E级钢调质处理后的组织与性能

通过优化E级钢的调质热处理工艺,找到该钢调质后低温冲击性能提高的内在原因。并用光学显微镜对钢的显微组织进行分析,用拉伸试验机对经不同热处理后E级钢试件的拉伸性能和-40 ℃冲击性能进行检测。结果表明,在910 ℃淬火回火后,得到均匀的索氏体组织,冲击性能最佳。通过对冲击断口的观察和钢中碳化物析出行为的研究,指出E级钢调质处理后的韧性与碳化物的形貌与分布有关,低于550 ℃回火时,钢中的碳化物主要在板条边界和晶界析出,低温冲击性能低;高于550 ℃回火时,碳化物主要在晶内析出,呈粗粒状,且铁素体呈等轴状,冲击性能较高。     

回火对新型机械工具钢碳化物析出行为的影响研究

采用箱式电阻炉对试验工具钢进行了不同工艺的回火处理。用扫描电镜对钢中碳化物的形貌进行了观察,用化学方法对析出的碳化物的含量和成分进行了分析。结果表明,试验钢在900℃淬火后的组织为马氏体+碳化物,有较多未溶碳化物在原奥氏体均匀分布;200℃×2 h回火对于组织中碳化物的析出不明显,300℃×2 h回火时析出相严重粗化,造成性能明显下降,而当采用160℃×10 h低温回火工艺时,析出相含量大大增加,呈细小弥散分布,性能得到明显提高;在各种工艺回火后,组织中M_3C的含量均较淬火态明显增加,而MC含量较淬火态无明显差别,M_3C析出相中主要以Fe、C、Cr三种元素为主,MC析出相中主要以V、C、N三种元素为主,还含有少量的Nb、Ti、Cr、Mo等元素。     

调质工艺对17Ni4.5CrMoV铸钢组织和力学性能的影响

研究了调质工艺参数如淬火温度、回火温度及回火保温时间对17Ni4．5CrMoV铸钢组织和力学性能的影响。结果表明,17Ni4．5CrMoV铸钢最佳的调质工艺为：900％淬火,620～630％保温6～9min／mm回火。调质处理后,合金元素分布均匀,回火组织中析出细小、弥散分布的碳化物颗粒,铸钢的综合力学性能达到最佳配合。     

800 MPa级高强钢焊缝金属热处理组织与性能

在10Ni5CrMoV高强结构钢焊接中,为了获得良好的强韧性匹配,焊后需要进行热处理来改善焊缝金属的组织和性能.试验采用富氩气体保护焊焊接10Ni5CrMoV钢,分析了不同调质热处理工艺下焊缝组织、性能的变化规律.结果表明,焊缝金属焊态的组织主要是贝氏体、少量马氏体和残余奥氏体组织,调质热处理后焊缝组织主要为回火马氏体,随着回火温度的升高,焊缝中残余奥氏体减少,马氏体中碳化物析出长大并有球化趋势.调质态焊缝金属的强度随着回火温度的升高而逐渐降低,而韧性随着回火温度的升高而显著提高.     

回火时间对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物演变及力学性能的影响

利用TEM和SEM研究了回火时间(10、20、40和120 min)对不同V含量(0、0.08%、0.14%,质量分数)Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物转变和力学性能的影响。结果表明,淬火态0V钢在马氏体板条间析出了少量的M7C3型碳化物,而含V钢中无碳化物析出,因此淬火态0V钢的强度最高(2060 MPa)。回火处理过程中,短时间(20 min)回火时,0V钢仅在板条间析出了M3C型碳化物,随着回火时间延长,M3C型碳化物逐渐转变为M23C6,这2种碳化物尺寸均较粗大(150~300 nm),对合金钢强度的贡献相对较弱,导致0V钢的强度逐渐下降,由回火20 min时的1197 MPa下降到回火120 min后的1088 MPa。加入V后,合金钢经短时间(20 min)回火后不仅在晶界析出M3C,还在晶内析出了数量较多的M2C,且尺寸细小(不大于80 nm),随着回火时间的延长,M3C逐渐分解并形成了数量较多的M6C和更稳定的MC,对合金钢的沉淀强化效果较强,且对塑韧性的影响相对较小。因此随着回火时间的延长,含V钢的强度基本保持不变,而塑韧性呈现增加的趋势,获得了良好的强韧性配合。     

不同成分射孔枪管用钢的组织与性能

对比分析不同射孔枪管用钢在不同热处理工艺下的组织与性能。结果表明,22Cr Mo V钢强度高且具有良好的冲击性能,完全满足130和140钢级工业生产的性能要求,钢中的V不仅提高了淬透性、细化了晶粒和组织,还起到了显著的沉淀强作用,尤其是回火过程中大量弥散析出的V的碳化物强化效果显著。     

5Cr8Mo2SiV钢淬火和回火过程中碳化物的析出

对球化退火后的5Cr8Mo2Si V刃具钢进行淬火和回火工艺的探究,用SEM和EDS对淬、回火后的显微形貌进行分析,用碳化物电解萃取和XRD分析等研究了5Cr8Mo2Si V刃具钢淬、回火过程中碳化物的析出行为,并用Jmat-Pro模拟回火过程中碳化物析出相的变化。结果表明:5Cr8Mo2Si V钢退火试样在1100℃淬火+520℃回火时有明显的二次硬化现象,球化退火组织中存在VC、Cr_(23)C_6、Cr_7C_3、Fe_3C、Si C和Mo_6C类碳化物。Mo_6C、Si C、Fe_3C、Cr_7C_3和Cr_(23)C_6型碳化物随着淬火温度升高依次溶入马氏体基体,最终只有VC分布在基体上。Mo_2C、VC、Cr_7C_3和Cr_(23)C_6型碳化物在回火过程中从马氏体中析出,且Mo_2C和VC型碳化物在520℃回火析出量出现峰值。结合Jmat-Pro模拟结果发现,5Cr Mo2Si V钢的二次硬化现象是残留奥氏体二次淬火和Mo_2C粒子的第二相强化共同导致,且Mo_2C粒子第二相强化效应符合位错切过机制。     

P110钢石油套管热处理工艺的研究

为了获得27Cr Mo钢种升级为P110钢级石油套管的最佳热处理工艺,研究了热处理工艺对27Cr Mo钢组织和硬度的影响。结果表明,对27Cr Mo钢进行调质处理,得到回火索氏体,具有良好的综合力学性能,并且满足石油工业套管性能的需求。另外,将调质处理后的金相组织与原始的相比较,也能够证明性能得到提高。通过不同回火温度得到的硬度变化曲线,并结合得到的金相图,确定P110钢级热处理工艺。     

H13钢中的碳化物分析及其演变规律研究

通过OM、SEM及TEM分析了H13钢在电渣锭退火、锻后退火及淬回火过程中的显微组织变化,利用电解法萃取H13钢在三种状态下的碳化物,通过XRD对其进行物相分析,并与JMatPro热力学相图计算结果进行比较。研究表明:H13钢电渣锭中的伪共晶碳化物主要为V8C7与Fe3Mo3C;在锻造加热过程中,Fe3Mo3C溶于基体,并在锻后退火和淬回火的过程中重新从基体中析出,大部分V8C7溶于基体,少量未溶颗粒保留于锻后退火组织及淬回火组织中;淬回火过程中大量析出以V8C7、Mo2C为主的二次硬化型碳化物,上述结果与JMatPro计算结果基本符合。     

回火对14Ni3CrMoV锻钢组织和韧度的影响

以透射电镜（TEM）为主要手段研究了回火对14ni3CrMoV锻钢微观组织和性能的影响。结果表明，该钢正火后形成复杂的贝氏体组织以及块状残留奥氏体和少量孪晶马氏体；670℃回火后，碳化物大量析出，均均分布在贝氏体片条上，并有球化倾向；非板条基体上的碳化物仍保持一定的方向性，显示原铁素体板条的位向。微观组织的变化使该钢的冲击韧度明显改善。     

31CrMoV9热处理工艺研究

分析了淬火温度和回火温度对31CrMoV9钢力学性能和组织的影响。淬火温度一定时,随回火温度升高,材料的抗拉强度和屈服强度下降明显,低温冲击性能则提升显著。回火温度一定时,随淬火温度的提高,材料的强度指标得到提高,但塑性和韧性降低。材料的最佳调质处理工艺为:930℃淬火+600℃回火。     

Ti含量对H13热作模具钢组织及性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和洛氏硬度计研究了Ti含量对H13热作模具钢的力学性能和回火稳定性的影响,并分析和讨论了试验钢淬回火后析出碳化物的类型。结果表明:Ti元素(0.127%)的加入提升了H13钢的硬度、室温抗拉强度和塑性;合金元素Ti具有细化回火马氏体板条尺寸的效果;Ti含量为0.127%时,试验钢碳化物主要为富Cr的M23C6、M7C3、V2C和多种硬质相;微量元素Ti(0.127%)的添加提高了H13钢640℃以下的回火稳定性,且在高温(700℃)回火后,Ti元素提高了H13钢的高温回火硬度。     

深冷处理对37CrMnMo钢组织及力学性能的影响

将回火后的37CrMnMo钢直接浸入液氮,研究了深冷处理时间和深冷次数对钢组织及力学性能的影响。结果表明:深冷处理对钢的冲击性能影响最大,深冷4 h时,钢的冲击功为80 J,较调质处理提高了56.9%;深冷3次时,冲击功为88.2 J,较调质处理提高了72.9%。液氮温度下钢的晶格收缩促使微细碳化物析出,细化晶粒;部分粗大碳化物碎化产生细小碳化物。     

高压热处理对35CrMo钢组织与硬度的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和硬度计分析和测试了35CrMo钢经高压热处理结合高温回火后的组织和硬度,并与传统调质工艺处理后作比较。结果表明,高压热处理后35CrMo钢经高温回火后可析出弥散分布的颗粒状碳化物,有效提高了35CrMo钢的硬度。经3 GPa压力、860 ℃×20 min高压热处理+550 ℃×60 min回火后,35CrMo钢的硬度为45 HRC,较同工艺传统调质处理提高了7.14%。     

25Cr3Mo3NiNbZr钢组织及力学性能研究

25Cr3Mo3NiNbZr钢具有优异的高温强度以及良好的低温韧性,是潜在的长寿命压力容器用钢,能够满足日益严苛的服役工况对材料性能的需求。为了获得材料强韧性最佳匹配,研究了淬火温度和回火温度对25Cr3Mo3NiNbZr钢组织及力学性能的影响,结果表明:随着淬火温度由950℃提高到1 050℃,25Cr3Mo3NiNbZr钢中粗大的M_6C类碳化物回溶量持续增加,MC类碳化物质量分数基本保持不变。MC碳化物具有高温稳定性,可抑制1 050℃淬火晶粒长大。25Cr3Mo3NiNbZr钢回火后组织为回火索氏体,随着回火温度的升高,碳化物类型由M_3C转变为M_2C,在650～700℃析出M_6C类型碳化物,纳米级M_2C碳化物在550℃大量析出,是25Cr3Mo3NiNbZr钢产生二次硬化峰值强度的主要原因。     

回火温度对一种Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物及其力学性能的影响

利用TEM和三维原子探针(3DAP)研究了一种Fe-Cr-Ni-Mo高强钢中碳化物随回火温度的变化及其对力学性能的影响.结果显示,回火温度较低(400℃)时,钢中析出M3C合金渗碳体及M7C3合金碳化物,M为Fe,Cr和Mn的组合,其中M3C长度约为1μm,而M7C3尺寸较小,小于200 nm;回火温度较高时(500和600℃),碳化物析出数量增加,但M3C合金渗碳体尺寸变小,数量减少甚至不出现,同时析出尺寸较小的M2C和M6C(小于200 nm);继续提高回火温度(650℃),除M2C外还出现MC型碳化物,其尺寸小于100 nm,析出数量减少.合金碳化物M2C,M6C和MC的合金元素主要以V,Cr和Mo为主.高强钢的强度随回火温度的升高而下降,但在500~600℃回火温度区间,由于V碳化物析出会引起二次硬化效果,强度下降不明显,因此实验钢在530~600℃内回火后可获得较好的强韧性配合.     

Cr-W-Mo-V高合金中高碳钢的显微组织及回火硬度

研究了4种不同成分的Cr-W-Mo-V高合金中高碳钢的显微组织及回火硬度,并以相平衡热力学理论分析讨论了合金含量变化对显微组织及二次硬化的影响。结果表明,该类钢在α?γ相变的加热和冷却过程,发生M23C6?M6C相互转变,碳化物的溶解和析出过程使之细化分布均匀,在合适的成分比率时淬火未溶碳化物小于0.8 μm。而Mo（或 W）含量过高会导致碳化物颗粒粗化,V含量过高时出现少量的大块MC碳化物,使其不均匀性加重。该类钢在合适成分比率时回火硬度可达62～64 HRC。提高Mo含量有利于各种碳化物沉淀强化向中间温度靠近,明显提高回火硬度,最高硬度可达66.5 HRC。提高V含量会使沉淀析出的温度分散度加大,使回火硬度降低。     

31CrMoV9�ֵ��ʹ����о�

  为提高31CrMoV9钢的综合力学性能,对其进行调质处理工艺研究。对材料的力学性能和组织进行分析,确定调质工艺为淬火温度(900±10) ℃,回火温度635 ℃。调质处理后,材料的力学性能完全满足标准要求。     

热处理对含铬低碳钢组织与性能的影响

研究了低碳含铬钢950℃淬火后650℃回火,不同的保温时间下,Cr对低碳合金钢调质后性能的影响,并和不加Cr相同成分的钢作了对比。研究发现,当保温时间以2.5 min/mm计算时,加Cr钢的力学性能低于不加Cr同成分的钢,金相组织观察发现Cr能够有效提高低碳合金钢的淬透性,淬火后即使钢板的心部也能获得贝氏体组织,为后续的回火做好组织准备。然而在回火后容易形成M23C6及M7C3碳化物,其稳定性较差,容易聚集长大,且形态为条状,拉伸时容易弯曲破裂,严重破坏钢板的连续性,降低钢板的强度及塑性。对不同回火保温时间的含Cr钢的二次相粒子析出行为研究发现,以1 min/mm计算保温时间时,没有发现含Cr碳化物的析出,但随着保温时间的增加,Cr钢中的含Cr碳化物快速析出,并迅速长大,尤其是以3 min/mm计算保温时间下,含Cr碳化物尺寸已经达到了300 nm。因此对含Cr低碳合金钢,必须采用合适的调质工艺,适当缩短回火保温时间,以降低碳化物的聚集长大,避免回火后强度和塑性的同时降低。     

回火温度对大尺寸锻态35CrMo钢微观组织和力学性能的影响

研究了回火温度对大尺寸锻态35CrMo钢调质处理后组织特性及力学性能的影响,特别针对回火过程中渗碳体的析出动力学及大尺寸试块的组织性能不均匀性展开了分析。结果表明,锻坯热处理前的铁素体、珠光体带状组织经调质处理后完全消除,最终组织为含有大量渗碳体析出的回火马氏体,同时试块心部包含少量分布于原奥氏体晶界的回火贝氏体。回火过程中渗碳体的析出分为C扩散控制的快速长大阶段和Cr扩散控制的尺寸稳定阶段。锻态35CrMo钢经调质处理后仍存在力学性能各向异性,随着回火温度的升高,试验钢横、纵向强度下降,塑性和韧性同步提升。经综合考虑,当回火温度为570 ℃时,其强度、塑性和韧性具有最优匹配。