一种Cr-W-Mo-Mn-V铁基堆焊层的力学与耐磨性能

通过试验考察了一种Cr-W-Mo-Mn-V铁基堆焊层经不同温度回火后的硬度变化,并测试了该堆焊层经500℃回火前后的冲击性能和耐磨性.结果表明,该堆焊层焊态具有较高的回火稳定性,经500℃保温2h回火后,堆焊层的硬度达49.5HRC,其冲击韧度和耐磨性较焊态分别提高了7.98%和11.43%.     

热处理对冷作模具钢的组织与性能影响

以42CrMo模具钢为研究对象,采用拉伸试验、冲击试验、硬度测试和显微组织分析等方法,研究了淬火温度和回火温度对模具钢组织与力学性能的影响。结果表明,200℃低温回火时,随着淬火温度升高,模具钢的抗拉强度先上升后降低,而伸长率、断面收缩率、冲击韧度呈现下降趋势;600℃高温回火时,随着淬火温度的升高,模具钢的抗拉强度在1 040℃前略有降低,而伸长率、断面收缩率、冲击韧度和硬度整体呈现下降的趋势。200℃低温回火后的模具钢的强度满足要求,但是伸长率和冲击韧度均低于标准要求;600℃高温回火后,模具钢的强度、塑性和韧性都能满足冷作模具钢对基材的要求。     

铁基多元合金堆焊层的抗软化性研究

通过考察铁基多元合金堆焊层经200～600℃保温不同时间后的硬度变化,结合金相组织的分析,研究了铁基多元合金堆焊层的抗软化性.结果表明,该堆焊层具有较好的抗软化性,并有二次硬化现象,经500℃保温2h后,出现硬度高峰值51.5 HRC;经500℃保温20h后,硬度略有降低,但与焊态堆焊层硬度值相当.     

马氏体/贝氏体双相细晶粒钢的组织与性能研究

对马氏体/贝氏体双相细晶粒钢的组织及性能进行了研究.结果表明,30SiMnCrMoVTi经950℃×30min 330℃×1min 220℃×40min处理后获得了马氏体 下贝氏体的双相组织,其抗拉强度达1736MPa,伸长率和断面收缩率分别为10.8%和43.3%,硬度为48.5HRC,冲击韧度为86.77J/cm2.     

磨边机用钢的力学性能和磨损性能研究

研究了碳含量和硅含量对磨边机用钢力学性能和磨损性能的影响。结果表明,随着碳含量的增加,试验钢硬度和抗拉强度增加,冲击韧度、伸长率和断面收缩率均降低。随着硅含量的增加,试验钢的硬度几乎无变化,冲击韧度先增加而后降低,抗拉强度逐渐升高,伸长率和断面收缩率逐渐降低。随着碳含量和硅含量的增加,磨边机用钢的耐磨性均提高。     

Al-6.5Mg合金的组织与力学性能

采用金相电镜、扫描电镜、EDS能谱分析、拉伸性能测试与JMat-Pro材料仿真软件等测试分析手段,研究了Al-6.5Mg合金铸态与退火热处理态下的微观组织与力学性能。结果表明,Al-6.5Mg合金铸态晶粒尺寸约为90μm,平均抗拉强度、屈服强度、伸长率与断面收缩率分别为228 MPa、131.7 MPa、31.9%与39%,铸态断口形貌呈现为典型的韧窝断裂。经500℃×24h与520℃×24h退火热处理后,合金材料的屈服强度、伸长率与断面收缩率保持不变,抗拉强度分别提升了23.2%与24.2%,为281MPa与283MPa,断口形貌仍呈现为韧窝断裂;受退火过程热力学驱动,晶粒内部与晶界处的Mg元素摩尔分数略有增加。     

轧辊堆焊用药芯埋弧焊丝W110回火脆性研究

研究了轧辊堆焊用药芯埋弧焊丝W110的同火脆性,将药芯埋弧焊丝W110堆焊成含0.3%～0.45%C,12.5%～14.5%Cr,1.0%～1.6%Mn,0.5%～0.8%Mo,0.8%～1.5%Ni,0.5%～1.2%Si的熔敷金属,将焊态熔敷金属在不同温度下回火,通过硬度测试、冲击韧度测定及断口微观分析,对回火后的试样的性能进行研究.结果表明,在不同回火温度下,试样的硬度分布与冲击韧度分布不是一一对应的,而断口形态与冲击韧度值高度吻合.以回火试样的冲击韧度值确定该焊丝熔敷金属的回火脆性温度区间,其值为100～150℃和450～550℃.     

基于铸钢堆焊用铁基高合金焊材的焊后热处理研究

采用Fe-Cr-Ni系药芯焊丝在ZG25CrNiMn基体表面进行埋弧堆焊,焊后分别进行空冷及200、300、400、500、600℃不同温度回火处理。通过金相显微观察、硬度检测、摩擦试验以及冲击试验和SEM扫描等试验方法分析了焊后不同处理对堆焊层组织、硬度、耐磨性及断裂机理的影响规律。结果表明:焊后采取不同处理,堆焊层的组织形貌、硬度、耐磨性以及断口形貌存在较大差异。焊后空冷条件下,堆焊层主要为粗大的片状马氏体组织,硬度较高,耐磨性及冲击韧性较低,断裂面出现较多的大面积平整断裂面,表现为明显的脆性断裂。焊后200℃低温回火条件下,组织和力学性能变化较小,当回火温度超过200℃时,随着回火温度的升高,堆焊层中原有的粗大片状马氏体逐渐减少,细小的板条状回火马氏体逐渐增多,硬度逐渐降低,耐磨性逐渐提高,同时堆焊层的韧性逐渐得到改善,断裂面中逐渐出现一定数量的较小较深的断裂韧窝。当回火温度达到500℃时,堆焊层的硬度降低,耐磨性较高,断裂面的断裂韧窝较多,当回火温度达到600℃时,堆焊层主要表现为细小的粒状回火索氏体,耐磨性降低。     

焊后调质对30CrMo合金钢摩擦焊接头组织及性能的影响

文中对30CrMo轮对空心轴与三爪盘摩擦焊接头进行焊后调质(淬火+回火)热处理,研究了接头分别在焊态和焊后调质态时的组织形貌和力学性能(拉伸、弯曲、冲击、硬度),以确定焊后调质工艺对30CrMo摩擦焊接头性能的影响。研究结果表明:经调质处理后的30CrMo合金钢摩擦焊接头抗拉强度和屈服强度有较大提升,分别达到了母材的69%和65%;无论是室温还是-40℃,断后伸长率和收缩率变化不大,调质后接头各部位试件强度均达到27 J以上;冲击断口在焊缝区呈准解理,在热影响区和母材呈韧窝密集的混合型断裂,较焊态接头其冲击性能提高显著。     

重载辙叉用贝氏体钢的组织及性能

对自行研制的重载辙叉用贝氏体钢进行了组织和力学性能分析。结果表明:此种材料在锻造态下的组织为无碳化物贝氏体与少量残留奥氏体。该试验钢在锻造态下具有1340 MPa的屈服强度和1440 MPa的抗拉强度,伸长率为18.5%,断面收缩率为53%;试验钢在锻后回火态下的屈服强度为1362 MPa,抗拉强度为1460 MPa,伸长率为20%,断面收缩率为54%;夏比V型冲击试验显示,试验钢锻造态下的常温冲击吸收能量为43.4 J,-50℃时的冲击吸收能量为11.4 J,能满足重载贝氏体钢辙叉低温状态下的使用要求。研究结果表明,该重载辙叉用贝氏体钢具有优良的综合力学性能。     

回火温度对Cr5NiMoVNb支承辊用钢组织与性能的影响

为了研究回火温度对Cr5NiMoVNb支承辊用钢显微组织及力学性能的影响,采用扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计、拉伸试验机和冲击试验机对不同回火温度下Cr5NiMoVNb钢进行了测试.结果表明:Cr5NiMoVNb钢的回火态组织以回火马氏体为主,并含有少量的残留奥氏体.回火过程中伴随有碳化物的析出和马氏体相变.随着回...     

热处理工艺对10B38钢组织性能的影响

研究了热处理工艺对10B38钢微观组织、力学性能以及低温冲击韧性的影响。结果表明：随淬火温度的升高,淬火硬度呈先上升后降低的趋势,在870 ℃时,淬火硬度最大;随着回火温度的升高,马氏体晶界及晶面逐渐有碳化物析出,组织中碳化物由片状连续不均匀分布变为颗粒状弥散分布;抗拉强度与屈服强度都随回火温度的升高而下降,断面收缩率及断后伸长率随回火温度的升高而增加;在350～450 ℃温度区间,冲击功随回火温度升高稳定增加,回火温度在550 ℃以上时,冲击功急速升高,10B38钢经油淬后在550～650 ℃区间回火能够同时满足强度和冲击功的要求。     

合金元素及热处理对新型槽帮钢组织与性能的影响

通过Cr、Mo等合金化设计出新型槽帮铸钢,利用扫描电镜、拉伸、冲击试验机及布氏硬度计等研究了新型槽帮钢在不同热处理条件下的组织与性能变化。结果表明,添加Cr、Mo等合金元素提高了钢的淬透性和回火稳定性,细化组织并促进碳化物析出,热处理后钢的强度、硬度、塑性和韧性得到明显改善。ZG-1试验钢经900、920℃淬火、500℃回火时抗拉强度为999～1002 MPa,屈服强度931～933 MPa,断后伸长率15.0%～14.0%,室温硬度296～298 HBW,冲击吸收能量61.0～63.0 J;ZG-2试验钢920℃淬火、500～520℃回火时强韧性更优异,抗拉强度1039～1011 MPa,屈服强度981～947 MPa,断后伸长率15.0%～15.3%,室温硬度305～298 HBW,冲击吸收能量64.5～67.5 J,可以满足刮板输送机中部槽材料的性能要求。     

回火温度对柔性齿轮钢40CrNiMo组织及力学性能的影响

通过预处理(固溶处理)、等温淬火以及不同温度回火等处理方法,利用光学显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计、拉伸试验机、冲击试验机等设备研究了奥氏体化温度对40CrNiMo钢奥氏体晶粒长大速度以及硬度的影响,探索了回火温度对贝氏体/马氏体多相钢微观组织和力学性能的影响。结果显示,预处理期间,奥氏体晶粒随奥氏体化温度的升高首先缓慢增长然后快速长大,然而硬度保持在56 HRC左右。250~500 ℃回火时,大量细小的碳化物析出,微观组织仍然保持原来的板条状,试验钢的强度、硬度降低,塑韧性呈现先降低后升高的趋势;400 ℃回火试样伸长率最低,冲击吸收能量最小,表明400 ℃回火时出现回火脆性;回火温度升高到600 ℃,基体组织发生再结晶,转变为回火索氏体,此时强、硬度最低,冲击吸收能量高达147 J。     

低活化马氏体钢真空扩散焊接头力学性能

在不同焊接工艺参数下对低活化马氏体钢进行真空扩散焊接试验,分别对焊缝区进行光学显微观察(OM)与扫描电镜观察(SEM)分析,并对焊件进行力学性能测试. 结果表明,低活化马氏体钢的焊后组织主要为板条马氏体及少量的残余奥氏体,焊缝结合状况良好;在一定范围内提高焊接温度、延长保温时间可以提升接头抗拉强度,但过高的温度及保温时间会导致奥氏体晶粒粗化,损害接头的抗拉强度及冲击韧性. 经过焊后热处理(正火+回火)的接头抗拉强度相对于热处理前有所降低,但组织稳定性及冲击韧性有一定改善.     

高合金钢耐磨硬面药芯焊丝及其堆焊层性能

研制了一种焊接工艺性优良的埋弧堆焊用高合金钢耐磨硬面药芯焊丝,并对试样进行回火处理、环境扫描电镜分析、洛氏硬度测量及磨粒磨损实验,研究了焊态及不同回火温度下堆焊层的组织、硬度、耐磨性.实验表明:堆焊层组织均为马氏体+残余奥氏体+碳化物;堆焊层硬度分布均匀,回火温度在500℃左右时,堆焊层硬度最高,达到55～56HRC;...     

回火温度对55NiCrMoV7热作模具钢组织和性能的影响

采用Formastor-FⅡ型膨胀仪测量55NiCrMoV7钢不同速度连续冷却时的膨胀曲线,利用膨胀法与金相—硬度法,确定相变温度点,并绘制出钢的CCT曲线,采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、洛氏硬度计、拉伸试验机和冲击试验机研究回火温度对55NiCrMoV7钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,在520～600℃回火时,随着回火温度的升高,强硬度逐渐降低,塑韧性逐渐提高,回火温度在560～580℃时,由淬火产生的应力基本消除,马氏体分解、残留奥氏体转变基本完成。此时抗拉强度达到1300 MPa左右,断后伸长率达到14.5%,冲击吸收能量达到30 J以上,综合力学性能最佳。     

热处理工艺对300M超高强度钢组织和性能的影响

采用SEM、TEM等方法研究了不同回火温度对300M超高强度钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明,300M钢经870℃淬火后,在290～320℃范围内回火,显微组织为板条马氏体、下贝氏体和残留奥氏体组成。随着回火温度的升高,板条马氏体宽度由260 nm增加到437 nm,位错密度减小,下贝氏体含量增多;合金的抗拉强度有所下降,韧性呈上升趋势,而屈服强度、伸长率和断面收缩率变化较小。当回火温度为300℃时,强度、塑性和韧性达到一个最佳匹配,合金具有最优的综合力学性能。     

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。     

在线淬火型微合金高强钢的回火组织与性能

对在线淬火型微合金高强结构钢在400~600 ℃范围内进行回火40 min处理,以研究不同回火温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。通过光学显微镜、扫描电镜等进行组织观察分析,同时测量试验钢回火后的强度、硬度及-40 ℃冲击吸收能量等进行力学性能分析。试验结果表明:随着回火温度的升高,试验钢强度及硬度整体呈下降趋势,冲击性能整体上升,并在450~500 ℃出现回火脆性区。同时随着回火温度升高,试验钢组织中马氏体逐渐宽化减少,铁素体含量增多。450 ℃回火时,试验钢的组织为回火托氏体,此时其屈服强度和硬度分别为840 MPa和304 HV3,断后伸长率为14.4%,-40 ℃冲击吸收能量为129 J,达到良好综合力学性能。