吸收能量分别从48 J上升至78 J和100 J;IHT处理可明显提升焊缝的低温韧性,其冲击断口为典型的韧性断裂。     

中断淬火的温度对淬火-配分低铬铁素体不锈钢组织和性能的影响

将低铬铁素体不锈钢于930℃保温3 min奥氏体化,然后在不同温度的盐浴中淬火至20、150、200、225、250、275和300℃,再于500℃保温1 min配分处理,水冷至室温,以研究中断淬火的温度对钢的组织和力学性能的影响。结果表明:经淬火-配分处理后,钢的组织由铁素体、马氏体和少量残留奥氏体组成,马氏体处于铁素体边界,尺寸为数微米至数十微米。中断淬火冷却的温度对钢的显微组织影响不大,但对残留奥氏体含量有一定影响;在200～250℃中断淬火的钢残留奥氏体的体积分数最高,约5%;随着中断淬火冷却温度的升高,钢的抗拉强度从824 MPa降低至780 MPa,后又升高至812 MPa,而断后伸长率从16.5%升高至20.5%,后又下降至17.6%。从改善塑性的角度考虑,低铬铁素体不锈钢淬火-配分处理的最佳中断淬火冷却温度为200～250℃。     

超快终冷温度对建筑用30CrMo带钢微观组织及力学性能的影响

以12 mm厚的30Cr Mo带钢为对象,研究其在不同超快终冷温度下的显微组织和力学性能变化。结果表明:随着超快终冷温度从360℃下降为320℃,试样显微组织主要由更小尺寸的AF(针状铁素体)、BF(贝氏体铁素体)与M/A(马氏体/奥氏体)岛组织共同组成;随着终冷温度下降到280℃,合金显微组织主要由更加细小的AF构成,在局部区生成LB(板条贝氏体)组织。随终冷温度下降,试样拉伸强度与屈服强度都显著增大。所有超快冷工艺下的试样冲击性能都非常优异;在360℃的终冷温度下,试样达到最佳冲击性能。     

焊后低温热处理对马氏体不锈钢组织和性能的影响

对ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢进行了焊后低温热处理工艺试验(240、300 ℃),通过显微组织分析、拉伸及弯曲试验、硬度试验及残余应力测试对不同低温热处理下焊接接头的显微组织、力学性能、硬度和残余应力等进行了研究。结果表明,经低温热处理后,接头焊缝热影响区组织为回火马氏体及碳化物,接头焊缝区的组织为低碳马氏体+块状马氏体+碳化物,接头的抗拉强度变化不大,硬度略有下降,经240 ℃低温热处理后,焊接接头焊缝处的残余应力消除了69.1%。