亚温淬火在大型锻件中的有效应用

对低淬透性的大型锻件直接采用亚温淬火后,其冲击性能改善不大。但经调质处理后,再采用亚温淬火,可以大大提高这类锻件的冲击性能。     

利用亚温淬火改善20MnMo钢管板锻件的冲击韧性

在20MnMo钢锻件强度足够的条件下,用亚温淬火+高温回火工艺热处理可显著提高锻件的低温冲击韧性。     

45#钢拖轮轴调质工艺的优化

在常规工艺的基础上增加亚温淬火,改善了大锻件内部组织,细化了晶粒,提高了45#钢拖轮轴锻件的冲击韧性。     

利用亚温淬火改善C35E水轮机轴锻件的超声衰减及低温冲击功

大型C35E钢水轮机轴锻件在调质前进行超声检测时发现锻件中心存在3 mm左右杂波,影响了锻件的可探性。另外,水轮机轴锻件在进行调质处理后发现低温冲击功低,无法满足用户要求。分析发现,高倍组织中存在大量网状铁素体+魏氏组织导致冲击功波动。采用亚温淬火热处理工艺,可同时解决锻件中心杂波问题并消除网状铁素体+魏氏组织,使低温冲击得到提升。     

2.25Cr-1Mo加氢反应器过渡段调质工艺的优化

在2.25Cr-1Mo加氢反应器过渡段常规调质工艺中增加亚温淬火,改善了大锻件的内部组织,细化了晶粒,提高了锻件的抗回火能力,使模拟焊后热处理(PWHT)后的力学性能显著提高.     

Q550D低碳贝氏体钢特厚板热处理工艺研究

国内传统的特厚板热处理方式为调质处理,钢板表面为索氏体组织,心部为索氏体、贝氏体组织,可以获得较为理想的强度,但由于特厚板厚度较大,厚度方向组织不均匀,无法获得优良的韧性。采用Q550D低碳贝氏体钢的化学成分设计并采用QLT(淬火+两相区亚温淬火+回火)热处理工艺,引入未溶铁素体相,使钢板获得贝氏体+铁素体的均匀混合组织,在保证强度的基础上进一步提高了韧性,进而获得优良的综合性能。研究了不同单相区淬火温度、两相区亚温淬火温度及回火温度下试样的组织与性能,得出Q550D特厚板最佳的热处理工艺：925℃淬火+830℃两相区亚温淬火+640℃回火。     

30CrMnSi钢近亚温超高强度热处理工艺

对30CrMnSi钢进行了淬火+低温回火的超高强度热处理工艺试验。结果表明,淬火温度越高,其强度越高;常规淬火温度淬火的韧性不足,亚温淬火的硬度偏低,均不能满足产品使用性能要求,低于常规淬火温度、高于亚温淬火温度的近亚温淬火复合热处理工艺可以使30CrMnSi钢的抗拉强度达到1520 MPa以上,并且具有较好的韧性,能满足产品耐高速冲击使用要求。     

中碳Cr-Ni-Mo-V耐热高强钢大锻件淬火过程有限元分析

针对大型锻件存在组织不均导致淬火开裂的现象，采用DEFORM有限元软件对中碳Cr-Ni-Mo-V耐热高强钢大型锻件940℃淬火过程的温度场、应力场及组织场进行了数值模拟。结果表明，该中碳Cr-Ni-Mo-V耐热高强钢淬火过程中的锻件心部与表面温差超过600℃,内应力主要集中在台阶位置。根据模拟结果，实际锻件采用“水淬14 min+空冷10 min+水淬”的淬火工艺，可以在保证组织与常规水淬相似的前提下，极大地降低台阶位置的内应力，避免锻件淬火开裂。     

大型主轴、电机轴锻件的亚温正火

根据ＪＢ 1 2 70— 1 985及ＪＢ 1 2 71— 1 985,电站大锻件主轴、电机轴通常采用 35钢或 45钢等制造 ,并根据尺寸分组确定其力学性能要求。为保证力学性能要求 ,对主轴、电机轴通常采用淬火或正火加高温回火处理 ,在这种状态下 ,往往强度足够 ,塑性、韧性指标δ5、ψ、Ａｋ 达不到要求。为此 ,我们对电站锻件主轴、电机轴进行锻后亚温正火加中温扩氢退火处理 ,提高了主轴、电机轴锻件的塑性、韧性及一次处理合格率 ,避免了淬火开裂。　　主轴、电机轴锻件的尺寸示意图如图 1所示 ,它们的锻后热处理工艺 :亚温 (Ａｃ1 ～Ａｃ3)正火加中温扩…     

数字化控时淬火冷却工艺及设备的研究与应用

针对工程中遇到的中碳合金钢件淬火油冷力学性能低和水冷开裂的问题,提出了预冷与水.空气交替控时淬火冷却的工艺方法.该方法的核心是通过计算机模拟确定工艺,并在计算机控制下的淬火冷却设备上实现.该方法在塑料模具钢锻坯、长轴类锻件和船用曲轴锻件等产品的调质处理中得到了成功应用,解决了用传统工艺和其它介质难以解决的难题.     

亚温淬火在碳钢、碳锰钢大锻件中的应用

研究了亚温淬火在具有低淬透性的碳钢、碳锰钢大锻件中的应用,证明同样可获得强韧化的效果。     

球磨机衬板材料及热处理工艺

对传统的中碳低合金耐磨铸钢的化学成分和热处理工艺进行了优化设计 ,使新材料具有较高的强度、硬度和韧性 ,因而抗冲击、抗疲劳、抗磨损性能良好。实际应用表明 ,用此种材料代替油淬和风冷中碳低合金耐磨铸钢 ,不仅生产成本低 ,而且在矿山、电力球磨机制粉等工矿条件下 ,其使用寿命长     

Development and application of alternate timed quenching by water and air

Abstract

Water and air are commonly used quench media with very different quenching powers; further, they are environmentally friendly and of very low cost. Theoretically, alternate quenching by water and air can produce any desired cooling rate between those of each medium alone. While this technology has not been practicable due to the difficulties in process design and control, the recent development of numerical simulation and processing control techniques has established a solid base for its industrial application. A new technology, alternate timed quenching by water and air (AT-quenching), is proposed. The technology has been applied to a medium carbon low alloy steel, the mechanical properties of which do not meet specification after oil quenching, but which suffers cracking after water quenching. The key points are to design the process by computer simulation and to realise it with digitally controlled quenching equipment. The technology has been successfully employed in production of large forged blocks of die steel for plastics moulding, long shaft forgings and forgings for marine crankshaft, effectively solving the difficulties that traditional processes and quenchants encounter.     

冷却介质对不同碳含量合金钢淬火组织及性能的影响

以20CrMnTi齿轮钢为模型,设计制备了不同碳含量及合金成分的试样,以10％NaCl水溶液与液氮作为淬火冷却介质.分析探讨了试样淬火后微观组织形貌与宏观硬度的对应关系,以及不同冷却速度对其组织转变的影响.结果表明:采用10％NaCl水溶液作为淬火介质时,低中碳试样的组织为典型板条马氏体,高碳试样微观组织中保留了大量残...     

连铸945钢厚板亚温淬火工艺研究

对连铸945钢厚板（δ=20mm)的亚温淬火热处理工艺进行了研究。优选出了适合该钢的亚温淬火热处理工艺。经新工艺处理的945钢厚板强韧性均有较大储备，特别是低温冲击韧度有较大提高。文章还研究了该钢厚板亚温淬火后的组织和冲击断口形貌；研究了工艺参数与力学性能之间的关系；对亚温淬火的强韧化机理也作了探讨。     

淬火温度对Fe-B-C铸造合金显微组织和硬度的影响

在水冷淬火条件下,研究了淬火温度对含0.4%C和2.0%B的Fe-B-C铸造合金显微组织和宏观硬度的影响。结果表明,Fe-B-C铸造合金在淬火加热过程中发生奥氏体化。淬火温度低于900℃时,Fe-B-C铸造合金淬火组织由马氏体和少量珠光体组成。超过1050℃后,淬火组织粗大,且出现低硬度奥氏体。Fe-B-C铸造合金在900~1050℃淬火后,都可获得马氏体+硼化物组成的复合组织,硬度大于55 HRC。用这种材料制造的破碎机锤头,使用寿命达到高锰钢的2~3倍。     

16MnCr5钢大马力柴油机凸轮轴渗碳淬火组织演变

通过光学显微镜、扫描电镜、XRD测试、硬度梯度测试等研究16MnCr5低碳合金钢凸轮轴渗碳淬火+低温回火后沿径向的显微组织和硬度。结果表明,940 ℃强渗适用于16MnCr5钢凸轮轴,显微组织沿凸轮轴径向变化明显,渗碳层表面组织为高碳的针状马氏体和10%左右的残留奥氏体,表层硬度可达750 HV,有效硬化层深度可达1.5 mm以上,基体组织为贝氏体和低碳马氏体的混合组织。     

直接淬火-碳分配处理后高强度钢的组织与力学性能

采用一种中碳低合金高强度钢,在轧后进行直接淬火后再快速升温至400～600℃进行碳分配处理的直接淬火-碳分配(Quenching Partitioning)处理(DQP),研究DQP工艺对钢的组织与力学性能的影响。利用扫描电镜和透射电镜观察组织及析出物的变化,采用X射线衍射仪分析了钢中残留奥氏体体积分数。结果表明:DQP处理后,钢的组织为板条马氏体组织和残留奥氏体。马氏体板条宽150～250 nm;残留奥氏体位于马氏体板条间,随工艺参数不同,其体积分数在4%～8%。钢中析出物尺寸大多为20 nm左右。经过DQP处理后,钢的抗拉强度达到1200 MPa以上,伸长率15%～17%。-40℃冲击功达到30 J以上。合理的淬火终淬温度可以获得更多残留奥氏体,而升高分配温度会增加析出、并使析出物长大,这是提高钢的强度和韧性的主要原因。     

低屈强比超高强EH690钢板的研发

采用常规化学成分、轧制和调质热处理工艺生产的超高强EH690钢板屈强比在0.96以上,为了实现钢板较低的屈强比,一般采用低碳、高合金的化学成分设计,然后再进行两次淬火(常温淬火Q+两相区淬火Q＇)+回火的工艺,生产工艺复杂,生产成本较高。为此,采用低合金化学成分设计,合理的控轧控冷工艺及亚温淬火+回火的热处理工艺,研究了不同亚温淬火温度、回火温度对EH690钢板力学性能和显微组织的影响。结果表明:所设计化学成分的EH690钢板经过815 ℃的亚温淬火+480 ℃回火热处理后,钢板具有合适比例的软相铁素体和硬相马氏体双相组织,这种组织在保证钢板具有较好力学性能的同时屈强比也降低到0.90左右。采用该工艺,简化了生产工艺流程,降低了生产成本,实现了低屈强比超高强EH690钢板的工业化大规模生产。     

减少薄板成型模回火时变形反弹的工艺

为预防高碳高合金钢大尺寸薄板成型模淬火热校变形后,在高温回火时,变形反弹超差.作者在回火时,采用阶梯升温保温消除了淬火与校正时的应力,将热处理变形控制在技术要求的范围内.