淬火温度对石油套管用钢27MnCrV冲击韧性的影响

研究了890～780℃淬火对630℃回火的石油套管用钢27MnCrV(%:0.24～0.30C、0.50～0.70Cr、0.06～0.10V)横向冲击功的影响。结果表明,随淬火温度降低,该钢横向V-冲击功显著增加;在保证拉伸强度不降低的情况下,横向最小冲击功由890℃淬火+630℃回火的35 J提高到820℃+630℃回火的66 J。27MnCrV钢最佳热处理工艺为830℃±10℃水淬+630℃回火空冷,其屈服强度847～860 MPa,抗拉强度922～930 MPa,横向冲击功57～66 J,满足标准要求。     

回火对低碳贝氏体钢显微组织和性能的影响

研究了回火对低碳贝氏体钢的显微组织和性能的影响。结果表明,TMCP实验钢的组织为粒状贝氏体(GB)、板条贝氏体(LB)和针状铁素体(AF),经250~500℃回火30 min后,随着温度升高,GB体积分数增加,LB和AF减少,碳化物增加,组织逐渐粗化。350℃回火时,实验钢的强度、韧性及塑性匹配最佳,屈服强度(Rt0.5)为735~765 MPa,抗拉强度(Rm)为845~865 MPa,屈强比为0.87~0.88,-20℃冲击功为218~257 J。冲击断裂韧性测试结果表明,裂纹形成能(E1)在300~400℃回火时最佳,超过400℃后,E1开始降低。250~400℃回火时,最大冲击载荷(Pm)随着回火温度升高逐渐降低,韧性裂纹扩展能(E2)、脆性裂纹扩展能(E3)+脆性裂纹扩展止裂能(E4)逐渐增加,止裂性能得到提高。回火温度升高至500℃,Pm增加,E2和E3+E4降低,止裂性能变差。     

热处理对14MnVTiRE钢4 mm薄板组织和力学性能的影响

14MnVTiRE钢[/%:0.10～0.15C、0.30～0.60Si、1.20～1.60Mn、0.03～0.09V、0.07～0.16Ti、0.10～0.15RE(加入量)]4 mm薄板的生产流程为180 t顶底复吹转炉-180 mm×1 260 mm连铸板坯-连轧-卷取工艺。在连铸时由结晶器喂φ2.5 mm RE丝。试验研究了950℃正火,950℃正火+690℃1～5 h回火对薄板组织和力学性能的影响。结果表明,正火后钢的组织为铁素体+细珠光体,在正火+690℃回火1～3 h钢中的珠光体片层碳化物发生球化,分布在晶界和晶粒内部,随回火时间进一步增加,碳化物呈点状和三角形,全部分布在晶界,材料的强度降低很大。14MnVTiRE钢薄板的最佳热处理工艺为950℃正火+690℃1～2 h回火,其屈服强度为510～610MPa,抗拉强度630～680 MPa,伸长率22%～25%。     

轧后控冷对高强钢组织和力学性能的影响

检测了经轧制并分别控制冷却至630℃、530℃、430℃+650℃回火后的3个试验钢(1～3号)的力学性能,并通过光学显微镜和透射电镜观察了显微组织。结果表明1～3号试验钢的屈服强度和抗拉强度分别在570～680 MPa和625～750 MPa,强度随控冷温度的降低而增加,冲击功随控冷温度的降低而稍有降低。1号试验钢的组织为经过回火的贝氏体+少量的块状铁素体,2号和3号试验钢的组织均为经过回火的贝氏体,因为铁素体的出现使得前者的强度低于后两者,而3个试验钢回火的贝氏体组织精细结构为板条状贝氏体+经过回火分解的M/A岛,以及弥散分布的纳米级ε-Cu。     

热处理对1000MPa级工程机械结构用钢组织和性能的影响

设计了一种低碳Mn-Mo-Nb-Cu-B系超高强度工程机械结构用钢,研究了在同种成分条件下TMCP(thermo-mechan-ical control-process)+回火与控轧+直接淬火+回火两种工艺对钢组织和性能的影响.对比分析了热处理前后钢板各项力学性能和组织的变化.结果表明,两种工艺条件下钢的屈服强度和冲击性能的变化趋势相似,经500～620℃回火1h后钢的屈服强度均有大幅度提高.控轧+直接淬火+回火得到的钢板综合性能明显优于TMCP+回火,前者在600℃回火后屈服强度仍达到1000MPa以上,同时延伸率达到18%,-40℃冲击功大于30J,而后者塑性较好但强度稍低;随回火温度的升高,控轧+直接淬火+回火工艺条件下的组织演化速度要快于TMCP+回火工艺.     

Si含量对超超临界汽轮机转子钢30Cr2Ni4MoV组织和性能的影响

30Cr2Ni4MoV钢(%:0.15～0.16C、0.03～0.45Si、0.12～0.14Mn、0.005P、0.005～0.006S、1.62～1.72Cr、3.60～3.63Ni、0.52～0.53Mo、0.07V、≤0.005A1)由10kg真空感应炉冶炼,锻后经930℃空冷+900℃空冷+640℃空冷处理,再经850℃水淬+600℃回火调质处理。试验结果表明,当钢中的Si含量由0.03%增加至0.45%时,钢中马氏体量增加,晶粒更为粗大;钢的抗拉和屈服强度分别从922～936 MPa和868～873 MPa增至1015～1028 MPa和950～959 MPa,但平均冲击功由205 J降至154 J。     

回火工艺对高强钢性能和组织的影响

邯钢在3 500 mm轧机生产线展开"控制轧制+直接淬火+回火"工艺生产1 100 MPa以上级别超高强钢板的试验研究。结果显示:DQ状态钢板的抗拉强度达到1 420 MPa,屈服强度达到1 050 MPa,延伸率约为9. 0%;经过500～750℃回火,钢板的抗拉强度明显下降,延伸率、冲击韧性提高,组织为明显的板条马氏体;经过500～680℃回火,马氏体板条中存在明显的析出物;经过720～750℃回火,组织中不再有明显的板条形貌。     

新型环保纸模制品用不锈钢模具材料的开发

设计的试验钢(0.45C-12.5Cr-0.41Mo-0.22V钢和0.85C-10.5Cr-0.91Mo-0.25V钢)由50 kg真空感应炉熔炼并锻造成试验用钢样。试验研究了淬火温度(950~1150℃)、回火温度(一次回火200~400℃,二次回火500~600℃)对钢的组织、强度、延伸率、硬度和冲击功的影响。结果表明,1 050℃淬火+500℃二次回火处理后0.45C-12.5Cr-0.41Mo-0.22V钢的性能最佳:抗拉强度为1 712.3 MPa、屈服强度为1 476.5 MPa、延伸率为7.8%、HRC硬度值为69.3以及冲击功为7.3 J。二次硬化会提升模具钢的硬度值,而回火过程中碳化物的长大以及分布不均匀容易造成冲击韧性的降低。试验的新型不锈钢模具的强度指标高于普通商用模具钢42Cr3Mo2MnV1。     

屈服强度785 MPa低碳含铜船板钢的组织和性能

 研究了一种屈服强度大于785 MPa的船板钢,测试了其动态连续冷却相变曲线（CCT）,研究了试验钢经控制轧制+直接淬火+回火（DQ- T）工艺处理后的组织性能。结果表明,直接淬火（DQ）钢板组织为板条马氏体（LM）,回火后铜、铌元素呈弥散析出。经500 ℃回火钢板的强度最高,冲击韧性（KV2）最低。钢板经710 ℃回火,其组织为二次马氏体（SLM）+铁素体,屈服强度（Re）为810 MPa,抗拉强度（Rm）为 1 066 MPa,伸长率（A）为17%,在-80 ℃下KV2为97 J,达到最佳强韧性匹配。     

正火预热处理对42CrMo曲轴钢调质后的组织与性能影响

利用金相显微观察及力学性能分析,研究调质处理、正火+调质热处理对42CrMo曲轴钢组织与性能的影响。结果表明,经过860℃淬火+580℃回火处理后,曲轴钢基体组织为回火索氏体,但轴颈心部区域白色铁素体数量较多且晶粒粗大、分布不均。其力学性能为抗拉强度997～1 211 MPa,屈服强度990～1 204 MPa,伸长率11%～13%,断面收缩率40%～48%,冲击功72～90 J。而在调质热处理前增加一次(880℃空冷)正火预处理后,42CrMo曲轴钢的显微组织更趋均匀化,其力学性能为抗拉强度1 100～1 220 MPa,屈服强度1 107～1 188 MPa,伸长率13%～15%,断面收缩率50%～56%,冲击功83-91 J。因此,880℃空冷正火预处理+860℃淬火与580℃高温回火是42CrMo曲轴钢优化的热处理工艺。     

Effect of Heat Treatment Process on Properties of 1000 MPa Ultra-High Strength Steel

 Two types of steel, C-Mn-Cr-Mo-B microalloyed steel and C-Mn-Mo-Nb-Cu-B microalloyed steel, are designed to develop 1000 MPa ultra-high strength steel. Two kinds of processes, thermomechanical controlled process (TMCP) combined with traditional off-line quenching and tempering (QT) process versus controlled rolling process (CR) combined with direct quenching and tempering (DQ+T) process, are applied. The effect of heat treatment processing mode on the microstructure and mechanical properties is studied. The relationship between microstructure and mechanical properties is investigated by SEM and TEM. After tempering at 450 to 550 ℃ for 1 h, the steel produced by TMCP+QT process shows combination of excellent strength and low temperature toughness. The yield strength is above 1000 MPa, elongation above 15% and impact energy at -40 ℃ more than 30 J. After tempering at 450 ℃, a large number of ε-Cu particles precipitated in C-Mn-Mo-Nb-Cu-B steel produced by CR+DQ+T process lead to a significant increase in yield strength. And after tempering at 500 to 600 ℃, the yield strength of the steel is further improved to 1030 MPa because of precipitates, such as nitride or carbide of niobium, carbide of molybedenum and vanadium. When the tempering temperature is increased above 620 ℃, the yield strength is still higher than 1000 MPa and elongation is above 20% and impact energy at -40 ℃ is more than 35 J. After tempering at above 500 ℃, the toughness of the steel treated by TMCP+QT process is superior to that of steel by CR+DQ+T process.     

回火温度对轧后直接水淬15CrMoV钢组织和力学性能的影响

试验用钢15CrMoV(%:0.15C、0.29Si、0.57Mn、1.01 Cr、0.37Mo、0.24V)16 mm板材的终轧温度为900～950℃,轧后在880～900℃水淬,并经670～800℃回火。结果表明,试验钢在线淬火后的组织为马氏体+贝氏体,随回火温度升高,钢中碳化物析出量增加,贝氏体板条束逐渐合并和减少,最终转化为碳化物+多边形铁素体组织;在730～780℃回火,15CrMoV钢具有良好的综合力学性能,抗拉强度680～760 MPa,冲击功55～130 J。     

淬火温度对80mm调质690MPa级低碳贝氏体高强钢板组织性能的影响

通过金相显微镜、扫描电镜、力学性能测试,研究了830～930℃淬火+650 ℃回火对690 MPa高强钢显微组织和力学性能的影响.结果表明:实验钢经两相区830 ℃淬火+650 ℃回火后的组织为板条状铁素体和回火索氏体,其屈服强度较低为679 MPa.淬火温度在完全奥氏体化相区为890～930℃时,随着淬火温度升高,材...     

高强度弹簧钢60SiCrV7 的性能和应用

试验研究了新型高强度弹簧钢60SiCrV7(%:0.54～0.65C,1.35～1.65Si,0.7～1.0Cr,0.1～0.2V)的淬、回火工艺对力学性能的影响,结果表明,经最佳热处理工艺920℃油淬,430～450℃回火后,钢的抗拉强度为1750MPa,屈服强度1440MPa,冲击功9J,具有高的疲劳寿命,可以满足高强度弹簧设计需求。     

500 MPa级S500QL调质高强钢板在线直接淬火(DQ)工艺研究及应用

开发了低碳(C≤0.12％)Nb-V微合金化S500QL高强度钢板,使用120 t BOF+LF+VD的洁净钢冶炼工艺,采用两阶段控制轧制(第一阶段950～1 070℃区间轧制,第二阶段开轧≤890℃、终轧≤850℃)及轧后以7～20℃/s的冷速在线直接淬火(DQ),经620～670℃,3 min/(mm·T)回火生产...     

舵杆用Q345D钢热处理工艺对组织和性能的影响

试验研究了Q345D级钢(%:0.18C、0.41Si、1.34Mn、0.05Nb、0.08V、0.024A1)Φ280 mm锻材淬-回火处理和正火处理后的组织和性能。结果表明,经890℃空冷200 s,水冷+570℃回火后的钢抗拉强度R_m≥630MPa,屈服强度R_e≥455 MPa, -20℃冲击功A_KV 28～40 J;910℃空冷正火后R_m≥575 MPa, Re≥390 MPa, -20℃ A_KV42～59 J,均满足舵杆产品对力学性能的要求;淬-回火工件距表面30 mm的组织为回火索氏体+粒状贝氏体,中心组织为珠光体+少量粒状贝氏体,正火处理后工件表面与心部均为珠光体+铁素体组织。     

正火和淬火温度对30CrMoA钢除砂器大型锻件-40℃冲击韧性的影响

30CrMoA钢(/%:0.30C、0.21Si、0.53Mn、0.003S、0.005P、0.98Cr、0.22Mo、0.06V)除砂器锻件为外径Φ405～493 mm内径Φ90～167 mm的管状工件,技术条件要求调质后-40℃横向冲击功≥20 J。经常用正火+调质工艺920℃正火(风冷)+880℃正火(风冷)+860℃淬火(空冷+水冷)+630～680℃回火(空冷)后横向Rm715～815 MPa,Rp0.2 545～665 MPa, A 19%～20%,Z 65%～68%,室温A_kc 36～101 J,-40℃ A_kv 11～21 J; 通过Thermo-calc软件计算得出该钢平衡相图及计算的Ac3温度确定优化调质工艺950℃正火(风冷)+820℃淬火(空冷+水冷)+660～670℃回火(空冷),其横向力学性能为R_m 685～700 MPa,Rp_0.2 500～525 MPa, A 21%～22%,Z 63%～66%,室温A_kv 65～114 J,-40℃ A_kv 23～28 J,均符合技术条件要求。