水淬终止温度对自回火马氏体钢组织和性能的影响

研究了热轧后水淬终止温度对自回火马氏体钢微观组织和力学性能的影响。结果表明，微观组织形态取决于水淬终止温度，当水淬终止温度低于Ｍｓ点时，钢的自回火程度最大，呈出现韧性峰值；低于或高于此温度终止水淬都将导致韧性下降，随着水淬终止温度降低，强度不断提高，自回火马氏体析条束对裂纹扩展起障碍作用，冲击试样断裂表面的解理小平较细小，从而表现出较高的韧性。     

钢中回火马氏体碳化物析出形态

使用透射电镜系统地研究了低，中，高碳合金钢中马氏体回火时碳化物的析出形态。结果表明，低，中碳回火马氏体中碳化物主要以交叉（多重变态），分布为主，但也有单一排列的碳化物，高碳回火马氏体中既可看到交叉碳化物分布组态，也可看到单一方向分布组态。大部分单一排列组态的碳化物与马氏体孪晶并无直接关系。     

回火温度对含V马氏体钢组织和性能的影响

通过向传统矿用圆环链钢23MnNiCrMo54中加入质量分数为0.29%的V以提高钢的综合性能,检测了不同回火温度下含V试验钢的各项力学性能,利用SEM、TEM和物理化学相分析等方法对试验钢的基体组织和析出相进行了表征,分析了试验钢的强韧化机制。结果表明,含0.29%V试验钢在不同温度回火后的强度均有大幅提升,随回火温度升高,含V试验钢的强度变化经历3个阶段：强度先是下降,当回火温度达到500℃时开始出现强度平台,继续提高回火温度至600℃后,强度又开始下降。结合物理化学相分析和TEM表征,认为强度平台的出现是因为大量析出的纳米级碟片状VC颗粒带来沉淀强化作用;-20℃冲击吸收能量随回火温度变化曲线呈“W”型,Fe₃C在晶界析出和杂质元素的偏聚是导致韧性低谷的原因。     

回火温度对贝氏体/马氏体复相海洋用钢的组织和性能影响

利用扫描电镜、透射电镜等实验方法,研究不同回火温度下试验钢的组织性能变化情况.结果表明:经控轧控冷获得了贝氏体/马氏体复相海洋用钢,其中贝氏体体积分数约占30%;随着回火温度的升高,试验钢的屈服强度先上升后又略有下降,在600℃达到最大值,为983 MPa,抗拉强度明显下降,延伸率先降低后升高,在600℃回火温度达到最大值为19.6%,之后又开始降低,冲击功在400℃和600℃出现明显回火脆性;在550℃回火温度试验钢取得最佳力学性能,其中抗拉强度和屈服强度分别为1050MPa和981 MPa,延伸率为16.6%,-40℃低温冲击功为19.9 J.分析认为,回火过程中马氏体板条断裂消失,贝氏体相互合并形成准多边形铁素体,析出物逐渐回溶和重新析出,造成力学性能的变化差异.     

回火温度对Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢组织及强韧性的影响

摘要：矿山机械用耐磨钢构件服役环境恶劣而常常出现磨损失效,研究适用于复杂工况下的高耐磨钢成分、工艺与组织性能的关系,有利于提高耐磨构件的服役寿命并降低经济损失。利用SEM、TEM、洛氏硬度计、万能拉伸试验机及冲击试验机等,研究了160～400℃不同回火温度下Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢的组织形貌、强度硬度及-20℃冲击韧性的变化。结果表明,试验钢淬火态组织主要为板条马氏体,当回火温度为160℃时,马氏体板条依然清晰,但随回火温度升高到400℃,马氏体板条界渐渐消失,基体中出现大量片状或粒状渗碳体。EDS分析发现样品钢基体中含有纳米级Ti、Nb的碳氮化物。随回火温度升高,基体组织演变导致强化机制发生变化,回火温度为300℃,综合力学性能最佳,其抗拉强度为1500MPa,屈服强度1100MPa,伸长率为15.5%。随回火温度升高,-20℃冲击韧性由60J/cm2逐渐降低到36.3J/cm2。     

回火温度对Q960钢析出物组织特征的影响

利用透射电镜、能谱仪(EDX)及多功能内耗仪系统地研究了在相同成分、轧制工艺、淬火工艺和不同回火温度条件下Q960钢组织中析出物的形态、分布和组成,给出了回火温度对析出物组织特征的影响规律.结果显示:回火温度低于400℃时,马氏体内固溶碳量下降趋势较剧烈;回火温度高于400℃时,马氏体内固溶碳量下降非常缓慢.此外,大量细小且平行析出的θ-碳化物溶解并最终被沿马氏体板条界析出的Cr的碳化物代替.随着回火温度的升高,Nb、V和Ti的复合碳氮化物长大,形状也由方形向椭圆形演变.     

回火时间对马氏体钢氢脆敏感性的影响

采用慢应变速率拉伸及氢渗透试验研究了回火热处理时间对一种马氏体钢氢脆敏感性的影响。试验结果表明：随着回火时间的延长,试样的氢脆敏感性先降低后增加,当回火时间为4 h时,材料的氢脆敏感性指数达到最低值。其主要原因是当回火时间小于4 h时,大量碳化物的析出有效捕获了氢原子,使有效氢扩散系数及氢脆敏感性均降低;但当回火时间大于4 h时,碳化物粗化长大,其对氢原子的捕获作用减弱,导致有效氢扩散系数增加,氢脆敏感性增强。     

形变对板条马氏体回火组织的影响

对Q235级低碳钢板条马氏体在550℃多道次单向压缩变形后退火和室温大塑性变形轧制后在此温度退火的显微组织演变规律进行了对比研究,结合未变形板条马氏体在此温度的回火组织演变,讨论了变形对马氏体分解过程、铁素体再结晶晶粒尺寸和析出碳化物形貌的影响.实验结果表明,变形显著影响马氏体分解过程,促进渗碳体的析出和铁素体回复及再结晶.热变形组织铁素体再结晶晶粒尺寸在0.5μm左右;渗碳体形貌从细棒状向球状转变,随变形量增大渗碳体尺寸增大,继续保温60min导致铁素体晶粒长大到1μm左右,晶粒内部的渗碳体消失,原先在铁素体晶界析出的渗碳体球化、粗化.冷轧试样在550℃退火保温时间在30min内得到0.3~0.4μm超细晶粒和尺度小于150nm的弥散渗碳体颗粒组织;随退火保温时间延长到60min,铁素体再结晶晶粒长大到1.9μm,渗碳体颗粒尺寸约160nm.     

回火对超高强度马氏体钢力学性能的影响

马氏体钢是汽车用先进高强钢的重要品种,主要组织为马氏体,突出特点为合金含量低、强度高。随着强度的提高,马氏体钢组织逐步接近全马氏体,并且马氏体的含碳量也进一步增加,导致弯曲性能和韧性降低。以冷轧C-Si-Mn钢板为研究对象,研究了回火对淬火态超高强度马氏体钢板的弯曲性能和冲击韧性的影响,发现与淬火态相比,回火处理对试验用钢的弯曲性能和冲击韧性有明显改善,但回火温度过高会造成弯曲性能和冲击韧性的下降。     

回火温度对1500MPa级直接淬火钢组织与性能的影响

设计了一种新型1500MPa级Si-Mn-Cr-Ni-Mo多组元系低合金、超高强度工程结构钢,研究了回火温度对直接淬火钢组织与力学性能的影响.结果表明,抗拉强度随回火温度的升高而不断降低,屈服强度随回火温度升高先升高后下降,延伸率和冲击功均随回火温度升高呈现先升高、后降低、再升高的变化趋势.分析认为,回火过程组织演变的物理机制一方面包括板条马氏体和位错亚结构的回复、再结晶软化过程,另一方面包括残余奥氏体的分解与马氏体中过饱和碳的脱溶及析出第2相的强化机制综合作用.250℃回火后,板条马氏体内析出ε碳化物;400℃回火后ε碳化物明显粗化,产生回火脆性;600℃回火后部分析出相在奥氏体中形核,在马氏体基体内长大和粗化,最终形态为近似球形,另一部分析出相在马氏体内形核、生长,呈现椭球形或矩形.     

回火温度对Q960钢小角度晶界的影响

设计了一种低合金高强度的Q960工程机械用钢.在同种成分、同种轧制和淬火工艺下,研究回火温度对Q960钢小角度晶界的影响机理.经分析得出,随着回火温度的升高,小角度晶界的频率逐渐降低且实验钢的抗拉强度和屈服强度也相应地降低,而屈强比逐渐升高.不同回火温度下小角度晶界频率的峰值均出现在取向差5°附近,即取向差较小.取向差小使得小角度晶界比较稳定,原子迁移率小.通过计算键级积分(BOI)得出,B元素对Q960钢的小角度晶界有加强作用.     

22SiMn2TiB钢淬火与回火过程中的组织演变

以超高强度钢 22SiMn2TiB 为对象,研究了在淬火、回火和配分状态下组织的演变规律.采用光学金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和 X 射线衍射技术(XRD)研究了不同处理状态下组织的演变规律.实验表明,回火或配分温度低于 320 ℃,板条马氏体组织形貌没有明显变化,且不随回火和配分时间的变化而变化;在此温度以上进行配分,不论配分时间的长短,组织皆转变为回火组织.表明 320 ℃为该钢材的临界回火、配分温度.随着回火温度的升高,位错密度下降;且 320 ℃以下温度回火或配分,马氏体衍射峰的半峰宽 FWHM 只是略有减少,表明虽然板条马氏体的组织形貌没有明显变化,但板条内的位错密度和内应力降低.     

回火对00Cr15Ni6Mo2高强马氏体不锈钢组织和性能的影响

研究了一种高强马氏体不锈钢00Cr15Ni6Mo2在回火过程中的逆变奥氏体的体积分数变化及其对力学性能的影响.结果表明,在550 ～750℃之间回火,当回火温度达到670℃时,逆变奥氏体的体积分数达到峰值39％,该钢在670℃回火时的HV硬度为280,夏比V缺口冲击吸收能为187.5 J,也分别达到峰值.沿马氏体板条析出的逆变奥氏体,对提高该钢回火条件下低温冲击韧性具有重要作用.     

回火温度对淬火后30MnB5热成形钢组织与性能影响

将30MnB5热成形钢进行淬火和回火处理,利用扫描电镜、透射电镜、能谱仪和拉伸性能检测等方法研究了不同回火温度后的显微组织和力学性能变化.经200℃保温2 min回火后热成形钢的综合力学性能最佳,抗拉强度为1774 MPa,总伸长率为8%,强塑积达14 GPa·%以上,该性能满足热成形后作为汽车结构件的使用要求;并且随着回火温度的升高,力学性能呈非单调性变化.200℃低温回火后,主要为板条马氏体和ε碳化物,位错密度略有降低,析出的ε碳化物粒子呈针状分布在马氏体板条内,长度方向大小为100 nm左右,并与位错发生钉扎作用.随着回火温度的升高,板条马氏体发生回复和再结晶,板条边界逐渐模糊,并向等轴状铁素体转变,位错密度显著降低,ε碳化物逐渐向低能态的近球形渗碳体转变并粗化至200 nm左右,对位错的钉扎作用也随之减弱.     

回火温度对高氮轴承钢碳化物演变及硬度的影响

对高氮马氏体不锈轴承钢进行直接淬火并重复2次深冷及不同温度的回火处理,采用光学显微镜、SEM电镜,TEM电镜和洛氏硬度计等,研究了不同回火温度下碳化物的演变规律与硬度变化的相关性,在不同回火温度下根据硬度出现先下降后上升再下降变化的趋势,对各回火温度下碳化物的尺寸区间分布频数、单位面积数量、平均尺寸及碳化物所占单位面积比进行了表征及分析,结果表明:随回火温度由150升高到500℃,碳化物的尺寸随回火温度的升高从0.39长大至0.62μm,碳化物为近球形M23C6型。150~300℃回火时硬度下降与基体脱溶有关;300~450℃回火时碳化物单位面积数量及所占面积分数都增加;回火至500℃时,细小碳化物聚集长大单位面积数量减少,碳化物所占面积分数减少。由此得出回火时硬度变化与析出碳化物的单位数量和其面积分数有关。     

回火温度对40 Cr钢组织和性能的影响

通过拉伸试验、金相组织检验、洛氏硬度及冲击试验,研究分析了450～690℃回火温度下,40Cr钢组织和性能的变化。结果表明,随着回火温度的升高,40Cr钢的抗拉强度、屈服强度、屈强比及硬度单调下降,断后伸长率、冲击吸收功单调上升;回火组织主要为回火索氏体,其形态由保留少量的马氏体形向细密形及粗大形转变;抗拉强度、屈服强度与回火硬度成良好的线性关系。510～660℃回火时,40Cr钢冲击吸收功随回火硬度的升高逐渐降低,且回火硬度为27～29 HRC时降幅最大。     

回火工艺对COST-FB2转子钢组织与性能的影响

利用OM、SEM和TEM等手段研究了回火工艺对COST-FB2转子钢的显微组织与力学性能的影响,结果表明:570℃一次回火后,马氏体板条内有杆状Fe3 C和细小颗粒状的MX,板条界有少量颗粒状碳化物析出;700℃二次回火后,板条内杆状Fe3 C和板条界上颗粒状碳化物消失或转变成M23 C6型碳化物.经570℃一次回火,...     

回火温度对Mo-V-Ti钢组织与性能的影响

为了研究回火温度、析出相对含Mo-V-Ti钢组织与性能的影响,试验采用550 mm轧机对含Mo-V-Ti钢轧制后进行完全淬火,然后在630~710℃不同的温度下进行回火。结果表明,高温回火后,钢的组织由回火索氏体和少量贝氏体组成,组织中发生回复和再结晶,钢的强韧性匹配发生变化。在670℃以下回火时产生的析出相主要为Ti、V和Mo复合的碳氮化合物和V、Mo复合的碳氮化合物,随着回火温度的提高,产生了新的析出相Fe、Mn和Mo及V合金渗碳体,析出相对钢的强韧性有重要影响。