冷轧退火对过共析珠光体钢组织和力学性能的影响

采用SEM、TEM、XRD及拉伸实验等方法研究了原始组织为层片状珠光体的过共析钢重度冷轧及退火后的微观组织及性能指标。结果表明:在重度冷轧及退火工艺下制备出了晶粒尺度均在亚微米量级的超微细复相组织(铁素体+渗碳体),其中等轴铁素体晶粒直径为0.5～0.8μm,晶界上钉扎着平均粒径为0.2～0.4μm球化完全的渗碳体颗粒,而晶界内则出现少量粒径为30～50 nm的渗碳体颗粒;在同一实验条件下,增大变形量、增加退火温度以及保温时间的延长,都能导致渗碳体球化程度的增加;与此同时,复相组织的强度指标显著下降,但其塑性指标明显上升;拉伸断口形貌特征也由脆性断裂(冷轧变形)转变为韧性断裂(退火态)。     

温轧及球化退火对45钢组织与性能的影响

对温轧后的45钢进行了球化退火,研究了温轧及球化退火工艺参数的变化对退火组织与性能的影响,讨论了45钢温轧+球化退火工艺的可行性。结果表明,温轧能加速球化和再结晶过程;随着退火温度和保温时间的增加,球化和再结晶更加充分。退火后渗碳体平均粒径在1.2 μm以下,铁素体粒径在2.5 μm以下,综合力学性能良好。该退火工艺简单,周期短,证明了温轧工艺的可行性。     

20钢热轧卷板的球化退火工艺

通过扫描电镜分析和拉伸试验研究20钢双相区和亚温区的球化退火行为和力学性能。结果表明,与双相区球化退火相比,亚温区球化退火时碳化物球化效果明显,具有良好的力学性能,球化退火时间明显缩短。     

GCr15钢奥氏体化工艺对快速球化退火效果的影响

研究了快速球化退火的奥氏体化温度、保温时间以及双相区冷却速度对GCr15钢残留碳化物粒子的数量和分布形态的影响。根据"离异共析"的原理和奥氏体状态对残留碳化物粒子影响的研究结果,制定了GCr15钢的快速球化退火工艺。试验表明,GCr15钢经790℃×10 min奥氏体化,炉冷至720℃等温60 min炉冷快速球化退火后,其球化组织为2.5级,总退火时间为3.5 h,明显优于传统球化退火工艺。     

球化退火工艺对55MnB钢碳化物球化效果的影响

针对55MnB钢设计了亚温退火、等温球化退火、周期球化退火三种球化退火工艺,通过组织观察和硬度测定、碳化物电解萃取、XRD物相分析等手段来研究球化退火工艺对55MnB钢碳化物球化效果的影响规律。结果表明,亚温退火的碳化物球化效果不明显,组织中仍有一些片状珠光体存在;等温球化退火和周期球化退火的碳化物球化效果较好,碳化物基本上呈球状或粒状弥散分布在铁素体基体上。在球化退火过程中,碳化物的主要类型为M₃C,并且不随球化退火工艺的改变而改变。     

SCM435冷镦钢的球化退火工艺

在两相区+亚温区球化退火工艺的基础上,对SCM435冷镦钢进行球化退火试验。根据SCM435钢的化学成分,利用Thermo-Calc软件进行热力学计算得到对应的A1、A3温度分别为728 ℃、780 ℃。在综合分析影响球化效果因素的基础上,重点考虑亚温区保温温度、保温时间对球化效果的影响,依次进行试验方案的设定。由试验结果可知：当在两相区温度为758 ℃,保温30 min时,亚温区保温温度688~698 ℃,保温4~5 h时,会得到良好的球化效果和较低的硬度;缩短两相区保温时间为25 min时,亚温段在698 ℃下保温4 h,就可以得到很好的球化组织和较低的硬度。     

双相区轧制对铁素体/马氏体双相钢组织性能的影响

采用双相区(α+γ)轧制及双相区短时保温处理相结合的方式,制备了一种高强高韧性低碳低合金铁素体/马氏体双相钢,并采用SEM、室温拉伸试验和维氏硬度检测等手段研究了不同轧制工艺对铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响。结果表明:相对于普通的连续轧制工艺,等温轧制和道次之间短时保温处理相结合的工艺对铁素体/马氏体双相钢的相比例、形貌和尺寸有重要影响。等温轧制及短时保温处理的双相钢的组织明显细化,马氏体相比例增加,组织均匀性显著改善,屈服强度提升了34%,达到1229 MPa,屈强比高达0.78,断口为韧性断口特征,呈细小韧窝状,具有良好的综合力学性能。     

再结晶退火对AZ31镁合金挤压板材组织与性能的影响

利用光学显微镜和扫描电镜对AZ31镁合金挤压板再结晶退火前后的显微组织和断口形貌进行分析,并通过室温拉伸试验研究了再结晶退火前后的力学性能.结果表明,随退火保温时间的延长,板材先出现大量片状退火孪晶,随后退火孪晶消失,变形组织被细小、均匀的再结晶晶粒所取代;再结晶退火后,挤压板伸长率增加,抗拉强度提高;退火后试样断裂时宏观断口呈现撕裂棱与韧窝共存的形貌,呈韧性断裂,且随着合金晶粒尺寸减小,撕裂棱和韧窝更加细小.     

亚共析钢片状渗碳体球化行为及轧制变形量的影响

结合实际生产S35C成分精冲钢,讨论了亚共析热轧钢板片状渗碳体的退火球化行为及转变机制,并采用Gleeble热模拟试验机研究了热轧和冷轧变形量对精冲钢片状渗碳体快速球化效果的影响。结果表明,与850℃30%应变量相比,60%大变形量可有效细化组织,促进层片状珠光体断裂,显著加快热轧板球化速率,提高粒状渗碳体的均匀分布。冷轧大变形也有利于片状渗碳体的快速球化退火,但50%过高应变量会导致钢板退火后难以消除加工硬化,S35C精冲钢冷轧合适的变形量约在40%。     

ER110S-1焊丝拉拔过程中退火工艺及机理探讨

用差热分析法确定了ER110S-1焊丝的相变点,通过扫描电镜观察分析了断口的形貌特征。进行多种再结晶退火和等温球化退火,用金相显微镜观察金相组织,测定维氏硬度和晶粒度,从而确定最佳球化退火工艺。研究表明:ER110S-1焊丝最佳球化退火工艺为660℃保温12 h,随炉冷至380℃空冷;ER110S-1焊丝进行再结晶退火的球化效果优于等温球化退火;ER110S-1焊丝预拉拔产生的塑性变形可以促进再结晶退火的球化率。     

退火工艺对热镀锌用冷轧低碳高强钢组织和性能的影响

通过扫描电镜、能谱仪、显微硬度计和拉伸实验研究了退火工艺对热镀锌用冷轧低碳高强钢组织及性能的影响。结果表明,在600℃退火时,组织处于回复阶段,几乎没有再结晶; 625℃保温5 min退火后,再结晶基本完成,组织中有大量渗碳体颗粒弥散析出,并且随着退火温度升高或保温时间延长渗碳体沿铁素体晶界聚集粗化;在625℃保温10 min退火后,再结晶已经完成并且发生长大现象,组织为等轴状铁素体+渗碳体颗粒,晶粒尺寸约为5. 01μm; 650、675、700℃保温10 min退火后,铁素体晶粒进一步长大;随着退火温度升高和保温时间延长,屈服强度和抗拉强度降低,伸长率升高。625℃×5 min退火可以获得优良的综合力学性能。     

7CrMn2Mo钢的球化退火工艺

研究了7CrMn2Mo钢的常规的球化退火和正火+球化退火工艺球化退火行为.结果表明,该钢退火前必须正火;与连续退火、等温退火相比,亚温球化退火的碳化物球化速度较快,效果较好;采用720 ℃保温48 h,达到球化等级要求.相分析结果表明,此钢退火态的碳化物主要为M23C6和小部分M3C及其它类型的碳化物.     

汽车紧固件用SCM440球化退火工艺研究

本文基于JMatPro软件模拟SCM440的连续冷却曲线,采用金相显微镜和硬度计分析不同热轧态组织和球化退火工艺对SCM440球化效果的影响。结果表明,采用两相区+亚温区球化退火工艺的球化效果要明显优于亚温区球化退火工艺;与铁素体+珠光体型热轧态组织相比,贝氏体型热轧态组织可达到更好的球化效果。     

周期球化退火对GCr15轴承钢组织及力学性能的影响

采用组织观察和力学性能测定,研究了周期球化退火工艺对GCr15轴承钢球化组织和力学性能的影响.结果表明,球化退火处理的周期数与试验钢的显微组织及力学性能间存在明显的依存关系,经过3周期球化退火工艺处理后,钢的显微组织均匀,渗碳体颗粒比较细小,具有较高的强度、良好的翅性和加工成形性,可大幅度缩短球化退火时间,显著提高生产效率.     

退火工艺对中碳钢低温热轧组织及力学性能的影响

利用SEM、EBSD、显微硬度计和拉伸试验等方法研究了退火工艺对中碳钢低温热轧组织及力学性能的影响规律。结果表明:中碳钢经单向10道次轧制后部分区域渗碳体发生断裂甚至破碎,轧后铁素体平均晶粒尺寸为4μm,抗拉强度为895 MPa,伸长率为10.8%。当轧后试样经550℃退火时,铁素体只发生了回复,退火保温30 min后部分渗碳体发生了球化;650℃退火30 min时,铁素体再结晶已经开始,绝大部分渗碳体球化,部分碳原子发生扩散现象;700℃退火保温30 min,铁素体的再结晶基本完成,渗碳体颗粒分布较均匀。随着退火温度的升高和保温时间的延长,中碳钢的抗拉强度逐渐降低,伸长率显著增加。     

原始组织和退火工艺对高碳精冲钢SK85球化效果的影响

针对终端市场提出高碳精冲钢SK85球化率控制在90%以上的质量需求,开展了试验检测分析,找出了影响SK85球化效果的重要因素。结果表明:原始组织和球化退火工艺均是影响球化效果的重要因素,热轧采用低温卷取,退火前原始组织片层间距更短,组织更细小,球化倾向性更好;当球化温度在Ac₁~Ac₃之间,碳原子充分扩散,片状渗碳体溶解成粒状,球化效果最佳。通过分析获得了高碳精冲钢SK85合适的工艺参数,保证了工业生产线上试用所得球化率在90%以上,精冲性能良好,得到用户认可。     

制备工艺对超高强度钢组织及断口形貌的影响

热轧态Q235钢经历加热奥氏体化、淬火马氏体相变、大塑性变形轧制、轧后退火等工艺处理,材料组织由最初的铁素体+珠光体转变为细化的板条马氏体,断口形貌也随之发生了显著变化.初始热轧态试样断口呈典型的韧窝状形貌,然而轧后马氏体试样的断口形貌主要为分层状特征.虽然轧后退火试样断口形貌与冷轧态的样品相似,但断口中出现数量众多的小韧窝.在该制备工艺下,材料不仅获得了16％的伸长率,表现出良好的塑性,而且抗拉强度高达1300MPa.     

基于马氏体温变形的高锰TRIP钢组织演变

通过热模拟压缩和两相区退火实验,结合SEM、XRD方法,研究基于马氏体温变形的高锰TRIP钢制备过程的组织演变,并分析了变形工艺和退火工艺对组织演变的影响。结果表明:高锰TRIP钢温变形促进马氏体分解及铁素体动态再结晶的发生,两相区变形过程中可以形成奥氏体,同时渗碳体粒子溶解。随后两相区退火时,铁素体通过再结晶完成等轴化,奥氏体持续形成的同时渗碳体粒子逐渐溶解。通过高锰TRIP钢马氏体温变形加两相区退火工艺,可以在较小应变量和较短退火时间条件下获得由亚微米尺度的铁素体基体、马氏体和残留奥氏体组成的复相组织。     

低碳低合金钢临界-亚临界退火材料综合塑性研究

均匀细化的铁素体和细小片状珠光体晶粒是低碳低合金综合塑性显著的关键,而合理的热处理退火工艺参数能获得塑性良好的微观组织.以低碳低合金钢20CrMnTi为研究对象,在临界-亚临界温度Ac附近加热和保温处理材料.在此基础上,通过拉伸、硬度实验测试获得材料的综合塑性(硬度、伸长率、断面收缩率和屈服强度).应用扫描电镜测试材料微观组织,研究细化的铁素体基体、细小片状渗碳体晶粒的分布.通过X射线衍射谱线可知,退火材料与原材料的铁素体相均以α-Fe形式存在,通过拉伸应力-应变曲线可知,退火材料屈服强度降低,通过试样拉伸断口的韧窝形貌图和数量可知,退火材料韧性迅速增加.最终实验结果表明,均匀细化的铁素体和细小片状珠光体有利于低碳低合金钢综合塑性变形的潜能发挥.     

退火时间对伪共析45钢温轧后组织与性能的影响

利用扫描电镜、电子背散射衍射分析技术和拉伸试验机研究了具有伪共析初始组织的45钢温轧后不同退火保温时间对组织演变和力学性能的影响。结果表明,伪共析钢温轧后的组织呈多相多尺度分布,渗碳体破碎,在后续退火处理中,随着退火时间的增加,渗碳体逐渐球化、长大并且分布趋于均匀,多相多尺度结构弱化。退火时间从15 min延长至120 min后,铁素体晶粒平均尺寸由2.32 μm长大到5.62 μm,规定塑性延伸强度由温轧态的1057 MPa下降到662 MPa,均匀伸长率在退火120 min时最大。整体来说,试验钢经过500 ℃温轧后再经600 ℃退火15 min,综合力学性能达到最优。