对40Mn带钢脱碳问题的探讨

1 前言 40Mn冷轧钢带是生产各式链条的重要原料,不仅要求具有很高的强度和韧性,而且应有一定的表面硬度和耐磨性。但是,40Mn钢在加热过程中易产生脱碳层,大大降低了带钢的表面硬度和使用性能。因此,各链条厂用户都把带钢表面硬度和脱碳层作为验收原材料的重要指标。     

ZG40Mn2托轮缺陷原因分析

ZG40Mn2托轮正火后进行超声检测没有底波,怀疑是粗晶问题。通过对ZG40Mn2托轮进行解剖,观察其微观组织,测定其晶粒度,分析缺陷产生的原因。     

热处理对40Mn2钢耐磨料磨损性的影响

用经过不同热处理的４０Ｍｎ２钢进行了两种磨料磨损试验研究，讨论了热处理和热处理引起的力学性能及显微组织的变化对钢的耐磨性的影响。     

40Mn2锻造磨球失效分析

利用扫描电子显微镜、能谱仪、光学金相显微镜、光谱仪等仪器,对40Mn2锻造磨球以及锻造坯料进行组织分析和化学成分测定,探讨了生产过程中锻造磨球出现裂纹和心部孔洞等缺陷的主要原因.结果表明:锻造坯料中存在较严重的带状组织和缩孔、夹杂等缺陷;同时锻造磨球淬火过程中热处理工艺参数不合理,形成粗大的魏氏组织;建议在冶炼过程中添加去渣剂,在轧制生产过程后增加均匀化退火处理,在锻造生产中调整加热、冷却条件以避开魏氏组织生成区域.     

40Mn钢链片断裂原因分析及改进措施

采用硬度计、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪等试验手段,研究分析了40Mn钢链片热处理装配后产生裂纹的原因.结果表明,断口形貌主要为冰块状沿晶断裂,是沿原始奥氏体扩展的马氏体相变局部应力集中所造成;断裂试样硬度严重不均且显微组织中存在大量带状组织;C-Mn元素成分偏析引起带状组织,从而导致晶界间结合力大大降低;改进炼钢及连铸工艺可消除铸坯中心偏析和带状组织,经930℃正火亦可使钢板中带状组织消失.     

40CrMo主轴套与16Mn轮盘的焊接

叶轮轮毂由40CrMo主轴套与16Mn轮盘焊接而成,并承受动载荷作用.通过对其几种焊接接头力学性能的比较,选取合适的焊条,制定合理的工艺参数,保证了其焊接质量.     

超低Cr含量的40Mn2钢履带链轨节热处理工艺改进

对40Mn2钢制履带链轨节热处理调质生产中出现的强度、硬度偏低现象进行原因分析,超低的Cr含量不但会降低钢的淬透性,而且降低钢的淬硬性,由此对原热处理工艺进行改进。结果表明,提高淬火冷却速度,将AQ251淬火液浓度降低到10%,可使淬火后的硬度提高到52～56HRC,回火后的硬度提高到35～38HRC。     

非稳态浇注对40Mn2钢洁净度的影响

某钢厂生产40Mn2钢采用转炉→LF精炼→连铸工艺,但多次因钢中夹杂物而引起质量异议。本研究针对该厂当前生产工艺,系统的分析了稳态和非稳态浇注条件下中间包钢液、连铸坯的氧氮含量、显微夹杂物和大型夹杂物水平。分析结果表明:非稳态浇注条件下,钢液和铸坯的氧氮含量和夹杂物含量均明显高于稳态浇注,中间包内钢液的二次氧化和结晶器中保护渣的卷渣是限制40Mn2钢洁净度的主要因素。     

LF工艺下40Mn2钢的洁净度分析

某钢厂采用转炉→LF精炼→连铸工艺生产40Mn2钢,但钢液洁净度并未达到预期水平。本研究通过示踪剂试验,系统分析了各工序中钢的氧氮含量和显微夹杂物水平。结果表明:尽管LF精炼起到了较好的夹杂物控制作用,但整个流程钢液二次氧化和卷渣较为严重,而这也是钢液洁净度的主要影响因素。     

不同淬火工艺对D2钢组织与性能的影响

研究了不同淬火温度、不同冷却方式对新型D2钢硬度及组织的影响。讨论了不同淬火温度下新型D2钢组织和性能变化的原因。结果表明：随着淬火温度的升高,在水冷、油冷、雾冷、风冷等冷却方式下,试样的硬度值都大致呈现先升高后降低的趋势,同时试样的硬度峰值出现在不同的淬火温度,水冷的硬度峰值在980 ℃。油冷的硬度峰值出现在980 ℃和1020 ℃。而雾冷和风冷,获得硬度峰值的淬火温度出现在980 ℃和1040 ℃左右,在1040 ℃淬火其峰值硬度达到61 HRC。     

“零保温”淬火工艺对40Cr钢组织与性能的影响

研究了不同温度“零保温”淬火工艺下,40Cr钢的显微组织与性能的变化规律。结果表明,在850~910 ℃下“零保温”淬火和550 ℃回火后,40Cr钢的硬度、抗拉强度和冲击吸收能量随温度的升高先增加后降低。890 ℃“零保温”淬火和550 ℃回火时,钢的硬度、抗拉强度和冲击吸收能量达到最高值,这些性能均优于同温度下保温淬火时试验钢的性能。40Cr钢“零保温”淬火性能的提高与其淬火后得到的细小板条状马氏体组织、奥氏体晶粒的细化和奥氏体中碳浓度分布不均匀有关。     

淬火油温对40CrMnMo钢钻杆组织和性能的影响

利用硬度测试、显观组织观察、力学性能及冲击性能测试等研究淬火油温对40CrMnMo钢钻杆淬火态的显微组织和截面硬度,回火态的拉伸性能和冲击吸收能量的影响。结果表明,淬火油温对钻杆的微观组织和硬度影响显著,进一步影响回火后的力学性能、屈强比和冲击吸收能量。随着淬火油温的升高,冷却速度先升高后降低,油温30~50 ℃为宜,淬透性好,微观组织均匀,晶粒细小,回火后力学性能好,屈强比高,具有较高的冲击性能和较好的韧性,综合性能良好。     

冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响

研究了冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响。结果表明,780 ℃淬火油冷、550 ℃回火后试样具有较高的抗拉强度和冲击吸收能量,分别为1250 MPa和78.63 J;20%聚乙二醇商用淬火液冷却后的抗拉强度为1140 MPa,冲击吸收能量为80.7 J;油冷及20%聚乙二醇淬火液冷却后组织为索氏体组织和少量的铁素体。860 ℃淬火雾冷/空冷+550 ℃回火后试样的抗拉强度分别为1010 MPa和945 MPa,冲击吸收能量分别为35.7 J及38.4 J,组织为回火索氏体或粒状贝氏体。780 ℃淬火油冷/商用淬火液冷却是较为合适的淬火冷却工艺。780 ℃淬火油冷/20%聚乙二醇淬火液冷却+550 ℃回火后冲击断裂机制为韧性断裂,860 ℃淬火雾冷/空冷550 ℃回火后冲击断裂机制为脆性断裂,增加淬火冷却速度可以改善冲击断口形貌。     

淬火温度对40Si2Ni2CrMoV钢组织及析出行为的影响

通过OM、SEM、TEM等手段,研究了40Si2Ni2CrMoV钢不同温度淬火(840、860、880、900 ℃)和300 ℃回火后的显微组织和力学性能,并利用相分析法对钢中的析出相进行了定性及定量表征。结果表明,在800~900 ℃淬火时,随着淬火温度的升高,试验钢的组织为板条马氏体,并呈现先细化后粗化的趋势,在880 ℃时组织最细,且均匀性较好;析出相弥散分布于马氏体基体中,随着淬火温度的升高,析出相逐渐回溶。结合力学性能研究,认为880 ℃是该试验钢较合适的淬火温度。     

亚温淬火工艺对45钢组织和性能的影响

通过对45钢进行预备热处理＋亚温淬火＋回火处理,探讨亚温淬火前的预备热处理和亚温淬火温度对其组织和性能的影响。结果表明,亚温淬火对钢性能的影响主要取决于残留铁素体的形态和数量。淬火＋高温回火作为预备热处理,亚温淬火后残留铁素体为细小的针状,可提高45钢性能;而退火作为预备热处理,亚温淬火后残留铁素体粗大不匀,使45钢性能降低。随亚温淬火温度提高,残留铁素体的数量减少,钢的强度、硬度提高,塑性、韧性下降。与传统的淬火工艺相比,合适的亚温淬火工艺可提高45钢的强韧性,从而获得良好的力学性能。     

Q&P工艺对20Si2Mn钢组织和力学性能的影响

对经不同QP工艺处理后的20Si2Mn钢静拉伸性能进行研究。结果表明,QP处理过程中,随着淬火终点温度的升高,试验钢的抗拉强度逐渐降低,伸长率逐渐升高且普遍高于10%;随着配分时间的延长,试验钢的抗拉强度随之降低,但伸长率随之升高,最高达到16.8%。在TA=900℃、TQ=270℃、TP=400℃、tP=300 s的条件下,其显微组织组成相为减碳马氏体、富碳的残留奥氏体时最终获得了21 430 MPa·%的最高强塑积。     

Mn元素对9Ni钢组织及力学性能的影响

通过光学显微镜和透射电镜对不同锰元素含量的9Ni钢的显微组织进行观察和分析,研究了锰对热轧态、调质态钢板显微组织和力学性能的影响。结果表明,锰含量对试验钢显微组织的类型没有明显影响,但会影响生成的M-A岛的数量;锰含量的增加,可使钢的固溶强化作用增强,提高强度,但会使锰的偏析情况更加严重;降低9Ni钢中锰元素含量可使低温钢的低温冲击韧性明显提高;经调质热处理后,钢板的组织更加细化、均匀,钢板的冲击韧性得到明显改善。     

回火工艺对ZG30Mn铸钢组织与力学性能的影响

基于光学显微镜(OM)对不同回火工艺参数下的ZG30Mn铸钢显微组织进行观察分析,同时进行拉伸性能、布氏硬度与冲击性能等力学性能检测。结果表明,经不同回火温度与回火时间处理后,ZG30Mn铸钢显微组织均以不同形态的回火索氏体为主。在相同的保温时间(90 min)下,随着回火温度(580、600、620、640 ℃)的升高,ZG30Mn铸钢的强度与硬度均不断减小,断后伸长率和冲击吸收能量均呈不断增大的趋势。在相同的回火温度(620 ℃)下,随着回火时间(30、60、90、120 min)的增加,ZG30Mn铸钢的强度与硬度均不断减小,但断后伸长率和冲击吸收能量呈现先增后减的变化趋势。回火温度对马氏体向索氏体转变过程起关键作用,温度的升高将影响α-Fe相回复和再结晶的效率,弥散的细小渗碳体逐渐长大并球化,导致强度与硬度降低,断后伸长率和冲击吸收能量增加。而回火保温时间将决定渗碳体的长大程度,随回火时间的增加,渗碳体的聚集长大导致断后伸长率和冲击吸收能量降低。     

淬火工艺对30MnSi钢筋显微组织的影响

研究了30MnSi钢热轧盘条淬火过程中的淬火温度、保温时间和冷却速率对显微组织的影响。结果表明,随着淬火温度的升高和保温时间的延长,试验钢筋组织中铁素体体积分数减少,组织细化;随着保温时间的延长和冷却速率的提高,铁素体体积分数均逐步递减。