厚规格35CrMo预硬型模具钢板的回火组织与硬度研究

通过扫描电镜的分析手段,研究了莱钢生产35CrMo预硬型模具钢板厚度方向显微组织对硬度分布的影响。结果表明:80mm厚度钢板经过900℃淬火和550~560℃回火后,钢板近表面硬度为HRC32~36,心部硬度超过HRC28,厚度方向硬度波动控制在HRC5以内;120mm厚度钢板经过920℃淬火和570℃回火后,钢板近表面硬度为HRC32~34,心部硬度下降到HRC28~30。回火态钢板表面硬度下降幅度大于心部硬度的下降幅度,钢板近表面处组织中的回火马氏体呈板条状,原始奥氏体被晶界不同取向的板条马氏体分割细化,组织中碳化物呈短棒状,数量相对较少;板厚1/2处组织为回火贝氏体和数量较多的碳化物。随着钢板厚度增加和回火温度升高,显微组织中回火马氏体体积分数逐渐减少,回火贝氏体体积分数逐渐增多,组织中的碳化物析出量逐渐增加,聚集长大趋势明显。     

加入Co—N对17Cr钢机械性能、显微组织和耐蚀性的影响

加入Co～N对17Cr钢热处理后的机械性能、显微组织和喷水冲蚀都会产生影响,对该钢的硬度、晶粒尺寸、相的体积分数和冲蚀损坏进行了检测。在热处理温度范围内,加Co—N的17Cr钢的硬度和强度比不加的高,在950—1100℃淬火温度范围内,晶粒尺寸、硬度和残余奥氏体及8铁素体的体积分数随淬火温度的提高而增大,加Co—N的17Cr的晶粒比不加的细,残余奥氏体及8铁素体的体积分数比不加的小,基体中Co和N的含量用EDAX和俄歇检测分析。因此,Co—N加入17Cr钢后能产生固溶强化,并抑制基体中8铁素体的形成。在回火处理条件下,硬度分为3个区域（基体软化区在250～350℃;二次硬化和回火脆化区在400～500℃;基体软化和第二相析出区在550—700℃）。所有加Co—N和不加Co—N的17Cr钢,依据回火温度都有相似的硬度模式,但对于加Co—N的17Cr钢高压喷水试验,冲蚀深度小于不加Co—N的17Cr钢。     

调质低碳贝氏体钢的组织和性能

研究了C-Mn-Mo-Cu-Nb-Ti-B系低碳微合金钢915℃淬火和490~640℃回火的调质工艺对钢的组织及力学性能的影响.用扫描电镜和透射电镜对实验钢的组织、析出物形态和分布以及断口形貌进行观察,采用X射线衍射仪分析钢中残余奥氏体的体积分数.结果表明:调质后,实验钢获得贝氏体、少量马氏体及残余奥氏体复相组织,贝氏体板条宽度只有250 nm,残余奥氏体的体积分数随着回火温度的升高而降低,经淬火与520℃回火后残余奥氏体的体积分数为2.1%.调质后析出物的数量激增,6~15 nm的析出物占70%以上.实验钢经过915℃淬火与520℃回火后,其屈服强度达到915 MPa,抗拉强度990 MPa,-40℃冲击功为95 J.细小的析出物及窄的板条提高了钢的强度.板条间有残余奥氏体存在,改善了实验钢的韧性.      

回火温度对铁基合金组织与力学性能的影响

将真空烧结的铁基合金奥氏体化、油淬后,在600~700℃温度下进行回火处理,保温1 h,空冷。测试回火后合金的硬度和冲击韧性,并用金相显微镜、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)观察和分析合金的组织、结构与断口形貌,研究回火温度对铁基合金组织与力学性能的影响。结果表明:随回火温度升高,第二相碳化物粒子M23C6的含量(质量分数)基本保持不变,约为3.5%;碳化物M6C的数量大幅减少,平均尺寸明显减小,碳化物M6C的第二相强化效果降低,硬度下降,同时基体组织软化,冲击吸收功增大。回火温度为675℃时,铁基合金保持较高的硬度40 HRC,冲击韧性较回火前提高11%。回火处理后的铁基合金断口形貌为典型的沿晶断裂     

回火对00Cr15Ni6Mo2高强马氏体不锈钢组织和性能的影响

研究了一种高强马氏体不锈钢00Cr15Ni6Mo2在回火过程中的逆变奥氏体的体积分数变化及其对力学性能的影响.结果表明,在550 ～750℃之间回火,当回火温度达到670℃时,逆变奥氏体的体积分数达到峰值39％,该钢在670℃回火时的HV硬度为280,夏比V缺口冲击吸收能为187.5 J,也分别达到峰值.沿马氏体板条析出的逆变奥氏体,对提高该钢回火条件下低温冲击韧性具有重要作用.     

回火温度对COST-FB2转子钢析出相与力学性能的影响

 为了调整COST-FB2转子钢的强韧性,采用OM、SEM和TEM等手段研究了回火温度对COST-FB2转子钢的析出相类型与力学性能的影响。结果表明,随着回火温度由350 ℃升高到750 ℃,试验钢的强度、硬度不断下降,塑性和冲击功上升;试验钢350 ℃和570 ℃回火后的高强低韧性可通过再次在700 ℃回火改善。淬火后COST-FB2转子钢中的残余奥氏体,可通过在570 ℃回火消除;在350 ℃和570 ℃回火后马氏体板条内部有大量针状的M₃C,700 ℃回火后的显微组织中M₃C消失,M₂₃C₆在原奥氏体晶界和马氏体板条界上析出,750 ℃回火后晶界上的M₂₃C₆有聚集粗化的现象,部分马氏体板条存在回复现象。     

合金元素对高氮不锈轴承钢组织与性能的影响

采用金相、扫描、X射线衍射和电化学等方法研究了合金元素对高氮不锈轴承钢组织性能的影响。结果表明:钢中加氮细化组织与碳化物,析出相尺寸随着氮含量的增加而降低。高氮不锈轴承钢1 030、1 050℃淬火后残余奥氏体体积分数达到20%～35%,而且碳氮含量越高,残余奥氏体越多。经冷处理及回火后残余奥氏体体积分数降至7%～10.3%,由于残余奥氏体的相变强化与碳氮化物析出强化,低温回火硬度约为59HRC,500℃高温回火硬度可达到58HRC～59HRC。高氮不锈轴承钢中析出相细化、基体贫铬区减少及氮-钼协同作用,使其耐蚀性能明显优于440C钢,而且钢中氮含量越高,耐蚀性能越好。因此,较高合金含量(C+N)的高氮不锈轴承钢兼具高硬度和优异的耐蚀性能。     

等温压缩对高强度汽车钢WHT1300HF的马氏体相变及微观组织的影响

通过等温形变研究了形变参数(形变温度、形变速率、形变量)对高强度汽车钢WHT1300HF的微观组织转变和形貌的影响规律。研究结果表明:增加奥氏体等温形变量,有利于铁素体的缺陷形核,促进了形变奥氏体向铁素体转变;奥氏体的形变强化导致马氏体相变阻力增大,马氏体相变开始温度(Ms)下降,细小晶粒数量和小角度晶界数量增多;增加奥氏体等温形变(40%)速率能同时促进马氏体和铁素体相变,但马氏体体积分数和小角度晶界数量减少,细小晶粒数量略有提高;降低等温形变温度加剧奥氏体的形变强化,导致Ms温度下降,马氏体体积分数、小角度晶界比例减少,细小晶粒数量增多,铁素体含量明显增加。     

含稀土Ce的Fe-Mn-Al轻质高强钢的热力学计算及组织性能

为了掌握含稀土Ce的Fe-Mn-Al轻质高强钢相组成及组织性能特点,进而提高其综合力学性能,采用热力学计算和试验相结合的方法,研究含稀土Ce的Fe-Mn-Al轻质高强钢的相组成、微观组织和典型力学性能,分析900～1 100℃固溶处理工艺对其组织性能的影响规律。研究结果表明,试验钢在600～1 200℃时的相组成主要包括铁素体、奥氏体、κ碳化物、Ce₂C₃和NbC等;当温度高于865℃时,碳化物几乎全部溶于基体,奥氏体单相区存在于温度865～915℃,当温度超过915℃时,高温铁素体开始从奥氏体中析出,高温铁素体含量随温度的升高而逐渐升高,915～1 200℃温度区间是奥氏体和铁素体的两相区。热锻试验钢中奥氏体体积分数约为86.4%,只有少量带状铁素体沿奥氏体晶界分布,奥氏体晶粒约为28μm,内部含有大量孪晶。固溶处理后,铁素体含量增加、晶粒开始粗化,大部分带状组织铁素体破碎分离,呈小颗粒状沿奥氏体晶界分布,奥氏体内部有大量孪晶,试验钢抗拉强度显著降低,塑性明显提高。固溶温度为1 000℃时,试验钢的抗拉强度为889.6 MPa,断后伸长率为...     

回温变形温度对微合金钢显微组织的影响

 通过单道次压缩变形热模拟试验,研究微合金钢加热到两相区变形时的组织演变规律,并分析加热温度对其的影响。使用OM、SEM和EBSD分析试验钢的微观组织和取向分布。结果表明,加热后奥氏体相变在晶界上发生,740～800 ℃时奥氏体体积分数为20%左右,830 ℃时奥氏体体积分数大幅增加到50%。加热到两相区变形时,形变铁素体发生动态回复或动态再结晶,随变形温度增加,形变铁素体由动态回复向动态再结晶发展,亚晶界减少,830 ℃时大角度晶界比例达到91.2%,冷却后得到均匀的细晶组织,平均有效晶粒直径3.9 μm。     

新型锯片基体用钢51CrV4的研究与开发

 51CrV4钢因具有良好的热处理性能与力学性能,广泛用作为高等级弹簧钢。为改善现有锯片钢的不足,根据51CrV4特有的化学成分,创新性地将其用于制造金刚石焊接锯片基体。通过研究动态CCT曲线,卷取温度对显微组织与第二相析出物的影响,淬火与回火工艺对碳化物尺寸、晶粒尺寸、力学性能的影响,评估了51CrV4钢用于制造金刚石焊接锯片基体的可行性。结果表明：卷取温度升高,先共析铁素体尺寸与珠光体片层间距变大,10 nm粒径以下的(V,Cr)C析出物在MC相析出物中所占的比例减少;淬火温度由800提高到900 ℃时,奥氏体晶粒尺寸先缓慢变化,随后快速长大,固溶的碳化物质量分数增多,回火后锯片硬度增强,而回火温度由450提高到550 ℃时,马氏体板条界片层状渗碳体逐步球化,强度明显下降,塑性小幅提高;设定合适的卷取温度控制热轧态中第二相碳化物的尺寸,并在850～900 ℃淬火、约450 ℃回火是生产高硬度、高韧性51CrV4金刚石焊接锯片的关键工艺。     

回火温度对中碳合金钢4Cr5MoSiV1Nb组织和性能的影响

 为了优化合金性能，研究了回火温度对中碳合金钢4Cr5MoSiV1Nb组织和性能的影响。试验结果表明，4Cr5MoSiV1Nb合金钢的二次硬化温度区间为300～550 ℃，峰值出现在550 ℃，此时硬度值为56.3HRC，同时伴有冲击韧性的显著降低，冲击韧性降低的原因是合金钢回火时含铬铬的细短棒状合金渗碳体在晶界析出，可以推测减少淬火合金钢中铬的偏析将会减少晶界析出，提高冲击韧性。微量铌的加入形成了（V，Nb）C强化相颗粒。合金在250～350 ℃回火综合性能最佳，可以达到冲击韧性15 J/cm2、硬度55HRC以上。     

回火温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织及硬度的影响

摘要：利用OM、SEM、TEM、EBSD和维氏硬度计等手段研究了回火温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变及硬度的影响，探讨了 (Ti,V,Mo)C在不同回火温度下的析出规律及其对硬度的作用机制。结果表明，在450～600℃回火时，随着回火温度的升高，硬度呈直线上升趋势，在600℃回火时硬度具有最大值450HV。随着回火温度的升高，试验钢马氏体板条块宽度由7.3μm增大至9.9μm，600℃回火时析出相粒子的平均尺寸为5nm，10nm以下的(Ti,V,Mo)C粒子可高达90%，理论计算沉淀强化增量导致硬度上升90.7HV，远高于基体软化造成的硬度损失，因而析出强化是影响Ti-V-Mo复合微合金钢硬度的主要因素。在600～650℃回火，大小角度晶界分布比例基本相同，马氏体板条块的平均尺寸变化不大，但是析出相的平均尺寸由5nm提高到5.6nm，尺寸小于5nm的(Ti,V,Mo)C粒子所占比例逐渐下降，导致硬度下降。     

调质工艺对汽车大梁钢700L组织性能的影响

摘 要: 通过金属摆锤冲击和显微硬度试验,采用OM、SEM、TEM等表征手段,研究了不同调质工艺对700L汽车大梁钢组织和力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的提高,粒状贝氏体(GB)组织有所减少,板条状贝氏体铁素体(BF)数量逐渐变多,板条宽度增加,铁素体基体及边界上的白色析出物数量增多;随着回火温度的提高,块状铁素体有所长大,马奥岛组织和残余奥氏体分解现象明显,且出现了数量较少的等轴状铁素体,回火析出物数量增多,回火温度超过600 ℃后粒子出现粗化长大现象。低温冲击功在不同淬火与回火条件下均表现为上下波动的状态,这主要与第二相粒子及基体组织规律性的变化有关;试验钢在经600 ℃回火后具有最佳低温冲击韧性,其主要原因是钢基体中存在数量较多的具有高密度位错的贝氏体铁素体(BF)与尺寸合适、分布均匀的第二相纳米粒子。     

冷却工艺对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响

摘要：通过热模拟实验,研究了冷却工艺参数对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响。结果表明：当终冷温度为700℃时,随着冷却速度的增大,铁素体和珠光体组织得到了显著细化,实验钢硬度增加;随着终冷温度的降低,多边形铁素体晶粒尺寸呈减小趋势,铁素体和珠光体含量逐渐降低,珠光体片层间距逐渐减小,贝氏体含量增加,相变强化和细晶强化共同作用使得实验钢的硬度逐渐增加;钢中存在少量粗大的TiN和Ti4C2S2粒子,冷却速度由5℃/s增大到30℃/s,TiC粒子的析出数量明显增加,平均尺寸由8.1nm减小到6.7nm;终冷温度由700℃降到600℃,第二相粒子TiC的析出数量逐渐减少,平均析出粒子尺寸由6.7nm减小到5.9nm。研究结果为Ti微合金化高强钢控制冷却工艺的制定奠定了理论基础。     

回火温度对30Cr15Mo1N微观组织和力学性能影响

 为探索高氮马氏体钢在回火过程中组织性能演变，对30Cr15Mo1N高氮钢进行了不同温度下的回火处理，利用OM、XRD、拉伸、冲击、SEM和TEM等方法研究了高氮钢在回火过程中微观组织和力学性能的变化规律。结果表明，30Cr15Mo1N钢经淬火和低温处理后在150～700 ℃回火，随回火温度升高，显微组织中马氏体基体逐渐发生回复与再结晶，组织中马氏体形态逐渐消失，碳氮化物先在马氏体板条边界呈片状或棒状析出，逐渐演变为颗粒状弥散分布，700 ℃时碳氮化物聚集长大、球化。随着回火温度升高，30Cr15Mo1N钢的基体持续软化，析出强化不断增强，导致其在500 ℃以下回火时强度变化较小，抗拉强度保持在2 000 MPa以上；当回火温度大于500 ℃时，强度随回火温度升高而线性下降。随着回火温度升高，30Cr15Mo1N钢的U型缺口冲击吸收功先基本保持不变再持续升高，在700 ℃回火后冲击韧性达到45 J/cm2。不同回火温度下冲击性能的变化与其强度、塑性变化密切相关，冲击韧性好坏主要由塑性大小决定。     

Nb-V微合金化低钼型Q345耐火钢的开发

 为了推动耐火钢的市场应用,采用低碳、低钼(约0.2%)及铌、钒、钛的复合微合金化成分设计,成功开发出低成本Q345耐火钢。采用Formastor-Digital全自动相变测试仪测定了试验钢的连续冷却转变(CCT)曲线,利用Gleeble-1500热模拟试验机研究了变形后不同冷却工艺对试验钢组织及硬度的影响,并采用SEM、EBSD、TEM和物理化学相分析等手段对热轧及600 ℃高温拉伸试样基体组织及纳米第二相进行了详细表征,定量分析了试验钢室温及高温下的强度机制。结果表明,轧后760~780 ℃开始层流冷却、终冷温度为400~600 ℃,试验钢获得铁素体+贝氏体组织。经600 ℃高温拉伸后,试验钢中MC相的质量分数及处于18 nm以下的粒子质量百分比相对于热轧态试样分别提高了16.4%、9.8%,这些新析出的纳米级粒子在高温下起到了良好的沉淀强化作用,一定程度弥补了高温下因剪切模量下降和细晶强化失效导致的高温屈服强度的损失;固溶、沉淀强化为Q345耐火钢主要的高温强化方式。     

回火温度对改进型T23钢冲击吸收功的影响

T23钢较高的再热裂纹敏感性严重危害了超超临界火电厂的安全运行.前期通过成分改进得到的改进型T23钢再热裂纹敏感性得到了较大的改善,但冲击吸收功较低.为了提高改进型T23钢的冲击吸收功,研究了回火温度对改进型T23钢显微组织、硬度和冲击吸收功的影响.测量改进型T23钢750～810℃回火后的硬度和冲击吸收功,并利用光学...     

Cu元素对AMS6308钢抗回火性能的影响

 为研究Cu元素对AMS6308钢耐温性的影响,采用SEM、TEM、EBSD、相分析和力学性能测试等手段,研究了不同回火温度下,AMS6308钢(含2%Cu)与不含Cu对比试验钢的组织与力学性能,探讨AMS6308钢中Cu元素对提高抗回火性能的作用。结果表明,随着回火温度提高,AMS6308钢强度先升后降,450 ℃出现峰值,并且整个回火温度区间强度均高于无Cu钢。400 ℃以下温度回火,Cu元素提高整体强度与抗回火性能,主要依靠固溶强化、增加M₆C相的析出强化、细晶强化3种方式的共同作用,主要强化机制是M₆C相析出强化。400 ℃以上温度回火,Cu元素主要依靠ε-Cu相的析出强化,提高强度与抗回火性能。ε-Cu相通过与位错的交互作用,产生强烈的沉淀强化,并在更高回火温度下,使钢保持较为完整的板条结构。