降碳增氮对马氏体不锈钢淬火组织和性能的影响

采用激光扫描共聚焦显微镜、扫描电镜、硬度计、X射线衍射仪和盐雾试验机,研究了不同温度(950、1000、1050、1100℃)下30Cr13和30Cr14N钢在马弗炉中空淬后,氮含量对30Cr13钢显微组织、碳化物、硬度和耐蚀性能的影响。结果表明,淬火温度相同,30Cr14N钢比30Cr13钢硬度高、碳化物少和耐蚀性能好。氮不仅影响马氏体不锈钢的显微组织及硬度,还能通过降碳增氮,避免因碳化物过多的析出而引起的晶间腐蚀,而FeNiN的析出不会像Cr₂₃C₆析出造成显著的晶间腐蚀。因此,降碳增氮是改善马氏体不锈钢组织和性能的一种有效途径。     

淬火温度对12Cr13马氏体不锈钢显微组织和硬度的影响

对12Cr13马氏体不锈钢分别在900、950、1 000和1 050℃奥氏体化75 min后水淬。随后采用差示扫描量热仪、X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和维氏硬度计检测了钢的显微组织和硬度。结果表明：从900、950、1 000和1 050℃淬火的12Cr13钢的原奥氏体晶粒尺寸相应为21、21、34和55μm,在1 000℃以上温度奥氏体化时,钢中碳化物几乎完全溶解于奥氏体,奥氏体晶粒明显变粗;从950℃淬火的12Cr13钢的硬度最高,为481 HV0.5。     

淬火工艺对6Cr13马氏体不锈钢组织和性能的影响

研究了950～1130 ℃淬火及不同冷却方式对6Cr13马氏体不锈钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,残留碳化物含量逐步减少,在1050 ℃以上碳化物固溶速度加快,晶粒开始快速长大,残留奥氏体含量增大,导致在1050 ℃淬火硬度达到最大值,之后开始降低,在1150 ℃降低最为明显;950 ℃淬火时该钢种的水冷硬度高于空冷的硬度,而在950 ℃以上空冷硬度高于水冷的硬度;1050 ℃空冷可以获得较高的淬火硬度和较低的残留奥氏体含量,同时具有8%的碳化物含量,具有获得较好的耐磨性和较高的锋利度的条件。     

淬火温度对1Cr13马氏体不锈钢中铁素体含量的影响

通过JmatPro软件模拟及热处理试验,研究了1Cr13马氏体不锈钢中铁素体随淬火温度变化的规律。结果表明,1Cr13马氏体不锈钢淬火组织主要由马氏体+铁素体+少量碳化物组织成。淬火组织中相组成的相对含量主要受淬火温度的影响,当淬火温度为970 ℃时,铁素体含量最少,晶粒也较小,在这一温度淬火,调质后能够得到良好的综合性能,尤其能够保证高的低温冲击性能。     

Cr13马氏体不锈钢热处理显微组织和硬度

通过对20Cr13、30Cr13、40Cr13马氏体不锈钢进行不同温度下空冷,研究了加热温度和碳含量对马氏体不锈钢显微组织和硬度的影响。结果表明,随加热温度升高,马氏体板条开始粗大,出现了枝状晶界,并且硬度增加;随碳含量增加,马氏体和碳化物增加,马氏体板条逐渐向片状过渡,并且硬度增加。     

7Cr17Mo马氏体不锈钢组织和冲击韧性

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、洛氏硬度计、冲击试验机等观察和分析了7Cr17Mo马氏体不锈钢在980～1110℃不同温度淬火下的组织特征和性能变化。结果表明,淬火组织为残留奥氏体和碳化物分布于隐针马氏体基体上,碳化物以(Fe,Cr)23C6为主。随着淬火温度的升高,残留奥氏体含量增加,马氏体过饱和度增加,针状马氏体组织变粗,1060℃时硬度升高到最大值59 HRC。冲击试验结果表明在980～1080℃淬火时,随淬火温度升高,冲击韧性提高,1080℃时冲击韧性最好,其后下降。SEM断口形貌表明室温下冲击断裂方式为微孔聚集型断裂。     

中断淬火的温度对淬火-配分低铬铁素体不锈钢组织和性能的影响

将低铬铁素体不锈钢于930℃保温3 min奥氏体化,然后在不同温度的盐浴中淬火至20、150、200、225、250、275和300℃,再于500℃保温1 min配分处理,水冷至室温,以研究中断淬火的温度对钢的组织和力学性能的影响.结果表明:经淬火-配分处理后,钢的组织由铁素体、马氏体和少量残留奥氏体组成,马氏体处于铁...     

淬火温度对马氏体合金钢性能和晶界结构的影响

研究了淬火温度对马氏体合金钢性能和显微组织的影响。采用不同的淬火温度进行热处理,测量了硬度和室温冲击韧性,在光学显微镜、SEM和TEM下观察了显微组织,利用EBSD技术采集了晶粒取向分布并用Channel 5软件分析了晶界特征,实验结果表明:随着淬火温度的增加,硬度和室温冲击韧性都呈现先上升后下降的规律,在900℃淬火达到强韧性最佳组合,硬度达39 HRC,室温冲击吸收功66 J。在奥氏体晶粒不发生长大,析出物形态、分布无显著差异的情况下,钢的强韧性增加的主要原因为马氏体组织中特征晶界数量的增加。     

焊后热处理对马氏体时效不锈钢焊接组织和性能的影响

研究了0Cr13Ni7MoTi马氏体时效不锈钢在不同焊接功率下的激光熔焊组织形貌及焊后热处理对焊接接头组织、硬度分布及拉伸性能的影响.结果表明,焊接接头分为熔合区、热影响区和母材3个区域.根据不同功率的焊接接头各区域及熔合区上下部凸起尺寸特征,2000 W和2500W的激光焊接工艺较为合理.选取2500W的焊接接头在420～480℃之间分别进行2 ～3h的时效处理,420～460℃时效处理后焊接接头各区域组织与焊后组织无明显变化,经480℃时效后,在原奥氏体晶界处形成少量回复奥氏体.经过时效处理的焊接接头的硬度和屈服强度均较未处理时有所提高,经过460℃×3 h时效处理的硬度最高,达到490～500 HV,屈服强度提高了67.3％.     

热处理对含钼2Cr13马氏体不锈钢组织与性能的影响

对在2Cr13马氏体不锈钢中添加Mo的钢进行不同温度热处理工艺试验,研究了热处理温度对含钼2Cr13不锈钢组织、硬度与耐蚀性能的影响。结果表明,含钼2Cr13马氏体不锈钢在1080℃淬火后的硬度最高,当在400~550℃回火时,硬度值存在一个明显的上升区域,这是由于析出的合金碳化物弥散强化作用,使合金出现二次硬化现象。回火后含钼2Cr13不锈钢的耐蚀性能比2Cr13不锈钢明显提高,主要是由于含钼2Cr13不锈钢淬、回火后析出相M2X抑制了M23C6相的产生。     

高温渗氮工艺对高氮无镍不锈钢组织及力学性能的影响

采用高温渗氮在奥氏体/铁素体双相不锈钢表面形成了奥氏体高氮层。试验结果表明,渗氮层氮含量可达1.0%,与原材料相比氮含量增加了2倍。原始双相组织已经转变为奥氏体,渗氮层深度达到2 mm以上。采用合理优化的高温渗氮工艺,可在提高不锈钢强度、硬度的同时,其伸长率、断面收缩率仍然保持较高的水平。高温渗氮工艺制备高氮无镍不锈钢的最佳工艺参数为:加热温度1200℃、氮气压力0.3 MPa、保温时间24 h。     

淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响

研究了淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织转变、析出相和力学性能的影响,并分析了组织演变和力学性能变化的原因。结果表明:试验钢经不同温度淬火和200 ℃回火后的组织均为高位错密度板条马氏体;析出相尺寸主要为微米-亚微米-纳米三种尺度,微米级析出相呈杆棒状,亚微米以及纳米析出相呈球状,马氏体板条上分布着细小的(Ti, Mo)C析出相。随着淬火温度的升高,试验钢的屈服强度、抗拉强度和维氏硬度均先升高后降低,均在920 ℃时有最大值,分别为1248 MPa、1535 MPa和434 HV,此时伸长率为10.0%。随淬火温度升高,纳米级析出相逐渐回溶,数量减少且尺寸逐渐长大,沿轧制方向被压扁拉长的原奥氏体晶粒尺寸以及马氏体板条块尺寸略有增大,但马氏体板条宽度却无明显长大。大量的弥散分布的5～10 nm的(Ti, Mo)C粒子是促进耐磨钢硬度升高的主要因素。细小的(Ti, Mo)C析出相逐渐长大以及原奥氏体晶粒的增大都不利于耐磨钢硬度的提高。     

Effect of tempering temperature on the microstructure,corrosion resistance,and antibacterial properties of Cu-bearing martensitic stainless steel

In this study, the effects of tempering temperature on the microstructure, hardness, antibacterial performance and corrosion resistance of Cu-bearing 5Cr15MoV martensitic stainless steel (5Cr15MoV-Cu MSS) were investigated using an optical microscope, a scanning electron microscope, X-ray diffraction, a transmission electron microscope, an antibacterial test, electrochemical measurements, and the salt spray test. The results showed that the hardness curve had a saddle shape and its values reached the peak value after tempering at 500°C, due to the secondary hardening effect by the precipitation of tiny secondary carbides and Cu-rich precipitates. In addition, the antibacterial results also showed excellent antibacterial performance against Escherichia coli at 500°C because of the formation of Cu-rich precipitates. Results of corrosion tests indicated that the corrosion resistance decreased gradually with an increase of the tempering temperature. In particular, the passivation did not occur when the tempering temperature was above 500°C, which may be related to the Cu-rich precipitates and Cr depletion.     

淬火温度对中合金马氏体耐磨铸钢组织和性能的影响

对自行设计的矿山球磨机衬板用中合金马氏体耐磨铸钢在900、950、1000、1050、1100℃淬火后回火,研究了淬火温度对试验钢组织和性能的影响.试验结果表明,经过淬火、回火处理后的试验钢显微组织由板条马氏体和残留奥氏体组成.当保持回火温度250℃不变,随着淬火温度的升高,马氏体组织先变细密后又变粗大,抗拉强度、冲击...     

淬火温度对5Cr15MoV钢空冷淬火组织与性能的影响

通过1000~1200 ℃间隔50 ℃的系列加热温度对5Cr15MoV马氏体不锈钢进行空冷淬火试验,并采用光学显微镜、EBSD和洛氏硬度计对不同温度淬火后组织和硬度进行检测,研究了淬火温度对试验钢组织、晶粒尺寸、残留奥氏体含量以及硬度的影响。结果表明,试验钢淬火后组织为马氏体+未溶合金碳化物+残留奥氏体。随着淬火温度升高,马氏体板条尺寸增大,未溶碳化物量逐渐减少直至消失,残留奥氏体含量先增加后减少。试验钢的硬度变化趋势为先增加后显著降低,在淬火温度为1050 ℃达到最大值60.8 HRC。试验钢硬度主要是马氏体的含碳量、晶粒尺寸、残留奥氏体含量和碳化物含量综合作用的结果。     

N含量对高氮CrMnMo奥氏体不锈钢组织和性能的影响

以18Cr14Mn3Mo钢为基本成分,设计并冶炼了氮含量为0.008%~0.77%的高氮CrMnMo奥氏体不锈钢。通过力学性能测试、组织观察、扫描电镜观察等方法,研究了N含量对其硬度、耐刻划性、塑性、强度等的影响。结果表明,N含量为0.42%及以下时,组织为双相,存在着一定量的铁素体,铁素体的存在使材料的塑性和韧性都较差。N含量0.77%试验钢的硬度最高,为273 HV0.5;耐刻划性能也最佳。0.59%N试验钢的塑性和韧性最好,断面收缩率和冲击吸收能量分别为79%和422 J。综合认为高氮CrMnMo奥氏体不锈钢的最佳N含量为0.77%。     

420B不锈钢牙骨凿表面激光淬火的数值模拟与组织性能

为了提高牙骨凿刃口硬度,延长使用寿命,利用ANSYS参数化设计在420B不锈钢牙骨凿表面进行激光淬火数值模拟,在此基础上进行激光淬火试验,并用光学显微镜、显微硬度计对刃口激光淬火后的显微组织和硬度进行分析。结果表明:在激光功率500 W,扫描速度960 mm/min时,仿真模型模拟得出淬火表面最高温度约1070 ℃。此工艺参数下淬火后刃口截面最高硬度达到57.1 HRC,平均硬度达到51.0 HRC,淬火效果较好。