35SiMnCrMoV钢等温淬火组织与性能

观察了35SiMnCrMoV钢中、低等温转变组织的显微特征。实验结果表明下贝氏体、下贝氏体/马氏体和马氏体三种组织的强度不同,但均有相当好的韧性。330℃等温下的下贝氏体/马氏体混合组织具有较佳的综合性能,这是由于它有各向分布、小尺寸的板条马氏体束,而且板条边界上有较多的残余奥氏体存在,以及在贝氏体的铁素体内碳化物均匀分布。因此选用合适的等温淬火工艺是提高35SiMnCrMoV钢强度韧性的一条有效途径。     

硅-锰系TRIP钢热处理工艺的研究

硅-锰系TRIP钢仅含碳、硅、锰等合金元素，采用亚温等温淬火及完全淬火加亚温等温淬火热处理，获得铁素体、贝氏体和残余奥氏体三相组织，残余奥氏体分别呈块状和针状。该钢在Ms～Md温度之间拉伸试验表明其力学性能提高显著。完全淬火加亚温等温淬火试样在50℃拉伸时，伸长率最高值达41．5％。     

高强韧性奥氏体—贝氏体双相钢接触疲劳特性

考察了新型高强韧性奥氏体-贝氏体组织的低合金超高强度钢(简称奥-贝钢)的接触疲劳性能,并与20CrMnTi钢碳、氮共渗淬火回火组织进行对比研究;探讨了钢的组织结构及力学性能与接触疲劳性能的关系,提出了获得高接触疲劳性能要求的组织、性能合理匹配。研究结果表明,奥-贝钢280℃等温形成的硬度只有HRC50～52的奥-贝组织接触疲劳寿命是硬度HRC58～62的回火马氏体组织和20CrMnTi钢碳氮共渗淬火回火组织的2～4倍,奥-贝钢具有优异的抗接触疲劳性能。     

低合金贝氏体球墨铸铁磨球热处理工艺参数的确定

研究了室温油分级等温淬火热处理工艺参数对低合金贝氏体球墨铸铁磨球组织和性能的影响。结果表明：试验条件下最佳热处理工艺参数为奥氏体化温度930-950℃，出油温度180～220℃，出油入炉时间60s，等温温度220-240℃，等温时间1～1．5h；此时材料基体组织为下贝氏体＋少量的马氏体、残余奥氏体和碳化物，其冲击韧度大于14J／cm^2，硬度为52-56 HRC。     

两相区退火对相变诱发塑性钢显微组织与力学性能的影响

对低碳硅锰钢进行了水淬和随后的两相区退火与贝氏体区等温处理,利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对热处理后试验钢的显微组织进行了观察,采用X射线衍射仪测定了钢中残余奥氏体含量,通过拉伸试验测试了钢的力学性能。结果表明:两相区退火冷却后试验钢的显微组织为铁素体与马氏体,随着两相区退火温度的升高和保温时间的延长,铁素体含量减少,马氏体含量增多,其中铁素体大部分为长条状;经贝氏体区等温处理后,显微组织中的残余奥氏体大部分以板条状存在于贝氏体板条界,极少量以块状存在于先共析铁素体内,其含量随着退火温度的升高和保温时间的延长先增加后降低,在780℃保温5 min时达到最大值;试验钢抗拉强度和屈服强度均随着退火温度升高和保温时间延长单调上升,伸长率在780℃等温5 min时达到最大值。     

冷却速率对X80管线钢显微组织及力学性能的影响

将X80管线钢加热到奥氏体化温度以上(920℃)并保温7min后,在不同冷却介质(质量分数10%NaCl溶液、自来水、机油、空气,冷却速率依次降低)中冷却,研究了其显微组织和力学性能。结果表明:随着冷却速率的降低,试验钢的强度和硬度降低,塑性增大,冲击功先增大后减小;在较高速率下冷却(NaCl溶液和自来水)后,组织中生成了贝氏体铁素体和少量马氏体板条,马氏体板条内有大量位错结构和少量碳化物,试验钢具有高的强度和低的变形能力;在较低速率下冷却(空气)后,组织中形成了多边形铁素体、贝氏体铁素体和少量块状马氏体-奥氏体组织,试验钢的强度和冲击韧性较低;在适中冷却速率下冷却(机油)后,组织中形成了贝氏体和铁素体的双相组织,多位向分布的细小贝氏体和邻近贝氏体的高密度位错铁素体使得试验钢具有良好的综合力学性能和较高的抗大变形能力。     

奥氏体化温度对C-Si-Mn钢淬火-配分后显微组织与拉伸性能的影响

将初始组织为马氏体的0.2C-1.6Si-1.8Mn钢在不同温度(840,870,910℃)奥氏体化后进行淬火-配分(Q&P)处理,研究了奥氏体化温度对该钢显微组织与拉伸性能的影响。结果表明：当奥氏体化温度在两相区时,Q&P处理后试验钢中的铁素体主要呈带状,残余奥氏体呈块状和薄带状;随着奥氏体化温度升高,铁素体和残余奥氏体含量减少,马氏体含量增加,对应的屈服强度和抗拉强度增大,断后伸长率和强塑积下降;840℃奥氏体化+Q&P处理后试验钢更高的断后伸长率与其更高含量的残余奥氏体且残余奥氏体呈块状和薄带状2种形态有关,这能有效扩展相变诱导塑性效应区间。     

超级贝氏体组织中残余奥氏体的TRIP效应研究

针对超级贝氏体组织中残余奥氏体的应力诱发相变及对钢的力学性能影响,设计试验钢60Mn2SiCr,经900 ℃完全奥氏体化保温30 min,在260 ℃盐浴炉中等温处理12 h后,将试样在疲劳试验机上进行加载试验;利用扫描电镜(Scanning electron microscope, SEM)、透射电镜(Transmission electron microscope, TEM)、X射线衍射仪(X-ray diffracmeter, XRD)和拉伸试验机等仪器设备对加载前后的样品,分别进行显微组织形貌观察和相组成的定性定量检测分析以及力学性能测试;结果显示,等温处理后样品的显微组织为超级贝氏体(贝氏体铁素体BF+残余奥氏体AR),残余奥氏体体积分数为9.4%,其含碳量为1.296%;经加载后试样显微组织中残余奥氏体体积分数下降至6.1%,含碳量达1.439%;钢的强塑积提高近20%。这说明等温处理获得超级贝氏体组织的钢,经施加载荷给予应力作用,显微组织中残余奥氏体发生转变,即超级贝氏体组织中的残余奥氏体能够通过相变诱发塑性(Transformation induced plasticity, TRIP)效应的产生,提高钢的力学性能。     

超高强度钢40CrNi2Si2MoVA贝氏体等温淬火工艺

对超高强度钢40CrNi2Si2MoVA进行贝氏体区短时间等温淬火,得到马氏体加下贝氏体和少量残余奥氏体的复合组织,考察了等温时间的变化对材料显微组织和力学性能的影响,并进一步得出了此条件下该钢的最佳热处理工艺.结果表明:当等温时间在100～150 s时,得到以马氏体为主,含20%左右下贝氏体和少量稳定残余奥氏体的组织.     

20MnVBH钢的显微组织研究

用光学显微镜,扫描电镜和透射电镜研究了２０ＭｎＶＢＨ钢的正火和淬火组织,结果表明,２０ＭｎＶＢＨ钢经９５０℃正火后的组织为典型的粒状虫氏体,小岛呈长条状,不连续分布在铁素体基体上,并趋于平行排列,淬火组织为板条马氏体,马氏体板间存在残余奥氏体薄膜,残余奥氏体薄膜和两侧析条马氏体的位向关系分别符合Ｋ－Ｓ关系和西山关系。     

分级淬火过程中42CrMo钢齿轮轮齿组织分布的数值模拟

建立42CrMo钢齿轮模型,采用Sysweld软件模拟了在分级淬火过程中轮齿的组织分布,并进行了试验验证。结果表明:在硝盐溶液中冷却至表面温度约为175℃时,轮齿组织中的贝氏体含量随着距表面距离的增大而增加,次表层的马氏体含量最高(90%,面积分数,下同),其次为心部的(66%),表面的(58%)最低;在分级淬火冷却结束时,轮齿表面组织由90%马氏体和10%残余奥氏体组成,心部组织为66%马氏体和34%贝氏体;试验测得淬火后轮齿表面的残余奥氏体含量约为7.5%,心部马氏体和贝氏体的含量分别约为69%,31%,试验结果与模拟结果较为吻合。     

亚温淬火对25MnV钢显微组织和力学性能的影响

采用正交组合回归设计试验方法研究了不同温度亚温淬火对25MnV钢抗拉强度和硬度的影响,分析了该钢亚温淬火后的组织。结果表明:25MnV钢经亚温淬火后,得到极细的板条状马氏体组织;830℃淬火时,马氏体板条之间分布着条状的铁素体;在810～830℃温度范围内,随淬火温度升高,该钢的强度和硬度升高,830℃亚温淬火的强度、硬度最好。     

Q&P钢的显微组织及力学性能

采用盐浴炉对硅-锰系Q&P(quenching and partitioning)钢进行了Q&P工艺处理,研究了分配时间对热处理后试验钢显微组织、力学性能、残余奥氏体含量及残余奥氏体中碳含量的影响。结果表明:试验钢的显微组织为板条马氏体和残余奥氏体,残余奥氏体以两种形态分布在不同位置,一种是以薄膜状分布在马氏体板条间,另一种是以块状分布在原奥氏体晶界处;在300℃的分配温度下进行较长时间保温能取得较好的强塑积,随着分配时间的延长,试验Q&P钢的残余奥氏体含量及残余奥氏体中的碳含量均不断增加,分配时间为1 200 s时所得试验钢的强塑积最高,可达37 300 MPa.%以上。     

800MPa级冷轧相变诱发塑性钢的组织与性能

采用全自动热模拟试验机测定了新开发的800 MPa级相变诱发塑性钢的CCT曲线,据此制定了12种工艺对试验钢进行退火处理;通过拉伸试验测定了经不同工艺退火处理试验钢的力学性能,确定出了最优热处理工艺;对经最优工艺退火处理钢的显微组织和残余奥氏体的稳定性进行了研究。结果表明:各种工艺处理钢均获得了800 MPa以上的抗拉强度,获得最佳综合力学性能(强塑积最大)的热处理工艺为830℃退火120 s后,先以20℃.s-1的速率缓冷至700℃,再以40℃.s-1的速率冷至400℃,并在400℃等温处理400 s,最后以20℃.s-1的速率冷至室温;经最优工艺退火处理后钢的显微组织为50%铁素体+38%贝氏体+12%残余奥氏体,残余奥氏体主要分布在铁素体晶界处,或铁素体与贝氏体的晶界处,还有小部分存在于大的铁素体晶粒内;在拉伸过程中试验钢中残余奥氏体的相变大部分发生变形量为10%~20%阶段。     

超高碳钢中束状贝氏体的形成模式

对Fe-44%C超高碳钢奥氏体化后分别进行直接淬火、中温(150,175,200,225,250℃)等温淬火不同时间及退火处理,主要研究了中温等温淬火后的显微组织以及中温等温时贝氏体束的形成模式。结果表明:试验钢在低于200℃的中温等温时形成了独立分散的棒状贝氏体,高于200℃时形成了贝氏体束,其由新生贝氏体棒在已生成的贝氏体棒侧部平行长成演变而来;贝氏体棒中的碳固溶度高于珠光体铁素体中的,且随着中温等温温度的降低,贝氏体棒中的碳固溶度增大。     

10Ni5CrMoV钢MAG焊接接头的显微组织与力学性能

采用MAG(熔化极活性气体保护焊)对25mm厚10Ni5CrMoV钢进行了焊接,观察了接头显微组织与冲击断口形貌,并对其硬度、冲击性能和拉伸性能进行了研究。结果表明:接头焊缝区组织主要为板条马氏体/贝氏体+粒状贝氏体,且存在较多的沿奥氏体晶界分布的M-A组元,硬度接近于母材,冲击韧性较低,-50℃时的平均冲击功为42J;随着距焊缝中心距离的增大,热影响区组织依次为淬火马氏体、板条马氏体/贝氏体+铁素体+粒状贝氏体,且临界区碳化物积聚并长大,硬度先升高后降低,最低硬度为286.4HV,冲击韧性较高,-50℃时的平均冲击功为188J;焊接接头的平均抗拉强度达到920 MPa,拉伸试样的断裂位置均在母材;M-A组元及碳化物是影响接头性能的主要因素。     

低温处理对3Cr2MoCoWV热作模具钢中碳化物的影响

借助光学电镜、扫描电镜和透射电镜等研究了低温处理对3Cr2MoCoWV钢中碳化物析出的影响。结果表明:试验钢经等温淬火后,基体组织下贝氏体析出了Fe3C和ε-碳化物;经低温处理后组织中出现了大量的孪晶马氏体,其上有细小弥散碳化物;再回火后的贝氏体铁素体板条上析出大量弥散的MC和M2C型碳化物,等温淬火过程中形成的Fe3C在高温回火中分解,析出更为稳定的针状M2C碳化物,但其仍然与基体保持一定位向关系。     

淬火温度对40Cr13塑料模具钢耐腐蚀性能的影响

对40Cr13塑料模具钢进行不同温度(960,1020,1080,1140℃)淬火处理,研究了淬火温度对该钢组织与硬度的影响,然后进行200℃的低温回火处理,通过浸泡试验与电化学测试研究了其耐腐蚀性能。结果表明:不同温度淬火后,试验钢组织均为淬火马氏体、碳化物与少量残余奥氏体;随着淬火温度的升高,组织变得粗大,碳化物减少,当淬火温度为1140℃时,组织中存在沿奥氏体晶界析出的网状碳化物;随着淬火温度的升高,试验钢的硬度先增加后减小。当淬火温度由960℃升高到1080℃,经回火后试验钢在FeCl₃溶液中的腐蚀速率减小,试验钢表面点蚀孔直径变小,数量增多,但深度变浅;试验钢在NaCl溶液中的自腐蚀电位增大,自腐蚀电流密度降低,腐蚀速率减小,腐蚀倾向降低;最佳淬火温度为1020℃,此时淬火马氏体组织较细小,硬度最大,回火后试验钢的耐腐蚀性能较好。     

S460G1钢特厚板在调质过程中的组织演变与强韧化机制

通过严格控制轧制参数对S460G1钢进行热轧,得到厚度150 mm的特厚板,然后进行870～960℃淬火和550～660℃回火处理,研究了钢板的组织演变和强钢化机制.结果表明:热轧钢板由表面向心部的组织依次为针状铁素体→粒状贝氏体→铁素体+珠光体;淬火后,表面组织主要为板条马氏体,1/4板厚处以粒状贝氏体为主,1/2板...     

中碳低合金钢液淬带温等温淬火工艺的优化

利用液淬带温等温淬火工艺对中碳低合金钢进行热处理,研究了奥氏体化温度和时间、出液温度、等温温度和时间对其组织和性能的影响,对工艺进行了优化。结果表明:试验条件下理想的工艺参数是奥氏体化温度为840℃,保温时间60min,出液温度为238℃,等温温度为300℃,等温时间60min;在此工艺下淬火后试验钢的基体组织为下贝氏体+马氏体,硬度为50 HRC,冲击韧度为26J·cm~(-2),磨损量18mg。