热处理工艺对51CrV4弹簧钢组织与性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)分析弹簧钢过早发生疲劳断裂的原因,研究热处理工艺对51CrV4弹簧钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明:热处理过程中淬火温度过高导致晶粒度等级偏低,为6.5级,马氏体组织粗大,并且表面出现全脱碳层,总脱碳层厚度为301.56μm,疲劳试样的扫描形貌是沿晶断裂,属于脆性断裂;经过在860℃下保温40 min油淬、随后在450℃下回火保温90 min的优化热处理工艺处理后,弹簧钢的综合性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别为1678 MPa和1293 MPa,断后伸长率和断面收缩率为8.9%和42.5%,回火硬度为45.2 HRC,疲劳断口为塑性断裂,疲劳寿命由6.3万次提升到11万次,满足弹簧钢的性能要求。     

采取水中爆盐解决螺伞轴的硬度问题

我厂为某装载机厂生产的螺伞轴（见图1），是用20CrMnTi钢制造，渗碳后经盐炉加热，860℃，油冷淬火，要求硬度58～64HRC，实际生产中虽然齿部硬度达到要求，但轴承档硬度不足，只有40HRC左右。曾在渗碳工艺上采取多方措施及调整淬火温度到880℃，均无明显效果。分析原因是由于20CrMnTi钢淬透性不足所致，油淬临界直径为15～40mm，有一段时间改用20CrMnMo钢，渗碳时碳化物级别较难控制，并且渗碳后在轴承档处常有轴向裂纹产生。要提高螺旋伞轴轴承档的硬度，关键是要提高淬火冷却速度。工件出盐浴后油淬时，发现在轴承档上粘敷着一层…     

20CrMnTi钢齿轮疲劳寿命研究

齿轮是推土机等工程机械的常用重要传动件,使用中其失效主要由疲劳所致。为了弄清这类齿轮疲劳失效的原因,提高齿轮的疲劳寿命,制作了试验用20CrMnTi钢齿轮,对其渗碳至1.8~2.4 mm和2.4~3.0 mm两种深度,炉冷至840℃油淬,随后再次加热至840℃油淬,180℃回火。采用MTS Landmark250KN型电液伺服试验机对齿轮进行了动态压缩试验,采用电子显微镜观察齿轮的疲劳断口形貌。结果表明,渗碳层越深,齿轮的疲劳寿命越高,疲劳断口可分为裂纹源区、裂纹扩展区和瞬断区三部分,距表面100~200μm处有少量产生裂纹源的微孔洞。此外,齿轮表面的机加工缺陷也易导致裂纹源的形成。     

27SiMn钢的贝氏体化热处理工艺

以27SiMn钢贝氏体转变的冷速条件和温度范围为依据,采用正交方法进行了分段淬火的热处理试验。研究了淬火温度、淬火保温时间、回火温度、回火保温时间对于热处理后钢材力学性能的影响规律。结果表明,27SiMn钢获得贝氏体组织的最优热处理工艺为：910 ℃,30 min淬火（油冷至450 ℃后空冷至室温）+250 ℃,40 min回火,经该工艺热处理后27SiMn钢的屈服强度从423 MPa 提高到693 MPa,抗拉强度由689 MPa提高到890 MPa,伸长率和断面收缩率分别为28%和67%,冲击吸收能量由原来的的13 J提高到64 J,冲击韧性显著改善,满足了工程机械用钢的需求。     

CL60车轮钢热处理后的接触疲劳寿命

研究了CL60钢在830 ℃保温30 min后马上放入水中冷却3~5 s,然后在500 ℃回火40 min,最后空冷至室温后的显微组织、力学性能及接触疲劳寿命,分析了夹杂物和残余应力对其接触疲劳寿命的影响。结果表明,热处理后,CL60车轮钢组织为细小均匀的索氏体,强塑性得到提高。径向载荷F＞1500 N时,随着径向载荷的增大,接触疲劳寿命呈几何倍数下降。组织中氧化铝夹杂降低车轮钢的接触疲劳强度,而硫化物对接触疲劳寿命影响较小。热处理后残余压应力增加,从而延长CL60钢接触疲劳寿命。     

冷变形和再结晶退火对TP304钢晶粒度的影响

对TP304钢实施19%和25%的冷塑性变形后,分别在650℃、700℃、800℃及900℃下进行30 min再结晶退火,研究变形率和再结晶退火温度对TP304钢晶粒度的影响。结果表明,TP304钢在650℃、700℃及800℃下再结晶退火30 min,不能实现完全再结晶;900℃下再结晶退火30 min,可获得完全再结晶组织;19%冷变形+900℃再结晶退火30 min,TP304钢晶粒平均直径从40μm细化到22μm;25%冷变形+900℃再结晶退火30 min,TP304钢晶粒平均直径从40μm细化到17μm,二者晶粒度级别均由6级细化到8级,25%冷变形+900℃再结晶退火30 min的细化晶粒效果最优。     

变形量及热处理对高标纯钛管材组织与性能的影响

对高标Gr.2(TA2)纯钛管材冷加工变形量及热处理温度对室温力学性能及显微组织的影响进行分析。结果表明:冷加工变形量为48%时,经500℃热处理,局部出现少量等轴晶,90%以上为加工态组织;经550℃热处理,可获得晶粒尺寸小于5μm的细小等轴晶;冷加工变形量达到60%时,经500℃热处理,可获得晶粒尺寸小于5μm的细小等轴晶;当冷加工变形量为48%、热处理温度选择550~600℃,冷加工变形量为60%、热处理温度选择500~600℃,可获得满意的力学性能及显微组织。     

锻件的热处理裂纹和白点免疫性

<正> 1.热处理裂纹的出现某34CrNi3Mo 钢销轴,是由11t 钢锭热送水压机车间锻成直径约420mm 的坯料,经等温退火后转锤锻车间二次锻造成形的。工艺规定,锻后灰冷至室温再转热处理车间进行退火,然后转机加工车间进行粗加工。但实际锻件未经退火,直接加工成直径200mm、长3000mm 的销轴。     

影响20CrMnTi钢热顶锻开裂原因分析

一、前言 20CrMnTi是一种良好的合金渗碳钢,主要用来制造承受较高应力和能抗冲击载荷的重要机械零件,如电机主动齿轮、汽车万向节十字头等。经过高温淬火、回火或表面渗碳处理,来提高抗弯强度和抗接触疲劳抗力。这就势必对冶炼技术(原材料质量)和轧制工艺有较高要求。二、问题的提出 20CrMnTi钢整个冷热加工工艺比较复杂,一般需经剪切断料→热锻压→坯料半成品加工→各种热处理→精加工等工序。我厂生产的20CrMnTi钢主要问题是毛坯热锻     

热处理工艺对机械维修用T10工具钢性能的影响研究

采用不同工艺对机械维修刀具用含锶T10工具钢进行了热处理,并对其进行了显微组织、低温冲击性能和疲劳性能的测试。结果表明,与850℃淬火相比,800℃或750℃淬火使钢的低温冲击性能和疲劳性能得到提高,但性能改善效果不及820℃×15 min+780℃×30 min分级淬火。与850℃淬火相比,820℃×15 min+780℃×30 min分级淬火使其低温冲击功增加78%、疲劳寿命延长58%。     

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。     

Influence of Solution Treatment on Impact Toughness and Microstructure of Cobalt-free Maraging Steel

The influence of different solution temperature on microstructure and impact toughness of cobalt-free maraging steel 00Ni14Cr3Mo3Ti was investigated by SEM and X-Ray diffractometer.The experimental results showed that with the solution temperature variation, the martensite morphology has not changed, is still lath martensite.Undissolved Laves phase hindered the dislocation movement after 750 ℃ solution heat treatment, which result in a very low impact absorbed energy, the impact fracture has no obvious plastic deformation, with bad toughness.With the solution temperature increased, the undissolved phase gradually dissolved, the impact absorbed energy increased gradually.All the Laves phase dissolved when reach to 900 ℃, the impact absorbed energy reaches the maximum, is 61 J.Fracture morphology change from brittle fracture into toughness transgranular fracture with deep dimple. When solution temperature is above 900 ℃, with the solution temperature further increase, austenite grain size increases significantly.Average grain diameter of austenite is about 70 μm after 1050 ℃ solution treatment, the density of precipitates on the grain boundary of maraging steel is increase substantially, deformation compatibility deteriorate, which result in the impact absorbed energy decreased significantly.Fracture type becomes transgranular and quasi-cleavage mixed fracture with the characteristics of the river patterns from ductile transgranular fracture.     

F/M钢包壳管材热处理工艺优化

通过对Fe-12Cr-1.5W-0.2V-0.15Ta F/M钢包壳管材分别进行980~1150 ℃正火和600~730 ℃回火处理,研究不同热处理工艺对包壳管材微观组织、室温力学性能的影响。结果表明,不同温度正火处理后,F/M钢包壳管材的组织均为板条马氏体,随正火温度的升高,粗大的碳化物颗粒逐渐固溶至基体中,且原奥氏体晶粒尺寸会产生粗化,从1050 ℃的40 μm增至1150 ℃的80 μm;不同温度回火后,马氏体基体上析出细小纳米级碳化物颗粒,随回火温度增加,碳化物颗粒析出数量明显增加,但析出的碳化物颗粒尺寸无明显变化;包壳管材经过1100 ℃×60 min正火+650 ℃×90 min回火后具备良好的微观组织和力学性能,其原始奥氏体晶粒无明显长大,马氏体板条组织平均晶粒尺寸约为6.0 μm,小角度晶界比率为59.6%,沿着原奥氏体晶界有纳米相析出,晶内马氏体界面处析出大量纳米相,此时,管材表现出良好的强塑性匹配,抗拉强度为1024 MPa、屈服强度为849 MPa、伸长率为17.3%。     

时效处理对7A20铝合金时效硬化响应和晶间腐蚀的影响

研究了自然时效(NA)效应对7A20铝合金人工时效硬化行为的影响,测试了其维氏硬度和力学性能,运用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜表征了其微观组织演变情况。结果表明:固溶处理后的试样在室温放置过程中表现出明显的自然时效效应。经3天(NA3)和8天(NA8)自然时效处理后的试样,人工时效初期均出现了时效软化效应,经2 h人工时效后,显微硬度分别降低25.3%和22.7%。不同热处理后试样的基体晶粒无明显差异,但晶内结构却有明显差别。热处理后的试样,在晶界处均存在20 nm左右的PFZ区。NA3+160 ℃×40 h和NA8+160 ℃×40 h的试样,晶内短棒状析出相数量增多。固溶处理后直接进行人工时效,抗晶间腐蚀性能最好,腐蚀深度为80~120 μm。NA3和NA8试样经160 ℃×40 h人工时效后,其晶间腐蚀深度分别达到了100~140 μm和120~160 μm,且有明显的脱落现象。     

静压力对超声滚压表层特性的影响

目的研究不同静压力对试样表面形貌、粗糙度、晶粒细化程度、随表层深度变化的显微硬度和残余应力的影响。方法运用超声滚压加工技术,采用HEU-Ⅱ系列的超声滚压设备和卧式车床对AISI304不锈钢进行处理,改变静压力,其余参数不变。利用综合扫描电子显微镜、触针式粗糙度仪、金相显微镜、显微硬度仪和X射线衍射分析仪等进行检测分析。结果静压力在300~800 N时能获取较好表面质量,超过800 N后会对表面产生损伤,出现细纹。通过XRD分析,静压力越大,晶粒细化程度越高,X衍射峰的宽化程度也越小。试样表层硬化层深度和硬度随静压力增大而增加,600 N时的硬化层比200 N时增加150μm,硬度增加35%,残余应力在表面表现为压应力,随着静压力增加而增加。当静压力增大到600 N时,最大残余应力由表面转移至材料内部。结论静压力参数在一定的范围内会产生很好的加工效果,超过一定的范围则会带来不良影响,这为运用超声滚压技术加工精密工件奠定了理论基础。     

正火工艺对420 MPa级海上风电用钢板组织及性能的影响

利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、室温拉伸、低温冲击测试等试验方法,采用了正火、强化正火、正火+400 ℃回火的热处理工艺,研究了不同正火工艺对420 MPa级海洋风电用钢板组织和性能的影响。结果表明:通过正火处理后,正火态试验钢的平均晶粒尺寸由轧态试验钢的8 μm细化至6 μm,带状组织得到改善,强度与低温冲击性能均得到提升,屈服强度提升至442 MPa,－50 ℃下的冲击吸收能达到120 J;通过正火+400 ℃回火处理后,平均晶粒尺寸为7 μm,虽然大幅度提升了钢的低温冲击性能,－50 ℃下的冲击吸收能量达到194 J,但是钢的屈服强度降低为422 MPa。强化正火后组织为铁素体+珠光体+少量贝氏体,平均晶粒尺寸为5.6 μm,屈服强度提升至460 MPa,断后伸长率和低温冲击吸收能量相较于正火后试验钢有所降低但仍能满足EN10025性能标准,达到强韧性的最佳匹配,是生产420 MPa级海上风电用钢的最佳热处理工艺。     

工程机械用Q1100钢的热处理工艺

以一种屈服强度为1100 MPa的高强度工程机械用钢为对象,研究了再加热淬火温度(880～980 ℃)和回火温度(200～650 ℃)对Q1100钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,淬火温度从880 ℃升高至980 ℃,试验钢的平均奥氏体晶粒尺寸从8 μm增加到24 μm,试验钢的屈服强度和抗拉强度都呈先升高后降低的趋势,并在920 ℃时达到最大,而-40 ℃冲击性能则随之持续降低。试验钢经920 ℃淬火+200～650 ℃回火后,随着回火温度的提高,试验钢的马氏体板条合并,板条形貌逐渐模糊,碳化物数量和形貌也随之发生改变,强度大幅下降,塑性和韧性则先降低后升高。试验钢最佳的热处理工艺为920 ℃淬火+200～250 ℃回火。     

淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响

H13E钢是通过调整合金元素对H13钢进行了一定的改性,研究了淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着淬火温度的升高,奥氏体晶粒尺寸单调增加,从1020 ℃升高至1080 ℃时,平均奥氏体晶粒尺寸增长了约40 μm;硬度在1060 ℃达到最大值,为61.6 HRC,相较于传统H13钢硬度高3~5 HRC,同时冲击吸收能量可达16 J以上。当保温时间在20~50 min时,奥氏体晶粒增长速率较缓慢,平均奥氏体晶粒尺寸仅增长7 μm左右,同时硬度仅下降0.2 HRC左右。相同条件下油冷后H13E钢马氏体更细小,力学性能优于空冷后的H13E钢。考虑综合力学性能,H13E钢较佳淬火工艺为:1060 ℃保温20～30 min,油冷。     

球墨铸钢材料性能研究与优化

针对球墨铸钢轧辊在使用过程中出现的开裂失效问题,从材料化学成分、组织方面对开裂原因进行了分析。结果表明:材料化学成分及热处理工艺参数控制不当导致的组织异常是轧辊开裂的主要原因,材料化学成分中C、Si、Mn质量分数分别为1.40%、1.50%、0.70%,热处理温度为950℃的试棒组织和性能最佳,抗拉强度和伸长率分别为989 MPa和2.0%,对应轧辊的使用寿命最长。