淬火加热速率对980MPa冷轧双相钢显微组织和力学性能的影响

用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机等研究了淬火加热速率对980 MPa双相钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：在5～150℃·s-1加热速率范围内加热后淬火时，随加热速率的增大，铁素体晶粒有细化的趋势，马氏体尺寸更加均匀，抗拉强度增加到1 300MPa后基本保持不变，其屈服强度和伸长率先增加后减小，当加热速率为100℃...     

不同工艺两相区淬火后高马氏体含量双相钢的显微组织与力学性能

采用扫描电镜、光学显微镜、洛氏硬度计、拉伸试验机等研究了两相区淬火时间和温度对高马氏体含量双相钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:在785℃淬火时,随保温时间的延长,双相组织中马氏体体积分数增加,铁素体体积分数减少,碳化物数量减少并发生固溶扩散,试验钢的硬度、屈服强度、抗拉强度均呈上升趋势,伸长率和断面收缩率均呈下降趋势;在785~830℃保温30min淬火后,随温度升高,淬火组织中铁素体体积分数减少,马氏体体积分数增加,碳化物数量减少,当淬火温度为815℃时,组织基本全部为马氏体,试验钢的硬度、抗拉强度均呈上升趋势,伸长率和断面收缩率均呈下降趋势,屈服强度则先上升后略有下降。     

卷取温度与冷却速率对含铌热轧双相钢显微组织与拉伸性能的影响

将含铌双相钢在相同工艺参数下进行热轧并分别以冷却速率60℃·s^-1一次水冷至610℃或不同冷却速率两段式水冷至461,434,410℃后进行卷取，分析了卷取温度和冷却速率对热轧双相钢显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：4种工艺下热轧双相钢组织均主要由铁素体和马氏体构成，在卷取温度为461℃以下时还出现了贝氏体；随着卷取温度的降低，马氏体含量降低，贝氏体依次呈分散颗粒状、聚集颗粒状和板条状，热轧双相钢的屈服强度增大，抗拉强度先减小后增大，屈强比增大，断后伸长率先增大后减小；当以一次和二次冷却速率分别为53,79℃·s^-1两段式水冷至461℃进行卷取后，热轧双相钢的拉伸性能最佳，平均屈服强度、平均抗拉强度、平均断后伸长率分别为459 MPa, 591 MPa, 35.63%。     

Q&P工艺对1800MPa新型热成形钢微观组织和力学性能的影响

现阶段热冲压成形钢一直存在塑性差、冲击韧性低、弯曲吸能有限等潜在问题,需要采用一些新兴的技术来提高其塑韧性,使其更好地服役于车身轻量化。采用盐浴的方式对1800MPa新型热冲压成形钢进行一步QP热处理,研究淬火温度、配分时间和配分温度对热冲压成形钢微观组织和力学性能的影响,并通过XRD,EBSD研究残余奥氏体的含量与分布以及残余奥氏体的含碳量,得到最佳热处理工艺参数。研究结果表明:当配分温度一定时,随着配分时间的延长,试样的抗拉强度和屈服强度呈现下降趋势,而伸长率呈现增加的趋势。在230℃配分30s时,试验钢的综合力学性能达到最佳,其抗拉强度、伸长率和强塑积分别达到2 034 MPa、10.2%和20 747 MPa·%;相比直接淬火分别提高9.5%、73.5%和90.0%。在保持超高强度的同时,塑韧性得到显著提高,满足汽车用钢要求,能够更好地服役于汽车轻量化制造。     

T10钢水—空交替淬火性能的研究

以T10钢为研究对象,通过性能测试,对比研究了水—空双介质交替淬火,水淬和油淬这三种工艺对钢的组织和力学性能的影响。结果表明水—空交替淬火能够有效的减少钢内组织应力的产生,减少裂纹,同时钢体的冲击韧性明显提高,综合力学性能变好。     

化学成分和热处理工艺对1Cr10Mo1NiWVNbN转子钢力学性能的影响

采用力学性能测试和显微组织分析等方法研究了化学成分和淬火温度、回火温度、淬火冷却速率及回火冷却速率等热处理工艺参数对1Cr10Mo1NiWVNbN转子钢力学性能的影响。结果表明:为获得最佳的综合力学性能,钢中碳、氮含量宜控制在中下限,钒、铌含量宜控制在中上限,镍、锰含量宜控制在上限,铬含量宜控制在下限;随淬火温度的提高,试验钢强度不断增加,韧性下降;随二次回火温度的提高,强度下降,塑性略有增加,冲击功增加,但为满足技术条件的要求,二次回火温度需高于690℃;随淬火冷却速率的降低,强度、塑性、韧性均降低;随回火冷却速率的降低,强度略有增加,韧性略有下降。     

模具钢淬火介质选择及其对节能减排的影响

水溶性淬火介质的冷却速度介于水和油之间,通过调整其浓度可以获得介于水和油之间任意冷却速率,满足多种淬火材料要求。用水溶性淬火介质替代淬火油能有效地解决水淬易裂、油淬不硬的难题,而且提高工件质量,增加企业经济效益,改善油淬烟气排放问题,达到节能减排的目的。分析H13钢与42CrMo钢的CCT曲线、C曲线和性能要求,研究使用20%JX-1118与15%AQ251水溶性淬火介质替代淬火油淬火冷却的效果。结果表明,淬火件均能获得较为理想的组织和硬度,可很好地满足使用要求。     

960MPa级含钼低碳钢钼含量与热处理工艺的确定

为了得到屈服强度960 MPa级高强度低碳结构钢的最佳钼含量和热处理工艺,采用显微组织分析、力学性能检验、断口分析等方法研究了热处理工艺对不同钼含量试验钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:随钼含量增加,淬火态试验钢的抗回火软化能力逐渐增强;最优钼含量为0.4%(质量分数),此成分试验钢经最佳热处理工艺(880℃淬火+580℃回火)处理后屈服强度为988 MPa(达到试制要求),抗拉强度为1 000 MPa,伸长率为15.5%,-20℃夏比冲击功为52 J,且冲击断口具有韧窝特征,此时试验钢显微组织为回火托氏体,淬火马氏体板条部分发生分解。     

新型Q-P-T工艺对Q690钢组织与性能影响的研究

研究了Q690钢经Q-P-T工艺处理前后的焊接性能。结果表明:采用相同焊料和焊接工艺,QPT690钢焊接接头的力学性能比Q690钢显著提高,QPT690焊接接头的屈服强度为537MPa,抗拉强度为676MPa,而Q690焊接接头的屈服强度为480 MPa,抗拉强度为642 MPa。显微组织观察得到,QPT690钢性能改善的原因是QPT690钢焊接熔合区及热影响区存在大量马氏体和残余奥氏体,使组织晶粒更加细化。对断口进行观察分析可知,QPT690钢焊接接头的强度高于Q690,其热影响区晶粒存在细化。研究了QPT690钢在300、350和400℃等3种不同回火温度时的焊接接头的拉伸性能、冲击韧性及硬度,并对组织进行观察和断口进行分析。结果表明,400℃左右中温回火可以使焊接接头获得良好的综合力学性能。     

连续退火工艺参数对超高强度双相钢组织和力学性能的影响

在Gleeble-3500型热模拟试验机上模拟冷轧超高强度双相钢的连续退火,采用扫描电镜和拉伸试验机研究了连续退火过程中退火温度、退火时间和过时效温度对该钢组织与力学性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,该钢的屈服强度和抗拉强度下降,伸长率提高,显微组织(铁素体+马氏体和少量的粒状非马氏体组织)中粒状非马氏体增多;退火时间对该钢力学性能的影响较小;随着过时效温度的升高其抗拉强度呈下降趋势,屈服强度、伸长率和屈强比呈上升趋势,当过时效温度高于360℃时,则出现了屈服平台。     

600MPa级热轧双相钢的动态连续冷却转变行为及其热轧卷取工艺的优化

在传统600 MPa级双相钢成分的基础上,通过适当降低铬、钼元素的含量,设计了中温卷取型热轧双相钢的化学成分,采用热模拟试验研究了试验钢的动态连续冷却转变行为;根据热模拟结果对热轧卷取工艺进行优化,并进行现场工业试制,研究了优化前后的显微组织和性能。结果表明:当冷却速率大于15℃·s-1时,试验钢显微组织主要由贝氏体、马氏体和少量铁素体组成,且随着冷却速率的增大,贝氏体由粒状变为板条状,马氏体含量增加;采用优化的中温卷取全程密集冷却工艺生产的热轧双相钢较优化前的晶粒更细小,马氏体含量更高;采用优化工艺生产的热轧双相钢的屈服强度、抗拉强度、硬度均高于优化前的,断后伸长率和扩孔率均低于优化前的,但仍满足标准要求,说明试制的热轧双相钢具有良好的综合力学性能。     

SAE4130类钢的重复淬火

我单位生产的某SAE4130零件抗拉强度、屈服强度、伸长率,以及脱碳层的指标要求高,对热处理操作提出了苛刻的要求。原来处理的零件经常因抗拉强度偏高多次回火后才能达到指标要求,偶尔有因屈服强度偏低而需再次淬火的。为使多次淬火返工能有依据,特进行重复淬火的工艺试验。工艺试验后对试样进行金相以及各项力学性能指标的检测,各项指标合格,给返工提供了依据,同时也积累了生产经验。     

淬火温度对车轴管用XCQ16-1钢组织和性能的影响

对车轴管用XCQ16-1钢进行了不同温度淬火和相同温度回火的热处理,测定了其力学性能,并用OM和SEM对热处理后钢的显微组织和断口形貌进行了观察,分析了淬火温度对其组织和性能的影响机理。结果表明:在840~910℃的温度淬火对XCQ16-1钢屈服强度、抗拉强度和硬度的影响不大,而对伸长率和冲击功的影响较大;860℃淬火后该钢具有良好的综合力学性能,可满足车轴管钢的要求;860℃淬火+490℃回火后该钢的显微组织为回火索氏体,冲击断口具有韧性断裂特征。     

退火降温速率对1Cr5Mo钢组织及性能的影响

选用不同的降温速率,对1Cr5Mo钢进行退火处理,并测试其相关的组织变化及对力学性能的影响。结果表明,随着降温速率的降低,1Cr5Mo钢抗拉强度、屈服强度及布氏硬度逐渐降低,延伸率逐渐升高。降温速率为50℃／h时,试样各项力学性能指标较为优良,可为1Cr5Mo钢在实际工程应用中的热处理、热加工性能方面的基础研究提供一定的参考。     

冷却工艺对热轧65Mn钢显微组织和力学性能的影响

结合65Mn钢连续冷却转变(CCT)曲线,采用硬度计、光学显微镜及拉伸试验机研究了终轧温度、终轧至卷取的冷却速率及卷取后的冷却速率对热轧65Mn钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:在冷却速率相同的情况下,随着终轧温度的升高,65Mn钢的晶粒尺寸增大,强度和硬度降低;在终轧温度及卷取后冷却速率相同的情况下,加快终轧至卷取区间的冷却速率,可以细化65Mn钢组织,提高其强度和硬度;在终轧温度和终轧至卷取区间冷却速率相同的情况下,降低卷取后冷却速率,促进了65Mn钢珠光体晶粒的长大,降低了其强度和硬度。     

卷取温度对0.8设计系数X80管线钢显微组织与力学性能的影响

采用拉伸试验机、冲击试验机、扫描电镜、激光共聚焦显微镜、透射电镜等研究了0.8设计系数X80管线钢在不同卷取温度下的力学性能和显微组织。结果表明:试验钢的显微组织都以针状铁素体为主,随着卷取温度的升高,M/A岛体积分数逐渐降低,针状铁素体含量逐渐增多,板条贝氏体逐渐消失;当卷取温度达到480℃时,准多边形铁素体的比例逐渐增大,且晶粒尺寸逐渐增大;钢中析出相受卷取温度的影响较小,均为典型的(Nb,Ti)(C,N)复合型析出粒子;随着卷取温度的升高,试验钢的屈服强度和伸长率先升后降,而抗拉强度呈下降趋势,卷取温度对试验钢低温冲击韧性的影响较小,370℃卷取后试验钢的显微组织和力学性能较佳。     

不同介质淬冷过程的有限元分析研究

对45#钢在不同介质(水和油)进行淬冷过程进行有限元分析(ANASY).针对淬冷过程中,在不同介质下零件的冷却速度及冷却后应力的分布进行了仿真.得出了温度场图及应力场分布图.通过ANASY仿真,分析验证了水和油的冷却能力,水的冷却能力虽然很强,但冷却特性很不理想;而油的冷却特性虽比较理想,但冷却能力又嫌低.根据仿真分析,在工程实践中可以制定出合适的淬火工艺,并提高工件淬冷后的抗拉强度.     

卷取温度对X80管线钢组织和性能的影响

在实验室450 mm轧机上用控制轧制和控制冷却的方法制备了X80管线钢板,采用光学显微镜、透射电镜和力学性能试验机等研究了卷取温度对该钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:当卷取温度在463～597℃范围内变化时,随着卷取温度的升高,该钢组织中针状铁素体含量增加,M-A岛更细小均匀,显微组织明显细化;在597℃卷取时,该钢的屈服强度达到650 MPa,抗拉强度达到790 MPa,伸长率达到30%左右。     

冷却速率对X80管线钢显微组织及力学性能的影响

将X80管线钢加热到奥氏体化温度以上(920℃)并保温7min后,在不同冷却介质(质量分数10%NaCl溶液、自来水、机油、空气,冷却速率依次降低)中冷却,研究了其显微组织和力学性能。结果表明:随着冷却速率的降低,试验钢的强度和硬度降低,塑性增大,冲击功先增大后减小;在较高速率下冷却(NaCl溶液和自来水)后,组织中生成了贝氏体铁素体和少量马氏体板条,马氏体板条内有大量位错结构和少量碳化物,试验钢具有高的强度和低的变形能力;在较低速率下冷却(空气)后,组织中形成了多边形铁素体、贝氏体铁素体和少量块状马氏体-奥氏体组织,试验钢的强度和冲击韧性较低;在适中冷却速率下冷却(机油)后,组织中形成了贝氏体和铁素体的双相组织,多位向分布的细小贝氏体和邻近贝氏体的高密度位错铁素体使得试验钢具有良好的综合力学性能和较高的抗大变形能力。     

07MnNiMoDR钢火灾后力学性能及组织研究(二)——拉伸性能

对07MnNiMoDR钢进行不同温度、保温时间和冷却速率的热处理来模拟材料的受火过程,对经历不同热处理后的材料进行了拉伸试验。结果表明,07MnNiMoDR钢受火后其拉伸性能急剧变化的温度临界值为650℃;当温度高于650℃时,07MnNiMoDR钢从有屈服变为无屈服现象;当温度低于临界值时,保温时间对拉伸性能影响不明显;在同一温度和保温时间下,水冷时的屈服强度和抗拉强度分别高于空冷时的强度;抗拉强度和硬度具有较好的线性关系。当温度高于临界值时,空冷下屈服强度和抗拉强度随温度升高而下降,850℃时屈服强度和抗拉强度分别下降到260MPa和550 MPa;水冷下抗拉强度随温度升高而增大,850℃时增大到775 MPa,而屈服强度随温度先下降后增大,800℃时达到最小值390 MPa,随之增大到850℃时的550 MPa。