氮元素对马氏体不锈钢组织和性能的影响

研究了马氏体不锈轴承钢经添加氮元素及热处理后的微观组织和力学性能。结果表明,经过相同的热处理后,高氮马氏体不锈轴承钢比没有经过氮合金化处理的马氏体不锈钢具有更高的抗拉强度、屈服强度和硬度,分别提高了20%、26%和21%;同时冲击韧性没有明显降低。组织观察发现,经过氮合金化及热处理后,马氏体不锈轴承钢中的析出碳化物得到了细化。最大碳化物尺寸由25μm降低至5μm,碳化物平均尺寸由882 nm降低至592 nm,碳化物所占面积比例由16.0%降低至2.3%。氮元素的固溶强化和细小析出相的沉淀强化是造成高氮马氏体不锈轴承钢综合性能提高的原因。     

奥氏体化过程对Cr14Mo4V高温轴承钢微观组织的影响

针对高温轴承钢Cr14Mo4V开展了微观组织随奥氏体化参数演化规律研究。利用OM、XRD、SEM及硬度测试对Cr14Mo4V钢中碳化物、残留奥氏体、晶粒尺寸及硬度等进行了分析。结果表明,淬火态Cr14Mo4V高温轴承钢微观组织主要包括淬火马氏体、残留奥氏体和带状碳化物;奥氏体化过程中微观组织演化对奥氏体化温度较为敏感,随着奥氏体化温度的升高,残留奥氏体含量逐渐增加,晶粒尺寸逐渐增大,碳化物逐渐溶解,带状碳化物合金元素分布发生变化。Cr14Mo4V轴承钢硬度随奥氏体化温度的升高呈先略微增加后显著降低的趋势,主要受基体固溶度、残留奥氏体含量及晶粒尺寸等因素综合影响。     

论轴承钢热处理工艺的发展和现状——提高轴承零件使用寿命的热处理途径

本文讨论了马氏体含碳量、残留奥氏体量、表面残存压应力、碳化物尺寸和数量、奥氏体晶粒大小及贝氏体基体对轴承钢接触疲劳抗力、压破强度及尺寸稳定性的影响。评述了优选奥氏体化温度,控制残留应力、形变淬火,碳化物超细化、晶粒超细化、等温处理等轴承钢热处理工艺的发展和适用条件。对提高轴承零件寿命的热处理工艺提出了建议。     

高铬白口铸铁耐磨性和显微组织的关系

研究了高铬白口铸铁亚临界热处理后耐磨性和显微组织的关系。结果表明，高铬铸铁在亚临界热处理过程中C和Cr以M23C6型二次碳化物的形式析出，导致奥氏体Ms点升高，使其在冷却时发生马氏体转变。马氏体的高硬度改善了合金耐磨性。合金耐磨性和合金组织中残留奥氏体含量具有相互对应关系，本试验中此含量为10％左右。当残留奥氏体含量低于10％时，由于（Fe，Cr）23C6发生向M3C型碳化物的原位转变，相应的组织转变为珠光体，导致耐磨性急剧下降。     

热处理GCr15钢精细组织实验分析

GCr15钢经热处理后,获得了以下贝氏体为主,马氏体、少量残余奥氏体、碳化物为辅的B下/M复相组织。其中针状下贝氏体形貌类似于马氏体,贝氏体片条宽平均约1.62μm;马氏体为板条状与片状位错缠结在一起,厚度大致为0.2μm;ε碳化物呈短条状镶嵌在基体中,有规则地沿与铁素体主轴成55°～60°角的方向上呈排状分布,碳化物平均粒度约为0.43 mm;分布在板条马氏体间隙内和片状马氏体周围的薄膜条状残留奥氏体膜宽约15～30 nm。测试结果表明:B下/M复相组织的GCr15钢具有良好的综合力学性能。     

热处理对高Cr-Co-Mo轴承钢组织与性能的影响

利用洛氏硬度计及透射电镜等研究了热处理工艺对高温轴承钢组织和性能的影响。结果表明:实验钢经回火后硬度较淬火后硬度有所增加,且在540℃回火时硬度达到最高值,当回火温度超过540℃后硬度逐渐下降;透射电镜分析表明,大量M6C型碳化物析出强化是实验钢540℃回火后硬度达到峰值的根本原因;实验钢经1050℃淬火后有大量的残留奥氏体存在,残留奥氏体与马氏体基体的位向关系符合K-S关系。     

激光熔敷制备高速钢涂层

为了利用高速钢的优良性能,拓展其应用范围、降低使用成本,采用同轴送粉激光熔敷技术,在3mm厚的普通用不锈钢侧面制备高硬度的高速钢耐磨涂层,并对熔敷后的试样进行热处理。分析涂层的显微组织,研究热处理制度对涂层显微硬度的影响,测试涂层的耐磨性能。结果表明:涂层热处理前主要为细小等轴晶,组织为淬火马氏体+残留奥氏体+少量碳化物;热处理后主要为回火马氏体+少量残留奥氏体+大量析出碳化物;获得了最佳热处理参数,热处理后涂层硬度大幅度提高,约为基材的2倍;相同磨损条件下,耐磨涂层的磨损失质量仅为基体的1/5。     

直接Q&P处理超高强钢的组织与力学性能

为了改善超高强钢的塑韧性,采用轧后直接淬火到马氏体区等温配分的工艺,研究配分时间对中碳低合金超高强钢组织和力学性能的影响规律。结果表明:在260℃等温配分处理,钢的组织包括初生马氏体、新生马氏体和残留奥氏体,在等温过程中还有碳化物析出和等温马氏体形成。在等温配分过程中,碳由马氏体向奥氏体扩散处于主导地位,残留奥氏体含量不断增加,新生马氏体量减少,塑性和韧性提高。等温配分后期,由于碳化物不断析出消耗碳原子,导致扩散到奥氏体中的碳原子减少,残留奥氏体体积分数增加缓慢。析出相粒子在等温过程中没有明显长大,起到了抵抗马氏体软化的作用。等温60 min具有良好的强度和塑韧性能,抗拉强度1546 MPa、伸长率为15.3%,-20℃冲击功为27.5 J。     

GCr15钢轴承座过热组织的返修工艺

一批GCr15钢的轴承座,由于箱式可控气氛多用炉的辐射管短路,温度大幅度的超过工艺设定值,致使一炉轴承座组织过热,其组织已全部转变为针状马氏体＋碳化物＋少量残留奥氏体。根据JB/T 1255—2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》判断[1],此批产品严重过热。     

国产与进口轴承钢组织结构与性能分析

用光镜、扫描电镜和X射线衍射仪对比分析了国产轴承钢与进口轴承钢的马氏体含量与尺寸、残余奥氏体含量、碳化物含量与尺寸以及尺寸分布情况,并测定各试样的力学性能.找出进口轴承钢性能优异的原因和国产轴承钢的不足,并对国产轴承钢提出了改进建议.结果表明,进口轴承对轴柱与轴套马氏体数量分别控制在不同范围,与国产轴承钢相比,进口轴承中碳化物细小、分布均匀,残余奥氏体含量低,有些甚至完全消除残余奥氏体.进口轴承耐磨性能优于国产轴承.     

残留奥氏体含量对GCr15轴承钢摩擦磨损性能的影响

首先对GCr15轴承钢进行了不同温度的淬火和回火处理及淬火+深冷+回火处理，获得了残留奥氏体含量分别为6.2、11.2、17.5和26.4 vol%的GCr15轴承钢试样，随后采用重载往复摩擦磨损实验仪在干摩擦和油润滑条件下对试样进行摩擦磨损实验，研究了残留奥氏体含量对GCr15轴承钢滑动摩擦磨损性能的影响；利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线残余应力分析仪和洛氏硬度计等分析了GCr15轴承钢试样在不同状态下的组织、表面形貌和力学性能。结果表明：经不同工艺热处理后，GCr15轴承钢的组织都是由马氏体、残留奥氏体和碳化物组成；随着残留奥氏体含量增加，GCr15轴承钢的表面硬度逐渐减小，残余压应力逐渐减小并趋于稳定；在干摩擦条件下，深冷处理试样的平均摩擦系数最小；在油润滑条件下，4组试样的平均摩擦系数相差不大且都低于0.08,在干摩擦和油润滑条件下，随着残留奥氏体含量升高，GCr15轴承钢的磨损率都是先升高再降低，在淬火温度为865℃时磨损率达到最大；经过深冷处理的试样的残留奥氏体含量最小，为6.2 vol%,其磨损率也最小，说明深冷处理能提高GCr15轴承钢的摩擦磨损性...     

热处理对轴承钢寿命的影响

正热处理淬、回火工艺对轴承的使用性能和疲劳寿命有很大影响,高碳铬轴承钢常用的淬火温度为830~860℃,淬后可获得细小均匀的5~8级奥氏体晶粒度,固溶体中碳量一般在0.5%~0.6%,组织为隐晶马氏体基体上分布着细小均匀的粒状碳化物,其体积分数含量为7%~8%,并含有少量残留奥氏体。这样的     

LD钢六角冷镦模的真空热处理

分析了LD钢六角冷镦模真空淬火和多次回火后的显微组织和硬度,结果表明,LD钢经真空热处理后,组织为针状回火马氏体+少量残留奥氏体+一次和二次碳化物,显微组织较均匀,其硬度为59.5~60.0 HRC,满足技术要求。     

淬火保温时间对GCr15轴承钢组织与摩擦磨损性能的影响

采用高温箱式电阻炉对退火态GCr15轴承钢进行了淬火和低温回火处理,采用光学显微镜、X射线衍射仪和洛氏硬度计对其经不同淬火保温时间处理后的显微组织、残留奥氏体含量和硬度进行了分析,并利用UMT-2摩擦磨损试验机在干摩擦条件下对GCr15钢进行滑动摩擦磨损试验,采用扫描电镜、能谱仪、三维形貌仪对其磨损率和磨损机制进行分析,研究淬火保温时间对GCr15轴承钢显微组织、力学性能和摩擦磨损性能的影响.结果 表明:GCr15轴承钢经淬火和回火处理后的组织由回火马氏体、残留奥氏体和碳化物组成.随着淬火保温时间的延长,GCr15轴承钢的残留奥氏体含量和硬度均呈现先增加后减小的趋势,而碳化物平均尺寸先减小后增加,保温时间为60 min时,碳化物的数量急剧减少;淬火保温时间对GCr15轴承钢摩擦系数影响不大,保温40 min时磨损率最小,20 min时磨损最严重.磨痕表面粘着磨损与氧化磨损共存,保温40 min时,磨痕表面剥落坑相对较小,剥落最轻微.     

压下率对两相区温轧淬火配分中锰钢组织性能的影响

采用SEM、TEM、XRD、室温拉伸等手段,研究了0.1C-7.2Mn钢两相区温轧淬火配分处理钢的组织形貌、碳化物析出、残留奥氏体体积分数及其中的C含量及力学性能。结果表明,随着温轧压下率的增大,两相区温轧淬火配分处理后试样的马氏体板条得到细化并逐渐平行于轧制方向;两相区温轧淬火配分处理后试样的显微组织由马氏体和残留奥氏体组成,并且有碳化物析出;随着温轧压下率的增大,碳化物的平均尺寸粗化,残留奥氏体的体积分数逐渐升高,并且残留奥氏体中的C含量先升高后降低,屈服强度和抗拉强度均先升高后降低,伸长率先降低后升高。当温轧压下率为80%时,强塑积达到最高31.50 GPa·%。     

淬火温度对GCr15轴承钢摆线轮组织和摩擦磨损性能的影响

对GCr15轴承钢摆线轮在不同温度淬火及低温回火后的组织、物相和硬度进行分析,通过摩擦磨损试验机和激光共聚焦显微镜对其摩擦磨损性能进行测试和表征。结果表明：经不同温度淬火及低温回火后,试样的组织主要由马氏体、碳化物和残留奥氏体组成。随着淬火温度的升高,试样中碳化物的平均尺寸和体积分数逐渐减小,马氏体含量也逐渐减少,而残留奥氏体含量逐渐升高,硬度先升高后降低;试样的摩擦系数与磨损率随淬火温度的升高先减小后增大,磨损机制主要为磨粒磨损,当淬火温度为840℃时,试样的磨损最轻微,耐磨性能最佳。     

热处理对超超临界汽轮发电机组用X22耐热钢组织与性能的影响

采用SEM、TEM、硬度测试、冲击性能测试等方法,研究了不同热处理工艺对X22耐热钢组织及性能的影响。结果表明:X22耐热钢经1070℃×1 h油冷淬火处理后组织为板条马氏体,板条间有针状碳化物析出。经不同温度的回火处理后,X22钢组织依然保持马氏体板条形貌。当回火温度超过650℃时,针状碳化物消失,在马氏体板条和原奥氏体晶界上析出大量条状碳化物M_(23)C_6。随回火温度升高,X22钢硬度呈先降低后升高再快速降低的变化趋势,500℃时,硬度达到最大值52 HRC;X22钢的冲击功在500℃和650℃时出现了两次低谷,冲击功分别为11.7 J和9.7 J。     

Si对超高强钢残留奥氏体回火稳定性与力学性能的影响

采用XRD、TEM等实验方法研究了Si含量对超高强钢回火过程残留奥氏体稳定性及其力学性能的影响.结果表明,Si对抑制回火脆性和提高回火抗力具有有益作用;Si抑制残留奥氏体的分解,随Si含量提高,回火过程逐渐出现逆转奥氏体;Si对提高碳分配作用显著,可增强残留奥氏体的稳定性.马氏体板条内部,Si与C原子相互排斥;而奥氏体内Si与C相互吸引.发现1.8%Si钢250℃回火后出现ε-碳化物;400℃回火后ε-碳化物明显粗化,导致回火脆性.对0.4%Si钢而言,导致回火脆性的是回火后出现的大量针状或长条状碳化物,确定这类碳化物为非ε-碳化物.探讨了Si对回火过程残留奥氏体分解及逆转奥氏体形成的作用机理.     

中碳贝氏体钢的组织与性能研究

对一种中碳贝氏体钢进行900℃保温1h奥氏体化处理,分别在200、250、300℃进行不同时间的等温处理,测定维氏硬度,观察金相组织,并对其微观结构进行透射电镜分析,研究了试验钢的热处理工艺、硬度和微观结构的相关性。结果表明:试验钢等温处理后的室温组织由贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成;随保温时间延长,马氏体含量逐渐减少,贝氏体含量逐渐增多,并趋于稳定,相应地,试样硬度逐渐降低,趋于平缓;贝氏体亚结构由纳米级板条状贝氏体铁素体及板条间残留奥氏体构成,没有碳化物析出。     

冷处理对8Cr4Mo4V轴承钢尺寸稳定性的影响

通过对8Cr4Mo4V钢制备的轴承套圈进行不同时间的冷处理,对热处理不同阶段的组织进行观察,测定钢中的残留奥氏体,并测定了经不同阶段热处理后轴承套圈尺寸,研究了热处理对轴承套圈尺寸变化的影响。结果表明,淬火和回火使轴承套圈尺寸增大,冷处理使轴承套圈尺寸减小,残留奥氏体向马氏体的转变,使比容增大,尺寸增大,冷处理降低淬火应力,使马氏体发生分解,比容降低,尺寸减小。冷处理在促进残留奥氏体转变为马氏体的同时,也使铁原子晶格常数缩小,析出超微细碳化物,从而导致尺寸的降低。