14Cr1MoR钢控轧和直接淬火工艺研究

研究控制轧制和直接淬火相结合生产14Cr1MoR压力容器钢的工艺.结果表明奥氏体再结晶区变形时,单道次变形量越大则再结晶进行得越充分,再结晶后的晶粒就越细.奥氏体未再结晶区总变形量增大则奥氏体晶粒内形变区域增多,从而使马氏体形核点增多,淬火后得到细板条马氏体组织.该钢种控轧后有足够高的温度进行直接淬火,经高温回火得到细小回火索氏体,机械性能优良.     

14Cr1MoR钢的直接淬火工艺研究

研究了控制轧制和直接淬火相结合生产压力容器钢的工艺.奥氏体再结晶区变形时,单道次变形率越大则再结晶进行地越充分,再结晶后的晶粒就越细.奥氏体未再结晶区变形率增大则奥氏体晶粒内形变区域增多,从而使马氏体形核点增多,淬火后得到细板条马氏体组织.利用Cr、Mo等合金元素增加合金淬透性的性质,控轧后材料有足够高的温度进行直接淬火.材料经高温回火得到细小回火索氏体,力学性能优良.     

14Cr1MoR钢的直接淬火工艺研究

研究了控制轧制和直接淬火相结合生产压力容器钢的工艺。奥氏体再结晶区变形时,单道次变形率越大则再结晶进行地越充分,再结晶后的晶粒就越细。奥氏体未再结晶区变形率增大则奥氏体晶粒内形变区域增多,从而使马氏体形核点增多,淬火后得到细板条马氏体组织。利用Cr、Mo等合金元素增加合金淬透性的性质,控轧后材料有足够高的温度进行直接淬火。材料经高温回火得到细小回火索氏体,力学性能优良。     

热处理工艺对1500MPa级低碳Nb-Ti低合金钢组织及性能的影响

通过低成本成分设计,在控制轧制的基础上,分别采用直接淬火(DQ)、直接淬火+回火(DQ+T)以及再加热淬火+回火(RQ+T)工艺成功制得了抗拉强度1500 MPa级经济型低合金高强高韧钢。对比研究了DQ、DQ+T和RQ+T 3种工艺钢的微观组织和力学性能。结果表明:DQ工艺钢的微观组织为板条马氏体+少量铁素体及残留奥氏体的复相组织,其抗拉强度和屈服强度分别为1750 MPa和1300 MPa,-40℃下冲击吸收功为37 J。200℃回火1 h后,试验钢位错密度降低,大量细小ε碳化物在板条内析出。DQ+T工艺钢屈服强度达到1400 MPa,-40℃下冲击功为43 J。试验钢直接淬火后再加热至880℃,获得了平均晶粒尺寸为5.7μm的细小等轴奥氏体。相比于DQ及DQ+T工艺钢,RQ+T工艺钢获得了更高的韧性,冲击功达到56 J。研究发现,未溶的(Nb,Ti)(C,N)粒子能有效抑制奥氏体晶粒长大。组织细化及残留奥氏体是RQ+T工艺钢获得高韧性最主要的原因。     

轧制工艺对超高强钢组织与力学性能的影响

通过组织观察及性能测试研究了轧制工艺对超高强钢组织与力学性能的影响。结果表明,在再结晶区轧制后直接淬火和回火,组织中马氏体板条尺寸较大;再结晶区+未再结晶区轧制后直接淬火和回火后,组织细小、均匀,大角度晶界所占比例更高,马氏体板条束尺寸减小,钢的强韧性更好。     

过冷奥氏体变形和回火处理对40CrNiMo钢组织及硬度的影响

研究了40CrNiMo钢经650～700℃过冷奥氏体区变形以及350～550℃回火条件下的微观组织和硬度变化。结果表明:40CrNiMo钢在650℃和700℃过冷奥氏体区经30%变形后,其淬火组织为单一的板条马氏体; 40%变形淬火后,板条组织不明显,出现部分颗粒状的渗碳体组织。回火温度对过冷奥氏体变形淬火组织和硬度有显著的影响,随着回火温度升高颗粒尺寸逐渐变大,硬度随之降低;相同变形量条件下,过冷奥氏体变形温度降低,经相同制度回火,钢的硬度呈现不同程度升高。450℃下随回火时间延长,碳化物颗粒尺寸和硬度值变化均不明显。通过650℃过冷奥氏体变形,可使40CrNiMo钢的硬度达到717 HV0. 2,相当于2300 MPa的抗拉强度。     

热处理工艺对NV-F690船板钢组织和性能的影响

研究了一种低碳含铜NV-F690钢连续冷却相变规律,设计了控制轧制＋直接淬火（DQ）＋两相区淬火（L）＋回火（T）新工艺（DQ-LT）,研究了试验钢分别在传统的淬火回火、DQ-T和DQ-LT等条件下组织性能随工艺参数的变化规律。结果表明：试验钢经水淬（WQ）后的显微组织为板条马氏体（LM）,经650℃回火1 h后达到最佳强韧性匹配;经油淬（OQ）得到粒状贝氏体（GB）,其韧性降低。DQ-T钢板具有抗回火软化性,经过680～705℃回火1 h后其强韧性匹配达到最佳。经过DQ-LT工艺处理钢板的显微组织为作为软质相的准多边形铁素体（QPF）和作为硬质相的含弥散富Cu析出相的LM和LB晶粒,韧性得到进一步改善。DQ-LT钢最佳强韧性匹配为：屈服强度（Rp0.2）=793 MPa、抗拉强度（Rm）=908 MPa、伸长率（A）=19%,夏比冲击吸收能量KV2（-80℃）=83 J。     

直接淬火工艺对Q690钢组织和性能的影响

利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、常温拉伸和-20℃低温冲击实验,分析了直接淬火(DQ)和再加热淬火(RQ)工艺对Q690钢组织和性能的影响。结果表明,直接淬火实验钢保留了变形组织,被拉长的奥氏体晶粒沿着轧制方向分布,而再加热淬火钢中出现奥氏体晶粒呈等轴状。直接淬火工艺可显著细化马氏体板条尺寸,板条内存在大量变形位错和变形带,为碳化物析出提供了更多的形核质点,促进了回火过程中碳化物的细小弥散析出,使直接淬火钢具有更高的高温回火抗性和强韧性匹配。     

特厚超高强海工钢表面回火马氏体组织对冲击韧性的影响

320 mm厚度连铸坯采用控轧-控冷轧制成100 mm钢板,通过淬火-回火热处理制备690 MPa级特厚超高强海工钢,研究了表面和1/4厚度处的回火马氏体对系列低温冲击性能的影响。结果表明:特厚钢板表面奥氏体晶粒均匀细小,回火后获得几乎为全回火马氏体组织,其低温冲击韧性比较低。淬火过程中,过快的冷却速度提高了钢板表面马氏体转变的过冷度,引起马氏体转变的形核率降低,导致特厚板表面马氏体板条束、板条块等亚结构的相对粗大,造成冲击韧性低下,尤其降低-60℃和-80℃低温冲击韧性。     

冷却介质对高强度贝氏体耐磨钢板组织和力学性能的影响

研究了不同冷却介质对贝氏体耐磨钢板组织和力学性能的影响。结果表明,轧制、低温回火及热轧后奥氏体化空冷低温回火耐磨板的组织为板条贝氏体铁素体和残留奥氏体,油冷、水冷热处理耐磨板的组织为板条马氏体和残留奥氏体。经轧制、低温回火及奥氏体化空冷低温回火,新型贝氏体耐磨钢板具有良好的强韧性配合。热轧后用控制奥氏体化介质冷却可以获得不同力学性能的耐磨钢板．     

新型贝氏体装甲钢的组织和力学性能

研究了高强度新型贝氏体装甲钢板热轧、低温回火和热轧、正火、低温回火及不同温度回火的组织和性能,测试了不同低温的冲击韧度和焊接接头的力学性能.结果表明,轧态、低温回火和正火低温回火钢板的组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织,淬火低温回火钢板的组织为马氏体、贝氏体铁素体和残余奥氏体组织.不同状态的装甲钢板具有高的回火抗力、良好的强韧性及低温冲击韧度和焊接性能,及可作为车辆防护装甲.     

淬火温度对E550海洋工程用钢组织与性能的影响

对控轧控冷态60 mm厚的E550海洋工程用钢分别进行860、890、930℃的奥氏体化淬火,650℃的回火,使用扫描电子显微镜和电子背散射衍射技术对热处理后钢板的组织和力学性能进行研究。结果表明:调质处理钢板的屈服强度随着淬火温度的升高不断增加,而抗拉强度和伸长率基本保持不变。860℃淬火后的组织细小均匀,晶内有大量小角度晶界存在,冲击吸收能量在188～335 J之间;890℃淬火,晶粒尺寸有所增加,且晶粒间多以大角度晶界为多;930℃淬火,由于温度较高,相邻奥氏体晶粒间出现相互吞并生长现象,冲击吸收能量很不稳定,最低仅为20 J。     

Influence of Direct Quenching on Microstructure and Mechanical Properties of Steel Plate for Large Oil Storage Tanks

The influence of direct quenching on microstructure and mechanical properties of high performance steel plates for large oil storage tanks was studied. The direct quenched and tempered (DQ&T) steel plates were rolled at different finish rolling temperatures (1113 and 1173 K), and their microstructures and mechanical properties were compared with those of reheat quenched and tempered (RQ&T) steel plate. The optical microscopy of the DQ steel shows deformed grains elongated along the rolling direction, while complete equiaxed grains are visible in RQ steel. Transmission electron microscopy (TEM) of the DQ steel shows refined lath martensite with high density of dislocations, which acts as preferred precipitation sites for NbC or Nb(C,N) particles during tempering. In all the plates, strength decreases with increasing tempering temperature. The strength of RQ steel increased significantly compared with that of DQ steel at the higher tempering temperature, which leads to better tempering resistance in DQ steels. The optimum combination of strength and toughness (yield strength (YS) reaches 585 MPa, tensile strength (TS) 667 MPa, and Charpy impact energy at 253 K of 291 J) in the DQ steels is achieved by quenching at 1113 K and tempering at 923 K.     

不同回火温度下Nb、Ti对785 MPa级特厚齿条钢板组织性能的影响

针对特厚齿条用钢板的开发,通过微合金化设计、控制轧制、调质热处理等工艺,制备了两种不同成分的785 MPa级别高强韧特厚齿条钢,研究了不同回火温度下Nb、Ti对钢板微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,试验钢板屈服强度、抗拉强度、硬度逐渐降低。NbTi钢板回火脆性区间为300~500 ℃,3Ni钢板回火脆性区间为200~550 ℃。Nb、Ti微合金化可显著细化奥氏体晶粒,增加了大角度晶界的比例和密度,从而提高了钢板的强度和冲击韧性。NbTi钢板在650 ℃回火时获得最优强韧性匹配,其屈服强度和-60 ℃冲击功分别为805 MPa和200 J;3Ni钢板在600 ℃回火时获得最优强韧性匹配,其屈服强度和-60 ℃冲击功分别为881 MPa和140 J。     

回火工艺对1200 MPa级贝氏体钢轨组织性能的影响

对贝氏体钢轨钢不同工艺回火后的组织和性能进行研究.结果表明,350℃回火4h及以上,贝氏体钢轨屈服强度大于1000 MPa,抗拉强度大于1200 MPa,伸长率和断面收缩率分别大于15％和45％,室温冲击功大于150 J;在450～550℃回火时,出现明显的回火脆性.金相显微镜和透射电子显微镜观察表明,贝氏体轨钢以粒状贝氏体组织为主,残留奥氏体在板条间以M-A岛状形式分布.不同回火温度及3％拉伸变形后试验贝氏体轨钢残留奥氏体的测定结果表明,350℃回火时的残留奥氏体机械稳定性最好.贝氏体钢轨的强韧性随回火温度的变化与残留奥氏体的机械稳定性密切相关.     

回火温度对Q890高强钢组织和性能的影响

研究了回火温度对经一定温度淬火后的Q890高强度钢组织和力学性能的影响。结果表明,从920℃淬火并于200～700℃回火时,随着回火温度的升高,Q890钢的淬火马氏体逐渐转变为回火马氏体、回火托氏体及回火索氏体,硬度总体呈下降趋势;600℃回火后,Q890钢的组织主要为回火托氏体,硬度为35HRC。此外,经从920℃淬火和600℃回火的5～25mm厚Q890钢板的屈服强度均大于900MPa,-40℃的冲击韧度均大于45J。     

冷却工艺对贝氏体钢拉杆组织和性能的影响

研究了热处理冷却工艺对贝氏体钢拉杆组织及力学性能的影响。试验结果表明,ø70 mm贝氏体钢拉杆材料经920 ℃空冷+300 ℃回火、920 ℃水冷30 s后出水空冷+300 ℃回火后,杆体的组织为贝氏体铁素体和残留奥氏体;经920 ℃水冷+200 ℃回火后,杆体的组织为回火板条马氏体和残留奥氏体。920 ℃水冷+200 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1513 MPa、KV₂为73.2 J、硬度为46.5 HRC;920 ℃水冷30 s后空冷+300 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1254 MPa、KV₂为76.0 J、硬度为42.0 HRC;920 ℃空冷+300 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1226 MPa、KV₂为75.5 J、硬度为41.9 HRC。ø70 mm贝氏体钢拉杆热处理先水冷后空冷可以提高其冲击性能。     

回火温度对高氮不锈轴承钢显微组织与力学性能的影响

采用万能拉伸试验机、冲击试验机、光学显微镜、XRD、SEM和TEM等对高氮不锈轴承钢Cronidur 30不同回火温度下的显微组织和力学性能进行了研究和分析。结果表明:高氮不锈轴承钢Cronidur 30在150~500 ℃回火时的显微组织为回火马氏体+碳氮化物+残留奥氏体,高于550 ℃回火后基体逐渐转变为回火索氏体,同时析出相逐渐聚集、长大;随着回火温度的升高,强度和硬度总体上呈现先下降后升高再下降的过程,而冲击性能反之,在450 ℃回火时,碳化物M₂₃C₆和氮化物Cr₂N析出明显,此时产生二次硬化现象,其抗拉强度可达2133 MPa。400 ℃回火试样发现有极少量富Cr-Fe-Mo的析出相(σ相),显著降低其冲击性能,500 ℃回火时残留奥氏体分解、转变导致冲击性能略有降低。