1Cr13Ni马氏体钢不同冷却方式的回火组织与力学性能研究

对经过不同冷却方式冷却后的1Cr13Ni马氏体钢进行回火处理,研究了1Cr13Ni马氏体钢冷却速度对后续回火处理材料的组织与力学性能影响规律。结果表明:水淬、油淬、空冷时的回火组织主要是索氏体、铁素体以及析出的碳化物。炉冷时的回火组织主要是铁素体和珠光体,以及沿晶界区域析出的大量碳化物。冷却速度越快,马氏体相变程度越大,回火组织的硬度与抗拉强度相应增加,最大抗拉强度为1191 MPa。560℃回火后各试样的硬度、抗拉强度、断面收缩率随着淬火冷却速度的增大而增大,伸长率随着冷却速度的增加而减小。炉冷试样晶界区域有大面积珠光体组织形成,回火后强度与硬度最小。     

1Cr13Ni马氏体不锈钢钎焊热循环中的组织和硬度分析

针对1Cr13Ni马氏体不锈钢材料在钎焊热循环中由于相变引起的变形问题,研究了钎焊热循环中1Cr13Ni不锈钢的组织及硬度变化情况,从组织变化角度解释出热循环中产生变形的原因。结果表明,在钎焊热循环中,1Cr13Ni不锈钢在400~800℃没有发生相变和组织转变,平均硬度值趋于稳定;当钎焊温度高于800℃时,α相转变为γ相,淬火后γ相转变为板条状马氏体,硬度提高;回火后组织发生了回火软化,硬度有所下降。     

退火温度和冷却方式对430不锈钢显微组织与性能的影响

采用扫描电镜、拉伸试验机、硬度计和浸泡腐蚀等手段,研究了退火温度（835～1095℃）和冷却方式（水冷和空冷）对430不锈钢显微组织和性能的影响。结果表明：在低温区退火（835～875℃）、空冷和水冷方式下,430不锈钢组织中可见沿着轧制方向分布的铁素体晶粒,以及晶界处断续分布的颗粒状（Fe, Cr）₂₃C₆型碳化物;在高温区退火（945～1095℃）、空冷和水冷方式下,430不锈钢组织中可见铁素体、马氏体以及数量相对更少的（Fe, Cr）₂₃C₆型碳化物。低温区退火试样的抗拉强度和屈服强度明显低于高温区退火试样,而断后伸长率明显大于后者;945～1045℃退火后的试样腐蚀速率较小,且水冷方式下退火试样的腐蚀速率均小于相同退火温度下空冷方式的退火试样。最终确定了430不锈钢适宜的退火温度为945℃、冷却方式为水冷,此时430不锈钢具有良好的强塑性和耐腐蚀性能。     

冷却方式对中碳低合金钢ZG35Cr2NiMoVTi显微组织与力学性能的影响

研究了冷却方式对中碳低合金耐磨钢ZG35Cr2NiMoVTi力学性能和组织的影响.结果表明,ZG35Cr2Ni-MoVTi钢的硬度、抗拉强度可随着冷却速度的提高而明显增加,但伸长率下降.经水淬可取得硬度最高值52 HRC,油淬可取得抗拉强度最大值1670MPa.经风冷可取得最佳冲击韧度,V型缺口冲击试样的冲击吸收功为31J.ZG35Cr2NiMoVTi钢炉冷组织为少量铁索体+珠光体,空冷、风冷后具有相似的金相组织,由少量铁素体+珠光体+贝氏体组成,组织随冷速增加而细化,促进了强韧性的提高.钢的油淬组织、水淬组织为板条马氏体+少量残余奥氏体.     

热处理对1Cr12Ni2W1MoV不锈钢组织与力学性能的影响

对1Cr12Ni2W1MoV马氏体不锈钢设计了6组热处理工艺,热处理后对试样进行组织性能分析,研究了热处理温度对1Cr12Ni2W1MoV马氏体不锈钢组织和力学性能的影响。结果表明:1Cr12Ni2W1MoV不锈钢淬火后的组织主要为板条马氏体+残余奥氏体+少量铁素体,回火后的组织主要为板条回火马氏体+残余奥氏体。随着淬火温度的增加,1Cr12Ni2W1MoV的马氏体组织板条束也在加大。在淬火温度一定时,随回火温度的升高,1Cr12Ni2W1MoV不锈钢回火马氏体呈逐渐分解趋势,硬度降低,冲击韧性先升后降,抗拉强度略微下降。综合试验结果,得出一组1Cr12Ni2W1MoV不锈钢推荐的热处理工艺:1050℃淬火,640℃回火。     

淬火工艺对6Cr13马氏体不锈钢组织和性能的影响

研究了950～1130 ℃淬火及不同冷却方式对6Cr13马氏体不锈钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,残留碳化物含量逐步减少,在1050 ℃以上碳化物固溶速度加快,晶粒开始快速长大,残留奥氏体含量增大,导致在1050 ℃淬火硬度达到最大值,之后开始降低,在1150 ℃降低最为明显;950 ℃淬火时该钢种的水冷硬度高于空冷的硬度,而在950 ℃以上空冷硬度高于水冷的硬度;1050 ℃空冷可以获得较高的淬火硬度和较低的残留奥氏体含量,同时具有8%的碳化物含量,具有获得较好的耐磨性和较高的锋利度的条件。     

冷却制度对X70级管线钢组织与性能的影响

本文研究不同冷却制度对锻造退火后X70级管线钢组织和显微硬度的影响。结果表明,炉冷试样组织由较粗大的多边形铁素体、准多边形铁素体和少量粒状贝氏体组成;空冷试样组织由细小的准多边形铁素体和粒状贝氏体组成;水冷试样组织由大量的粒状、板条状贝氏体及少量马氏体和铁素体组成。水冷淬火处理试样的显微硬度可达到229.24 HV,明显高于另外两种实验钢。     

球化退火工艺对高碳马氏体不锈钢8Cr13MoV组织及性能的影响

为了优化高碳马氏体不锈钢8Cr13MoV的球化热处理工艺,提高其退火后的冷加工性能,采用微观组织分析法以及拉伸力学分析法研究了球化退火过程中奥氏体化保温时间和冷却速率对8Cr13MoV钢的球化效果影响。结果表明, 随着奥氏体保温时间的增加,组织中细颗粒状碳化物数量减少,索氏体数量增多,试样硬度先降低后升高,但断后伸长率持续增加;随冷却速率增加,试样组织中细颗粒状碳化物和索氏体数量、硬度和强度增加,断后伸长率降低。综合对比,奥氏体保温时间ϕ90 min时试样综合力学性能较好,冷却速率应控制在25 ℃·h^-1以内。与奥氏体保温时间相比,冷却速率对力学性能的影响更加显著。     

热处理对经济型高碳马氏体不锈钢J50Cr13组织和硬度的影响

对高碳马氏体不锈钢J50Cr13进行不同淬火温度、不同冷却方式的热处理,通过光学显微镜(OM)观察、X射线衍射(XRD)分析及硬度试验对试验钢进行组织和硬质分析。结果表明,随淬火温度的升高,马氏体组织变粗大,残留奥氏体含量增加,碳化物逐渐溶解入基体;淬火温度为990~1080 ℃时,水冷和空冷试验钢的硬度值均随淬火温度的升高而增加,淬火温度由1080 ℃升高至1110 ℃时,试验钢的硬度值降低。990 ℃淬火时,水冷处理和空冷处理的硬度值相差最大,达3 HRC;淬火温度升高,两种冷却方式对试验钢的硬度影响变小;淬火温度为1110 ℃时,两种冷却方式的硬度值几乎相同。J50Cr13高碳马氏体不锈钢的最优淬火温度为1080 ℃,冷却方式为水冷。     

电弧增材制造00Cr13Ni5Mo合金组织及性能的研究

基于机器人MIG焊接技术和快速成形原理,实现了00Cr13Ni5Mo不锈钢材料的电弧增材制造,研究了成形路径和热处理对电弧增材制造沉积层组织和性能的影响。结果表明,不锈钢一字型路径成形试样中针状马氏体的数量要多于弓字型路径成形试样;沉积态试样经过1 000℃奥氏体化处理后,一字型路径成形试样较弓字型的奥氏体晶粒晶界更加明显,晶界处有条状铁素体析出;而经过600℃回火处理后,一字型路径成形试样的逆变奥氏体形态多为条状,但较弓字型路径成形试样中的更为细小。一字型沉积态不锈钢试样的硬度(HV)为400~440,抗拉强度高于1 200 MPa,硬度和抗拉强度相比奥氏体化、600℃回火试样高,且比弓字型的力学性能有所提高。     

0Cr19Ni30Al2奥氏体不锈钢焊缝组织和性能的研究

选用0Cr19Ni30Al2奥氏体不锈钢板材进行非熔化极惰性气体保护焊,焊后在650℃下对焊接接头进行时效处理。利用OM、SEM以及显微硬度计对焊接接头进行了金相组织、断口形貌和显微硬度分析。结果表明,0Cr19Ni30Al2奥氏体不锈钢板材焊接成型性能良好,焊缝表面光滑,无热裂纹。对比未时效和经650℃时效处理100、500 h三组试样的晶粒度、抗拉强度、伸长率和显微硬度,0Cr19Ni30Al2奥氏体不锈钢板材焊接接头晶粒长大不明显,热稳定性高,材料的抗拉强度提高,伸长率下降,显微硬度有小幅度提高。     

冷轧压下率对06Cr19Ni10不锈钢组织和性能的影响

通过OM、SEM、XRD、拉伸性能测试和硬度测试等,研究了不同冷轧压下率对06Cr19Ni10钢组织和性能的影响。研究表明:冷轧压下率在15%～45%时,随着压下率的增加,06Cr19Ni10试验钢组织晶粒中滑移带增多,晶界附近交叉滑移带塞积加剧,晶界变形越来越明显,越来越多的奥氏体组织转变为马氏体组织,06Cr19Ni10钢试样抗拉强度、屈服强度和硬度逐渐增大,伸长率逐渐降低。压下率45%的06Cr19Ni10钢试样抗拉强度、屈服强度和硬度分别达到1301MPa、1236MPa和441HV,伸长率降低到3%。     

冷却速度对CAP1400核主泵泵壳用奥氏体不锈钢铸造组织的影响

采用OM、SEM和EPMA手段分析了CAP1400泵壳用奥氏体不锈钢在1480℃重熔后以不同速度冷却至1340℃后水冷的凝固组织,研究了不同冷却速度对铁素体相分数及成分的影响规律。结果表明,CAP1400泵壳用奥氏体不锈钢重熔后的凝固组织主要由奥氏体相和残余δ铁素体相组成。凝固速度越快,残余δ铁素体相含量越多,奥氏体含量越少,且粗大的奥氏体相变得更为细小。在同一凝固速度下,δ铁素相中Cr、Si、Mo、Mn元素含量均高于奥氏体相。随着凝固速度的加快,δ铁素体相和奥氏体相中的Cr含量升高,而Ni、Si、Mo、Mn含量的波动幅度较小。     

淬火冷却方式对新型耐磨齿板材质组织和耐磨性的影响

研究了油冷、水冷、空冷对新型耐磨齿板材质的显微组织、力学性能和耐磨性的变化规律。结果表明,退火后热处理经不同的冷却方式,得到的主要基体组织为回火马氏体和贝氏体。硬度随着冷却速度的提高而提高,水冷后达到最大值52 HRC。冲击功随着冷却速度先提高后有所降低,水冷后最低值为13 J。在磨粒磨损情况下,新型耐磨齿板材质的磨损性能随着冷却速度有所提高。     

热处理工艺对1Cr17Ni2Si2双相不锈钢组织与性能的影响

利用SEM,EDS和DSC研究回火温度及预热对高电阻率高导磁1Cr17Ni2Si2双相不锈钢组织与力学性能的影响.结果表明,1Cr17Ni2Si2双相不锈钢淬火+低温回火处理后的组织为回火马氏体+δ-铁素体+少量碳化物,随着回火温度的升高,回火马氏体分解的碳化物弥散析出,抗拉强度和冲击韧性下降;经850 ℃预热处理1 h可以使更多碳化物溶于基体,避免其在晶界析出且回火冷却后得到更多马氏体,比未预热获得更高的冲击韧性和强度.1Cr17Ni2Si2双相不锈钢优化后的热处理工艺为:850 ℃×1 h预热+1050 ℃×2 h淬火,油冷+340 ℃×2 h回火,空冷.     

23CrNi3Mo钢的连续冷却转变曲线

利用热膨胀法,结合金相法、硬度法测定了23Cr Ni3Mo钢过冷奥氏体的连续冷却转变(CCT)曲线;并分析了连续转变过程中钢的组织和硬度。结果表明:试验钢在冷却速度为0.1~0.3℃/s时,得到铁素体和贝氏体的混合组织;冷却速度为0.5~5℃/s时,得到综合性能优良的下贝氏体组织;冷却速度≥10℃/s时,得到主要为板条状马氏体的组织,在温度-时间对数曲线上出现了明显的由马氏体相变引起的"拐点"。随着冷却速率的增大,23Cr Ni3Mo钢的硬度逐渐增大,最终稳定在490 HV0.2左右。     

Cr-Mn-N奥氏体-铁素体不锈钢的空蚀行为

利用超声振荡空蚀实验机对Cr-Mn-N奥氏体－铁素体不锈钢进行了空蚀研究。结果表明，低硬度Cr-Mn-N不锈钢的抗空蚀性能高于高硬度的0Cr13Ni5Mo不锈钢。空蚀过程中，Cr-Mo-N奥氏体－铁素体不锈钢中的铁素体优先脱落，空蚀表面的铁素体含量由19％迅速降低到6．9％后保持稳定。奥氏体易于在铁素体脱离后形成的蚀坑处开始脱落，加工硬化是该不锈钢吸收空蚀冲击能量的一个重要途径，是其硬度较低却表面出良好抗空蚀性能的重要原因。     

不锈钢分类

从热处理生产工艺考虑,不锈钢按显微组织和热处理特征分类更具有实际意义。一般加热至某一温度快冷(空冷)至室温所能获得的组织分为:铁素体型、马氏体型、奥氏体型、奥氏体-铁素体型及沉淀硬化型五类。(1)马氏体不锈钢:代表钢种为12Cr13、20Cr13、40Cr13、14Cr17Ni2和95Cr18等。(2)铁素体不锈钢:典型钢为06Cr13Al、10Cr17、10Cr17Mo等。(3)奥氏体不锈钢:典型钢为12Cr18Ni9(1Cr18Ni9)、06Cr19Ni10(0Cr18Ni9)等,工业上应用广泛,无磁性。(4)双相(奥氏体-铁素体)不锈钢,其中一相含量不低于25%,可以分为低合金型、中合金型、高合金型及超级双相不锈钢,如0Cr25Ni5Mo2等。(5)沉淀硬化不锈钢:17-4PH(M)05Cr17Ni4Cu4Nb、17-7PH(半A)07Cr17Ni7Al、PH15-7Mo(半A)07Cr15Ni7Mo2Al等。     

热处理冷却方式对铁素体基体球墨铸铁组织与性能的影响

将铁素体基体球墨铸铁加热到930℃保温2 h,分别采用炉冷、空冷、喷雾冷却和水冷,对试样进行组织分析和力学性能测试,研究冷却方式对球墨铸铁组织和性能的影响。结果表明,加热到930℃保温2 h,点状石墨略有减少,球状石墨尺寸有所增加且圆整度提高,并出现脱碳现象,个别球墨消失,留下黑色凹坑;冷却方式对石墨球无明显影响,而基体组织改变较为明显,炉冷时为铁素体基体,空冷和喷雾冷却时为铁素体和珠光体混合基体,而水冷时出现了马氏体。同时,随着冷却速度的提高,球墨铸铁的硬度呈现提高趋势。     

碳含量对金属注射成形17-4PH不锈钢显微组织和力学性能的影响

通过在喂料中添加石墨改变注射成形17-4PH不锈钢组织中的碳含量,研究不同碳含量对MIM 17-4PH显微组织和力学性能的影响。结果表明:在烧结态和固溶时效态试样中,碳含量少于0.16%(质量分数)的相组织主要由马氏体和少量的铁素体构成。随着碳含量的逐渐升高,冷却过程中奥氏体未能完全转变成马氏体,组织中出现奥氏体,在碳含量为0.16%的烧结态和固溶时效态试样中,其显微组织为马氏体和奥氏体共同组成的双相组织,而且奥氏体相含量随着碳含量增加而逐渐增加;在碳含量达到0.25%以上时,试样的显微组织完全转变为奥氏体,导致试样的表观硬度下降,抗拉强度下降,伸长率提高。