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.      

淬火硼钢回火时硼碳化物的形成及其动力学

用透射电子显微分析，金相分析及扫描俄歇微探针研究了５０Ｂ钢淬火后回火是硼碳化物的形成及其动力学，确认硼碳化物Ｆｅ２３（Ｂ，Ｃ）６和Ｆｅ３（Ｃ，Ｂ）。Ｆｅ２３（Ｂ，Ｃ）６在马氏体分解时析出于Ｆｅ３Ｃ之后，析出温度在４９０℃或更高，析出的动力学曲线为“Ｃ”形的下半部，Ｆｅ３（Ｃ，Ｂ）则在较长时间回火时由Ｆｅ３Ｃ转变而成，其形成的学曲线是以７００℃和５５０℃为鼻尖“ε”形。     

淬火及回火处理对新型槽帮钢30MnSiCrMo组织性能的影响

采用光学显微镜、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30MnSiCrMo经900～920℃30 min淬火,350～550℃2h回火的组织性能变化。结果表明,350～550℃不同回火过程中,试验钢出现马氏体分解、碳化物转变、聚集长大及α相回复再结晶等转变,室温组织由回火马氏体向回火屈氏体和回火索氏体过渡。随着回火温度的上升,基体固溶强化与碳化物析出强化减弱,试验钢的强度与硬度连续降低,而塑性与韧性不断提高,试验钢在900和920℃30 min水淬后450～520℃2 h回火时获得良好的强韧性匹配,即抗拉强度1159～1008 MPa,屈服强度1107～944 MPa,断后伸长率11.8%～15.0%,室温硬度336～293HBW,V型缺口冲击吸收功45.5～67.5 J,能够满足中部槽材料的强韧性要求。     

厚规格35CrMo预硬型模具钢板的回火组织与硬度研究

通过扫描电镜的分析手段,研究了莱钢生产35CrMo预硬型模具钢板厚度方向显微组织对硬度分布的影响。结果表明:80mm厚度钢板经过900℃淬火和550~560℃回火后,钢板近表面硬度为HRC32~36,心部硬度超过HRC28,厚度方向硬度波动控制在HRC5以内;120mm厚度钢板经过920℃淬火和570℃回火后,钢板近表面硬度为HRC32~34,心部硬度下降到HRC28~30。回火态钢板表面硬度下降幅度大于心部硬度的下降幅度,钢板近表面处组织中的回火马氏体呈板条状,原始奥氏体被晶界不同取向的板条马氏体分割细化,组织中碳化物呈短棒状,数量相对较少;板厚1/2处组织为回火贝氏体和数量较多的碳化物。随着钢板厚度增加和回火温度升高,显微组织中回火马氏体体积分数逐渐减少,回火贝氏体体积分数逐渐增多,组织中的碳化物析出量逐渐增加,聚集长大趋势明显。     

回火温度对轧后直接水淬15CrMoV钢组织和力学性能的影响

试验用钢15CrMoV(%:0.15C、0.29Si、0.57Mn、1.01 Cr、0.37Mo、0.24V)16 mm板材的终轧温度为900～950℃,轧后在880～900℃水淬,并经670～800℃回火。结果表明,试验钢在线淬火后的组织为马氏体+贝氏体,随回火温度升高,钢中碳化物析出量增加,贝氏体板条束逐渐合并和减少,最终转化为碳化物+多边形铁素体组织;在730～780℃回火,15CrMoV钢具有良好的综合力学性能,抗拉强度680～760 MPa,冲击功55～130 J。     

超高碳钢的回火组织及力学性能

用CM200型透射电子显微镜研究了超高碳钢双相区淬火 中、高温回火后的组织,用Instron型拉伸试验机测定了力学性能.结果表明:650℃的回火组织为等轴状的铁素体与球状的渗碳体,屈服强度σ0.2=1127MPa,抗拉强度σb=1 266 MPa,均匀伸长率δu=8.26%,总伸长率δt=9.71%,维氏硬度HV为397;450℃回火组织的铁素体保持淬火的形态,回火碳化物为ε碳化物在基体上以断续的片状析出,σ0.2=1 911 MPa,σb=2 028MPa,δu=δt=1.88%,HV为595;400℃回火组织中的铁素体保持淬火的形态,回火碳化物在位错处几乎呈网状析出,拉伸无塑性,HV为703.     

406钢回火过程的初步探讨

通过透射电镜观察和鉴别了406钢在回火过程中的力学性能变化规律和马氏体精细结构特征,碳化物种类、形态、分布及它们之间的关系。结果表明:406钢淬火并300℃回火后具有较高的强度和韧性,是高位错密度的板条马氏体和马氏体内大量的与基体高度共格的ε-碳化物弥散析出,及马氏体板条周围2～3％的残留奥氏体网状薄膜的贡献。同时钢中含有1.5％Si和0.5％Mo,提高了ε-碳化物和残留奥氏体的稳定性,从而推迟并减缓了马氏体回火脆性凹,改善了断裂形貌。360～500℃回火脆性是由于渗碳体在板条边界析出和杂质元素在晶界偏聚的结果。     

T8钢淬火及回火组织转变的研究

通过制定相应的淬火及回火工艺,研究了T8钢在不同温度淬火回火后的组织转变过程。应用金相显微镜和扫描电子显微镜对热处理后的组织进行观察,并且应用洛氏硬度计对试样的宏观硬度进行测量。经过试验可知:T8钢最佳淬火温度为850℃,温度过高和过低都是不可取的;随着回火温度的升高,T8钢回火组织依次以回火马氏体、回火托氏体和回火索氏体进行演变;试样在回火后的硬度先升高后下降,在200℃回火时的硬度达到最大值,这是由于马氏体中碳原子的偏聚以及大量弥散的ε-碳化物析出造成的。     

25Co15Ni11Cr2MoE钢回火过程中析出相的演变规律

采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等试验方法对一种高Co-Ni二次硬化钢25Co15Ni11Cr2MoE淬火后经300~660℃温度范围回火后析出的合金碳化物和韧化相逆转变奥氏体的析出演变规律进行系统研究。结果表明:25Co15Ni11Cr2MoE经300~660℃温度范围回火后,随回火温度升高,钢中析出的合金碳化物依次为:弥散的ε-碳化物→片状的合金渗碳体→弥散的M2C碳化物→粗化的M23C6碳化物。经495℃回火后,钢中板条马氏体基体上析出大量细小弥散的M2C碳化物,回火早期析出的粗大片状渗碳体全部回溶,并在马氏体板条间析出薄膜状韧化相逆转变奥氏体。回火温度提高至530℃后,逆转变奥氏体含量继续增加,但其形貌逐渐由薄膜状转变为条、块状,回火温度提高到600℃时,钢中的逆转变奥氏体含量达到极大值。     

回火温度对07MnMoVR钢微观组织的影响

研究了07MnMoVR钢910℃保温1 h淬火后,不同的回火温度对微观组织的影响。试验钢在回火过程中伴随着铁素体回复与再结晶及碳化物的聚集长大。回复过程中板条贝氏体板条合并,位错密度降低,并重新排列形成条状或网状分布。当回火温度高于600℃时,铁素体再结晶形成位错密度很低的等轴铁素体取代淬火组织中的板条铁素体晶粒。析出的碳化物逐渐与铁素体脱离共格关系而迅速聚集长大并粗化。本文对07MnMoVR钢在不同回火温度下贝氏体转变、残余奥氏体的分解和碳化物的转变等规律的研究结果,为现场制定合理的回火工艺制度提供了重要的理论依据。     

热处理对DT300低合金超高强度钢组织和性能的影响

试验和分析了840—960℃油淬的DT300钢（％：0．33C、1．78Si、0．76Mn、5．78Ni、1．10Cr、0．65Mo、0．12V）的马氏体转变和ε-碳化物的析出以及淬火温度对300℃回火后钢的机械性能的影响。结果表明，DT300钢经860-920℃1h油淬＋300℃2h回火可获得较完全的板条马氏体和优良的强韧性（Rm1860MPa，Rp0．21500MPa，A12％，AKU258J）。     

回火对20SiMn3NiA钢组织和力学性能的影响

研究了20SiMn3NiA钢860℃正火,900℃40 min油淬,180～650℃90～150 min回火的组织和力学性能。结果表明,该钢较佳的回火温度为200～250℃,230℃回火后得到板条马氏体、细棒状碳化物析出相和残余奥氏体,在250℃回火时该钢的抗拉强度(Rm)超过1 500 MPa,冲击韧性(AKY)超过80 J,有较好的强韧性匹配。20SiMn3NiA钢在320℃中温回火时,碳化物析出相呈连续的片状分布,使得该钢的冲击韧性值很低,当在320～600℃区间回火时,20SiMn3NiA钢具有明显的回火脆性。     

回火对C-Si-Mn系双相钢组织与性能的影响

在实验室研究了回火温度对C-Si-Mn双相钢力学性能与显微组织的影响.力学性能测定结果表明,250℃以下的低温回火,对改善双相钢的伸长率具有良好作用,但是其它力学性能的变化不明显.高于300℃的高温回火对改善双相钢的延性作用不大,但会引起双相钢的屈服强度升高,抗拉强度、加工硬化与烘烤硬化值降低,使双相钢性能恶化.扫描电镜与透射电镜的观察结果表明,低温回火双相钢的显微组织变化不明显,马氏体为板条状,马氏体前沿的铁素体基体中分布着大量的可动位错,高温回火双相钢的显微组织则有较大变化,马氏体分解,边界变得模糊,岛内出现碳化物颗粒,铁素体中的位错密度减小,位错线附近出现粗大的析出物.高温回火后,马氏体的分解软化以及铁素体中位错密度减小是导致双相钢性能恶化的主要原因.     

合金工模具钢Fe-M-C淬火马氏体回火的二次硬化研究进展

含W、Mo、V等合金元素的工模具钢Fe-M-C淬火马氏体在500～600℃回火因纳米级简单间隙相M2C和MC碳化物脱溶析出，提高回火马氏体的硬度而出现淬火马氏体回火的二次硬化。当前对淬火马氏体回火二次硬化的研究趋向是利用现代研究方法进一步分析和研究合金马氏体的脱溶贯序，全面得出弥散沉淀物的组成和淬火合金马氏体二次硬化的主体机制，开发出充分利用二次硬化的新型高性能工模具钢。     

回火温度对ZG0Cr13Mn8N钢显微组织的影响

研究了铬以相（马氏体－奥氏体）ＺＧ０Ｃｒ１３Ｍｎ８Ｎ钢在４００～７００℃温度区间内回火后的显策组织。结果表明,ＺＧ０Ｃｒ１３Ｍｎ８Ｎ钢在５８０℃回火时奥氏体量增多;淬火和逆变奥氏体在低于５８０℃回火时都十分稳定,而高于５８０℃回火时则不稳定;随着回火温度的升高,马氏体板条特征愈加不明显,且在板条马氏体和奥氏体内均有Ｍ７Ｃ３型碳化物析出、聚集和长大。     

回火温度对30Cr15Mo1N微观组织和力学性能影响

 为探索高氮马氏体钢在回火过程中组织性能演变，对30Cr15Mo1N高氮钢进行了不同温度下的回火处理，利用OM、XRD、拉伸、冲击、SEM和TEM等方法研究了高氮钢在回火过程中微观组织和力学性能的变化规律。结果表明，30Cr15Mo1N钢经淬火和低温处理后在150～700 ℃回火，随回火温度升高，显微组织中马氏体基体逐渐发生回复与再结晶，组织中马氏体形态逐渐消失，碳氮化物先在马氏体板条边界呈片状或棒状析出，逐渐演变为颗粒状弥散分布，700 ℃时碳氮化物聚集长大、球化。随着回火温度升高，30Cr15Mo1N钢的基体持续软化，析出强化不断增强，导致其在500 ℃以下回火时强度变化较小，抗拉强度保持在2 000 MPa以上；当回火温度大于500 ℃时，强度随回火温度升高而线性下降。随着回火温度升高，30Cr15Mo1N钢的U型缺口冲击吸收功先基本保持不变再持续升高，在700 ℃回火后冲击韧性达到45 J/cm2。不同回火温度下冲击性能的变化与其强度、塑性变化密切相关，冲击韧性好坏主要由塑性大小决定。     

淬火-等温-回火(Q-I-T)对60Si2CrVA弹簧钢显微组织的影响

研究了淬火-等温-回火(Q-I-T)新工艺对60Si2CrVA弹簧钢显微组织的影响。通过残余奥氏体的测定、金相观测和TEM分析研究,结果表明:淬火-等温(Q-I)处理后获得50%~60%马氏体M(针束状)+30%~40%贝氏体B+大于10%残余奥氏体Ar组织;据统计贝氏体条宽度在100~500 nm之间,亚单元尺寸在50~250 nm之间,残余奥氏体以薄膜状分布于马氏体、贝氏体束条之间;经400℃回火后残余奥氏体大量分解,并析出部分细小碳化物。与传统淬火回火工艺相比,新工艺组织得到分割细化,并获得复相组织。     

3Cr-3Mo二次硬化钢的回火组织和力学性能

研究了3cr—3Mo二次硬化钢淬火回火后的组织和力学性能。结果表明：随回火温度的升高，试验钢中先后析出M3c、M2c和M7C3等碳化物，在575℃回火时硬度达到峰值；400一575℃回火后试验钢的抗拉强度约为l600MPa，冲击韧性为30J／cm^2；回火温度高于600℃时，强度和硬度迅速下降，冲击韧性增加；640℃回火时，以M2C型碳化物为主，抗拉强度为1100MPa，冲击韧性增加至55J／cm^2。     

45Cr2NiMoVSi钢马氏体—贝氏体复合组织的高温强韧性

大截面热作模具钢45Cr2NiMoVSi经常规油淬和不同温度等温淬火处理后,可获得单相马氏体组织,马氏体+40%下贝氏体复合组织和马氏体+41%变态贝氏体复合组织,再分别经300℃、650℃回火,结果均出现高温脆性现象。对于300℃回火的试样,高温脆性温度为400℃;而对于650℃回火,高温脆性温度则为500℃。当试验温度低于600℃,复合组织的强度与韧性的配合优于单相马氏体组织。