热处理对1000MPa级工程机械结构用钢组织和性能的影响

设计了一种低碳Mn-Mo-Nb-Cu-B系超高强度工程机械结构用钢,研究了在同种成分条件下TMCP(thermo-mechan-ical control-process)+回火与控轧+直接淬火+回火两种工艺对钢组织和性能的影响.对比分析了热处理前后钢板各项力学性能和组织的变化.结果表明,两种工艺条件下钢的屈服强度和冲击性能的变化趋势相似,经500～620℃回火1h后钢的屈服强度均有大幅度提高.控轧+直接淬火+回火得到的钢板综合性能明显优于TMCP+回火,前者在600℃回火后屈服强度仍达到1000MPa以上,同时延伸率达到18%,-40℃冲击功大于30J,而后者塑性较好但强度稍低;随回火温度的升高,控轧+直接淬火+回火工艺条件下的组织演化速度要快于TMCP+回火工艺.     

热处理工艺对海洋工程用高强度耐低温H型钢组织及性能影响

摘要：以热轧耐低温H型钢为研究对象,采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜分析和力学性能测试等手段,研究了完全淬火和亚温淬火对试验钢微观组织和力学性能的演变规律。结果表明,试验型钢经780℃亚温淬火+600℃回火处理后,形成回火索氏体+铁素体的网状组织;试验型钢900℃淬火+600℃回火处理后,转变得到具有马氏体位向的回火索氏体,碳化物分布更加细小均匀,位错密度下降。2种热处理工艺制备H型钢综合力学性能优良,屈服强度均达到500MPa以上,900℃淬火+600℃回火处理后钢的屈服强度和抗拉强度更高。-40℃低温冲击韧性比热轧状态下出现大幅度提高,随着淬火温度升高冲击功更加稳定。     

低焊接裂纹敏感性钢07MnNiMoDR的组织性能研究

对低焊接裂纹敏感性钢07MnNiMoDR的调质工艺和组织性能进行了研究.结果表明:实验钢淬火后能够获得铁素体+粒状贝氏体组织,大量的碳化物均匀弥散的分布在铁素体基体和晶界上,随着淬火温度的提高屈服强度提高,钢板厚度方向的组织差异性缩小.经600℃回火后,实验钢的屈服强度获得提高,抗拉强度基本不变,组织转变为碳化物+多边形铁素体,厚度方向上组织均匀性进一步缩小.经930℃淬火600℃回火后,实验钢厚度1/2处低温冲击韧性明显下降,此外经900℃淬火630℃回火后,实验钢厚度1/2处抗拉强度出现了不合格,其最佳的热处理生产工艺为900℃淬火+600℃回火.     

回火工艺对高强钢性能和组织的影响

邯钢在3 500 mm轧机生产线展开"控制轧制+直接淬火+回火"工艺生产1 100 MPa以上级别超高强钢板的试验研究。结果显示:DQ状态钢板的抗拉强度达到1 420 MPa,屈服强度达到1 050 MPa,延伸率约为9. 0%;经过500～750℃回火,钢板的抗拉强度明显下降,延伸率、冲击韧性提高,组织为明显的板条马氏体;经过500～680℃回火,马氏体板条中存在明显的析出物;经过720～750℃回火,组织中不再有明显的板条形貌。     

淬火温度对80mm调质690MPa级低碳贝氏体高强钢板组织性能的影响

通过金相显微镜、扫描电镜、力学性能测试,研究了830～930℃淬火+650 ℃回火对690 MPa高强钢显微组织和力学性能的影响.结果表明:实验钢经两相区830 ℃淬火+650 ℃回火后的组织为板条状铁素体和回火索氏体,其屈服强度较低为679 MPa.淬火温度在完全奥氏体化相区为890～930℃时,随着淬火温度升高,材...     

低C含7.7%Ni低温钢经两相区淬火后的组织性能

 提出了一种Ni质量分数为7.7%的低C低温用CrNi钢,研究了其经淬火+两相区淬火+回火（QLT）处理后的力学性能,采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和电子背散射衍射（EBSD）对试验钢的显微组织演化规律进行了研究。结果表明：经QLT处理的试验钢的显微组织主要为铁素体（F）+板条马氏体（LM）+马氏体/奥氏体组元（M/A）+回转奥氏体（γ′）。随着两相区热处理温度（tL）的升高,LM的比例逐渐增加,F的比例逐渐减少,晶粒细化,大角度晶界（HAGB）比例和平均晶界角度（AGBA）大幅增加。当tL在650~680℃时,γ′的体积分数约为7%。-196℃下韧性（KV2）主要取决于γ′含量和HAGB比例两个因素。经QLT处理,试验钢的屈服强度（Rp0.2）大于530MPa,抗拉强度（Rm）大于670MPa,-196℃下的冲击韧性大于150J,强韧性达到了当前9Ni钢的水平。     

采用在线热处理工艺开发高强钢的研究进展

简述了采用直接淬火（DQ）和在线回火（HOP）工艺开发高强度钢板的研究进展,介绍了屈服强度690 MPa级、800 MPa级9、60 MPa级和1 100 MPa级超高强度钢板试制结果。试制钢的微观组织为超细贝氏体及与马氏体的混合组织,此类组织具有良好的强韧性。采用HOP工艺以较快的加热速度热处理,形成的细化渗碳体和分布均匀的马奥组元。细化的渗碳体均匀地分布在基体中,可提高钢板的强度和低温冲击功。研究认为,在线淬火及回火技术未来将成为高强结构钢的重要发展方向。     

热处理工艺对NM450耐磨钢组织与性能的影响

对控轧控冷工艺生产的16 mm厚度规格NM450耐磨钢板进行930℃+保温20 min淬火、200℃+保温25 min回火处理,并对热轧态、淬火态及回火态的钢板取样进行组织性能分析。结果表明,热轧后钢板组织为铁素体+珠光体以及少量贝氏体,淬火组织为马氏体+残余奥氏体以及少量贝氏体,回火组织为马氏体+残余奥氏体+针状贝氏体。试验钢淬火+回火处理后Rm1 378 MPa,A5021.5%,-20℃夏比冲击功61 J,表面布氏硬度443 HBW,具有良好的综合力学性能。     

热处理工艺对F550海洋平台用钢组织与性能的影响

通过对不同淬火、回火工艺处理后的F550海洋平台用钢的力学性能、断口形貌、微观组织等进行分析,探讨了淬火、回火工艺参数对钢板性能及组织的影响。结果表明,淬火温度越高,组织晶粒越细小;随回火温度的升高,组织粗化,位错密度减少,钢板强度降低,塑性和韧性提高。16mm厚F550钢板最佳调质工艺为:880℃×120min淬火,630℃×220min回火。调质处理后钢板组织为粒状贝氏体+少量板条铁素体,屈服强度580MPa,抗拉强度660MPa,断后伸长率23%,-60℃冲击功稳定在210J以上。     

热处理工艺对风电锻件用Q345E钢组织及性能的影响

采用拉伸、冲击与微观组织分析等试验研究了风电锻件用Q345E钢经不同热处理工艺下的组织与性能,试验结果表明:890℃淬火时,随着回火温度的升高,Q345E钢的强度逐渐下降,塑性和韧性逐渐增加;550℃回火时,当淬火温度890℃时,Q345E钢综合力学性能最好;Q345E钢的最佳热处理工艺为890℃淬火+550℃回火。在后续生产实验中,经过890℃淬火+550℃回火后,Q345E钢的力学性能均满足要求,屈服强度大于395MPa、抗拉强度大于530MPa,-40℃冲击功大于185J。     

回火温度对Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢组织及强韧性的影响

摘要：矿山机械用耐磨钢构件服役环境恶劣而常常出现磨损失效,研究适用于复杂工况下的高耐磨钢成分、工艺与组织性能的关系,有利于提高耐磨构件的服役寿命并降低经济损失。利用SEM、TEM、洛氏硬度计、万能拉伸试验机及冲击试验机等,研究了160～400℃不同回火温度下Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢的组织形貌、强度硬度及-20℃冲击韧性的变化。结果表明,试验钢淬火态组织主要为板条马氏体,当回火温度为160℃时,马氏体板条依然清晰,但随回火温度升高到400℃,马氏体板条界渐渐消失,基体中出现大量片状或粒状渗碳体。EDS分析发现样品钢基体中含有纳米级Ti、Nb的碳氮化物。随回火温度升高,基体组织演变导致强化机制发生变化,回火温度为300℃,综合力学性能最佳,其抗拉强度为1500MPa,屈服强度1100MPa,伸长率为15.5%。随回火温度升高,-20℃冲击韧性由60J/cm2逐渐降低到36.3J/cm2。     

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。     

Relationship Among Microstructure and Properties and Heat Treatment Process of Ultra-High Strength X120 Pipeline Steel

 The variation of heat treatments including directed quenching and tempering off-line after controlled rolling (DQT) and quenching off-line and tempering off-line after controlled rolling (RQT) with microstructure and mechanical properties of a low-carbon microalloyed steel was compared and analyzed. For DQT, the quenched steel was obviously banded microstructure, with increasing tempering temperature, lath martensite coarsened, the cusp carbide precipitated at grain boundaries, the yield strength fluctuated slightly, and the fracture-separation was obvious. The impact toughness was better in the steel tempered at 500 ℃ for 1 h. In RQT, with increasing tempering temperature, lath martensite degenerated, intragranular and intergranular finer precipitations with smaller than 30 nm precipitated and grew up and were distributed dispersedly, the stripe-like carbides were distributed at grain boundaries, and the yield strength and tensile strengthen decreased obviously. The impact toughness of RQT process was much better than that of DQT process, and the comprehensive mechanical properties were better for the steel tempered at 500 ℃ for 1 h of RQT process.     

纳米粒子强化含铜双相钢的组织性能关系

为进一步提高HSLA系列含铜钢的综合力学性能,利用多步骤热处理工艺(QLT工艺:淬火、临界区淬火及回火工艺)在超低碳Ni-Cr-Mo-V-Cu低合金钢中获得了优异的强度及低温韧性匹配(屈服强度895 MPa、抗拉强度950 MPa、-80℃冲击韧性188 J).利用SEM、XRD及TEM等试验方法研究了试验钢在QLT工...     

低成本工程机械用Q690E级高强钢的热处理工艺与工业化

  以低成本、高附加值Q690E级调质板开发为目标,研究了亚温热处理与调质热处理工艺参数对试验钢显微组织与力学性能的影响。结果表明：在进行810℃亚温淬火处理的前躯体中存在大块状的铁素体时,易导致试验钢的低温冲击韧性恶化;以板条马氏体为前躯体经相同亚温淬火后,显微结构为更加细小的马氏体和以条状形态呈平行趋势分布在马氏体之间的铁素体两相混合组织,试验钢的-40℃冲击功值高达247J,但强度较低;常规调质热处理后的试验钢具有良好的综合力学性能,采用修正后的工艺参数,工业试制6~60mm规格产品的强韧性能均明显超过相关标准要求。     

Effect of Heat Treatment Process on Properties of 1000 MPa Ultra-High Strength Steel

 Two types of steel, C-Mn-Cr-Mo-B microalloyed steel and C-Mn-Mo-Nb-Cu-B microalloyed steel, are designed to develop 1000 MPa ultra-high strength steel. Two kinds of processes, thermomechanical controlled process (TMCP) combined with traditional off-line quenching and tempering (QT) process versus controlled rolling process (CR) combined with direct quenching and tempering (DQ+T) process, are applied. The effect of heat treatment processing mode on the microstructure and mechanical properties is studied. The relationship between microstructure and mechanical properties is investigated by SEM and TEM. After tempering at 450 to 550 ℃ for 1 h, the steel produced by TMCP+QT process shows combination of excellent strength and low temperature toughness. The yield strength is above 1000 MPa, elongation above 15% and impact energy at -40 ℃ more than 30 J. After tempering at 450 ℃, a large number of ε-Cu particles precipitated in C-Mn-Mo-Nb-Cu-B steel produced by CR+DQ+T process lead to a significant increase in yield strength. And after tempering at 500 to 600 ℃, the yield strength of the steel is further improved to 1030 MPa because of precipitates, such as nitride or carbide of niobium, carbide of molybedenum and vanadium. When the tempering temperature is increased above 620 ℃, the yield strength is still higher than 1000 MPa and elongation is above 20% and impact energy at -40 ℃ is more than 35 J. After tempering at above 500 ℃, the toughness of the steel treated by TMCP+QT process is superior to that of steel by CR+DQ+T process.     

回火温度对Q960级高强结构钢组织及力学性能的影响

 以屈服强度960MPa级高强调质结构钢板开发为目标,研究了在相同轧制及淬火条件下,回火温度对试验钢显微结构及力学性能的影响。结果表明：随回火温度的升高,试验钢强度下降,韧塑性总体上呈现升高趋势,其中在300~450℃范围内出现一个韧塑性能的恶化区。当回火温度为600℃时,试验钢呈回火索氏体组织,屈服强度为1030MPa,抗拉强度为1080MPa,伸长率为15.9%,-40℃冲击功达144J,各项指标均满足国标GB/T 16270—2009要求。并对试验钢的拉伸力学性能进行了探讨。     

800MPa级水电用钢的微观组织和力学性能研究

采用控轧控冷与调质工艺相结合的方法,开发了一种力学性能满足要求的800 MPa级高强度水电用钢,并利用组织观察和性能测试手段研究了该水电用钢的显微组织和力学性能。结果表明：经调质处理后,该水电用钢的显微组织为回火索氏体＋回火马氏体,抗拉强度达880 MPa,断后延伸率为18.5%,40℃的冲击功为126 J。微观组织观察表明,该实验钢中碳化物在回火索氏体中分布均匀,在回火马氏体中主要分布在马氏体板条界处。