高强度22MnB5钢板加热过程中组织演变规律的研究

对高强度22MnB5钢板采用快速电阻加热方法,并与传统炉子加热作比较,研究了钢板在加热过程中的组织演变规律。以炉子加热(～10℃/s)和电阻加热(～100℃/s)两种速率把试样加热到不同温度、保温不同时间后水淬,观察试样的显微组织并测试力学性能。结果表明,22MnB5钢板使用传统炉子加热时其过热度为70℃左右,电阻加热的过热度比炉子加热时增加了约50℃,加热温度达到各自临界转变温度后淬火组织为马氏体和少量铁素体。使用炉子加热到相应温度后保温一段时间,转变的奥氏体量比未保温的多10%左右。钢板电阻加热并淬火后其抗拉强度为1 536.4 MPa,延伸率为6.8%,达到超高强度钢板要求。     

淬火工艺对BR1500HS超高强度硼钢板组织与性能的影响

研究了淬火加热温度和保温时间对BR1500HS超高强度硼钢板的抗拉强度、硬度等力学性能和显微组织的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,抗拉强度和硬度逐渐增加,当保温时间大于8 min时,淬火温度越高,组织越粗大,试验钢的抗拉强度和硬度降低。试验钢合理的淬火工艺为：淬火温度900~950 ℃、保温时间4~8 min,在此工艺下淬火的BR1500HS超高强度硼钢板马氏体转变完全,具有较好的综合力学性能。     

淬火温度对热成形22MnB5马氏体钢组织及性能的影响

采用光学显微镜及扫描电镜观察和力学性能试验研究了热成形22Mn B5钢板不同温度淬火后的组织形貌和力学性能。结果表明:热冲压成形的22Mn B5马氏体钢经过淬火后,力学性能得到提升。随着加热温度的升高,马氏体转变量和板条束宽度随着增大;加热温度为920℃,保温时间为2 min时,热成型22Mn B5钢板得到均匀板条马氏体组织,抗拉强度达到最大为1540 MPa,同时伸长率达到8.96%,强塑积较淬火前提高了8.75%,综合力学性能优良。     

22MnB5钢淬火晶粒控制与拉伸性能研究

为改善热成形钢的强塑性,利用DIL805A热膨胀仪将22MnB5钢加热至830~920 ℃、保温2~20 min奥氏体化后淬火,在光学显微镜下观察了原奥氏体晶粒。根据晶粒长大特点,对22MnB5钢板进行淬火、回火处理后,通过单轴拉伸试验检测了其拉伸性能。结果表明,该22MnB5钢在830~890 ℃、有效保温10 min以内,可以获得均匀细小的奥氏体晶粒;有效保温时间延长至20 min时,860 ℃奥氏体化便开始出现混晶。与传统热成形相比,通过控制淬火晶粒显著改善了22MnB5钢的强塑性,强塑积由9.0~11.0 GPa·%提高至13.0~14.5 GPa·%。     

热冲压成形22MnB5钢板的组织和性能

采用扫描及透射电镜观察和力学性能实验研究了22MnB5钢板热冲压成形件的组织形貌和力学性能。结果表明,加热温度930℃,保温4.5 min,初始成形温度850℃,冲压速度75 mm/s条件下,22MnB5钢板热冲压成形完成完全马氏体转变,得到均匀板条马氏体组织,组织内产生高密度位错,强度大幅提升,抗拉强度达到1550 MPa。形变有助于动态再结晶并获得更为细小的马氏体组织,促进细晶强化。硼元素在晶界发生偏聚,延长奥氏体转变孕育期,提高了22MnB5钢的淬透性,同时引起点阵畸变,促进相变强化。     

淬火加热温度对22MnB5超高强度钢组织及性能的影响

为了优化22MnB5超高强度钢的热成形工艺并提高其综合性能,开展了淬火温度对22MnB5超高强度钢组织及性能的影响研究。分别对22MnB5超高强度钢加热至830、860、890、920、950℃温度后水淬,采用金相显微镜分析其组织状态,并通过拉伸试验、撕裂试验评价其强度及断裂韧性,采用扫描电子显微镜对断口形貌进行分析研究。结果表明,当淬火温度低于920℃时,随着温度升高,组织马氏体含量升高,材料强度不断上升,塑性较为优异。综合考量,在920℃下保温淬火,能够使22MnB5获得最佳的使用性能。     

回火温度对汽车用22MnB5钢组织和性能的影响

采用光学显微镜、SEM、TEM、万能试验机等对汽车用22MnB5钢150～300 ℃不同温度回火后的组织与性能进行研究。结果表明,22MnB5钢经淬火+回火处理后,组织主要为回火马氏体,在透射电镜下观察到明显的第二相析出,具有良好的抗塑性变形能力。随回火温度的升高,过饱和α相发生回复且析出碳化物,力学性能逐渐下降。在试验温度范围内,150 ℃时22MnB5钢的力学性能达到最佳,抗拉强度与硬度分别为1583 MPa和48 HRC。     

汽车车身TRIP钢板热冲压成形工艺

为研究热冲压工艺参数加热温度、保温时间及冷却水流速等对热冲压零件微观组织及力学能的影响,对TRIP钢在不同工艺参数条件下进行热冲压成形工艺试验,测量冲压件的力学性能并观察其显微组织。结果表明,TRIP钢板经过热冲压成形并淬火后,形成均匀细小的马氏体组织,抗拉强度大大提高。并确定了热冲压工艺参数的最佳选择范围为加热温度810~860℃、保温时间150~250 s、冷却水速度大于0.7 m/s。     

淬火工艺对CSP生产的30CrMo钢组织和性能的影响

针对CSP工艺生产的30CrMo热轧带钢,研究了淬火温度、保温时间、淬火介质对其组织和力学性能的影响。研究结果表明:淬火温度为860~1000℃,保温时间为5~60 min时,30CrMo钢经水淬和油淬后得到的均为马氏体组织,但不同工艺条件下马氏体的类型、尺寸和力学性能不同。当淬火温度较低时,基体中的马氏体组织由细小的片状马氏体和板条马氏体组成,强度和硬度较高。随着淬火温度的升高以及保温时间的延长,片状马氏体的含量逐渐减少,板条马氏体的含量不断增加,尺寸增大,强度和硬度值下降。其中,试验钢在不同淬火工艺下经油淬后的屈服强度可用σs=-4050.4+16272.2d-1/2来表示,理论计算结果与实验测量结果相吻合。试验钢的最佳淬火工艺为880℃、保温15 min、油淬,其抗拉强度、屈服强度、洛氏硬度、断后伸长率分别为1809 MPa、1206 MPa、52.54 HRC、8.5%。     

高淬透性轴承钢热处理工艺研究

高淬透性轴承钢在不同的淬火加热温度下进行热处理工艺试验,淬回火后对硬度、金相组织进行检测和分析。在850～890℃淬火温度下保温30 min油冷、210℃×3.5 h回火后,硬度为62～64 HRC,均符合要求。850℃加热温度过低,奥氏体化不均匀,形成的马氏体不均匀;890℃加热温度下马氏体的大小和长度整体都有明显增大甚至局部出现了个别粗大的针状的马氏体组织。淬火温度为860～880℃较为合理。     

淬火-碳分配热处理对22MnB5钢组织与性能的影响

对机械液压杆用22MnB5合金进行淬火-碳分配热处理(Q&P),研究了淬火终点温度和分配时间对合金力学性能和组织的影响。结果表明,随着分配时间延长,钢的抗拉强度逐渐降低,而断后伸长率呈先增加而后降低的趋势;在相同的分配时间下,淬火终点温度250℃时钢的抗拉强度小于淬火终点温度为200℃的,而断后伸长率高于后者;奥氏体化温度为910℃、淬火终点温度为250℃、分配温度为420℃、分配时间为60 s时,22MnB5钢的组织由铁素体、马氏体和少量残余奥氏体组成,残余奥氏体体积分数为11.6%。     

22MnB5/DP980激光拼焊板热成形淬火组织与性能

对1.6 mm厚的22MnB5热成形钢板和DP980双相钢板进行激光拼焊后,开展了拼焊板热成形淬火实验,研究了拼焊板淬火前后的组织与性能.结果 表明:焊接接头淬火前不同区域的组织在淬火后均转化为板条马氏体.拼焊接头淬火后的平均抗拉强度为1294MPa,比淬火前提高了97％;强塑积比淬火后的整体22MnB5热成形钢板提高...     

淬火工艺及Nb元素对30MnB5钢原奥氏体晶粒度的影响

利用光学显微镜(OM),研究了淬火工艺及Nb元素对30MnB5钢的原奥氏体晶粒度的影响。结果表明:含Nb的30MnB5钢在淬火温度860~920 ℃,保温时间不超过60 min时,原奥氏体晶粒度具有良好的稳定性;当淬火温度达到950 ℃时,保温时间超过30 min后,原奥氏体晶粒尺寸随着保温时间增长逐渐变大;因此,淬火温度低于950 ℃时,Nb元素对30MnB5钢热处理过程中原奥氏体晶粒生长具有抑制作用;当淬火温度达到1000 ℃时,Nb元素仅在30 min以内对原奥氏体晶粒生长有轻微抑制作用,当淬火保温时间超过60 min时,Nb元素完全失去对原奥氏体晶粒生长的抑制作用。     

基于正交实验法的BS960E高强钢的淬火工艺优化

基于正交实验法研究了淬火过程中加热速率、保温温度、保温时间和冷却速率等参数对BS960E贝氏体高强钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,淬火后BS960E钢的组织均为板条马氏体;通过正交实验法设计的淬火工艺获得最小平均晶粒尺寸的最优参数组合为：加热速率50℃/s、保温温度920℃及保温时间2 min;获得最大维氏硬度的最优参数组合为：加热速率50℃/s、保温温度1010℃、保温时间2 min及冷却速度100℃/s。通过增设对照实验组验证了正交实验法的正确性,正交实验设计的试样最小平均晶粒尺寸为6.36μm,马氏体板条群、马氏体板条块和马氏体板条分别为5.2μm、1.24μm和336.3 nm。正交实验设计的试样最大硬度为424.3 HV,马氏体板条群、马氏体板条块和马氏体板条分别为8.5μm、1.65μm和333.5 nm。相比于前者,后者在冷却速率相同(100℃/s)的情况下,由更高的温度(1010℃)降低至室温,产生了更大的过冷度,马氏体相变驱动力增加导致位错密度增加,大角度晶界占比由70.5%提高至83.3%,因此硬度更高。     

加热温度对22MnB5微观组织和奥氏体晶粒的影响

热成形过程中的加热温度对板料性能影响非常显著。本文研究了在不同加热温度下板料的微观组织,并通过氧化法和晶粒边界腐蚀法显示22MnB5钢奥氏体晶界,测定板料晶粒尺寸的变化。结果表明:随着加热温度的升高,板料微观组织马氏体板条束宽度和奥氏体晶粒尺寸随之增大,在900℃时晶粒尺寸适中且分布较为均匀,且氧化法较晶粒边界腐蚀法显示的晶粒尺寸偏细。测定板料抗拉强度,在900℃时出现峰值,且此温度下板料硬度值约为550HV,因此,加热温度900℃,保温时间3min,板料综合性能较好。     

热处理对30CrMo锯片用钢组织及力学性能的影响

对轧制态30CrMo锯片用钢在830～890℃范围内保温10 min油淬后,在380～500℃温度范围内保温60min后水冷处理。采用光学显微镜、冲击试验机及洛氏硬度计分别分析其金相显微组织、硬度、冲击韧性等。结果表明:淬火组织为淬火马氏体+残余奥氏体;随着淬火温度的升高,淬火马氏体组织数量增多,尺寸长大;硬度随淬火温度的升高由830℃的48 HRC逐渐提高到890℃的54 HRC。随着回火温度的升高,试样的组织由淬火马氏体逐渐转化为回火马氏体、回火马氏体+回火屈氏体、回火马氏体+回火索氏体组织;硬度逐步降低,韧性相应提高。最佳热处理工艺为860℃(保温10 min)淬火+440℃(保温60 min)回火。     

热处理对高铬铸铁组织和硬度的影响

利用X-射线衍射、金像显微镜和洛氏硬度计,对不同淬火温度、保温时间以及回火后组织进行了分析,研究了不同的热处理工艺对高铬铸铁组织和性能的影响。结果表明:在970℃淬火,保温4h,200℃回火,使硬度值达到62.8HRC。随着淬火温度升高和保温时间的延长,能使奥氏体中的碳含量增加,转变成的马氏体中的含碳量也增加,提高基体硬度;当淬火温度过高或保温时间过长,奥氏体中的碳含量过高,降低MS点,增加残余奥氏体,降低基体硬度。随着回火温度的升高,加速了马氏体的分解和碳化物的析出,马氏体硬度下降,使高铬铸铁的硬度下降。     

两相区热处理对P20钢组织与性能的影响

采用SEM、洛氏硬度等试验方法,研究了两相区淬火时间和温度对P20钢组织与性能的影响。结果表明,P20钢在785℃保温10 min,未能获得马氏体组织,当保温30 min,可以获得铁素体/马氏体双相组织,并且在铁素体上分布有碳化物颗粒,当保温50 min,淬火组织中碳化物颗粒明显减少;硬度随保温时间延长呈上升趋势,当保温时间由10 min延长至30 min时硬度迅速提高,继续延长保温时间至60 min,硬度略有增加。淬火保温时间为30 min,P20钢在785~800℃的两相区淬火,随淬火温度升高,淬火组织中铁素体减少马氏体增多,硬度有明显增加;当淬火温度提高到815~830℃,淬火组织主要为马氏体,硬度随温度升高略有增加。经两相区淬火处理得到的铁素体和马氏体双相钢具有连续屈服和快速应变硬化的力学特性。     

"零保温"两次加热淬火对25MnV钢组织与性能的影响

研究"零保温"两次淬火对25MnV钢组织性能的影响。结果表明:对于"零保温"一次淬火,在870~910℃的奥氏体化温度范围,强度和硬度随淬火温度的升高而增加,高于910℃,强度和硬度逐渐下降;在试验温度范围内,25MnV钢"零保温"两次淬火的强度和硬度优于"零保温"一次淬火,且经910℃"零保温"一次淬火和900℃"零保温"二次淬火后,力学性能最佳,其组织为隐针马氏体。     

快速加热和短时保温对22MnB5钢组织与性能的影响

将快速加热、短时间保温及快速冷却的快速热处理方法应用于钢的热成形工艺中,利用连续退火试验机对材料热处理过程进行模拟试验,研究不同工艺参数下22MnB5钢相变点的变化规律以及组织与性能的演变规律,并揭示其机理。结果表明,加热速率增大提高了相变点温度,加热温度需要大于950 ℃才能保证完全奥氏体化。传统热成形工艺最终组织为全马氏体结构,而快速热处理工艺为马氏体、贝氏体和未溶碳化物共同组成的组织,且晶粒尺寸从11.50 μm细化至7.60 μm。在1000 ℃保温10 s时力学性能表现较好,此时抗拉强度相较于传统热成形工艺略有提高,且伸长率从6.39%提高至8.44%,产生这种具有优异性能的组织构成的原因与快速加热和短时间保温导致的成分不均匀有关。