超细组织空冷贝氏体钢

对３种空冷贝氏体钢在不同热处理状态下的组织进行了观察和分析。微合金变质处理可细化奥氏体晶粒和显微组织;调整微合金含量和种类,可增加钢中碳化物数量、种类和弥散度,从而提高钢的硬度和冲击韧度。经多元微合金变质处理,组织更为细小均匀,变为超细组织。所研制的贝氏体钢具有制作产品工艺简单,价格低廉的特点,制作的板锤在现场使用证明,比原来使用的高锰钢板锤耐磨性提高两倍。     

Si、Mn复相耐磨铸钢复相热处理组织与性能研究

测定了以Ｓｉ、Ｍｎ为主合金化元素的耐铸钢的ＴＴＴ曲线,曲线存在明显的海湾,贝氏体转变区域较宽;根据ＴＴＴ曲线,研究分析了这种耐磨铸钢在不同工艺条件下等温淬火复相热处理后组织、性能;结果表明,等温淬火复相蝗所得 组织为板条状贝氏体铁素体和奥氏体、贝氏体铁素体间距随等温的升高而变宽,奥氏体量增我,其强度,硬度下降,塑韧性提高。     

中碳Si-Mn系贝氏体/马氏体复相耐磨钢热处理工艺及性能

针对中碳Si-Mn系贝氏体/马氏体复相钢,比较不同热处理工艺(正火+回火,等温淬火+回火)后的组织和性能,以探索适宜的热处理工艺,并进行摩擦磨损实验。结果表明,在本研究范围内,复相钢最佳的热处理方案及相应的性能为950℃×1 h正火+250℃×2.5 h回火,洛氏硬度为51.7 HRC,冲击韧度αK为20.6 J/cm2,抗拉强度为1731.7 MPa;950℃×1 h奥氏体化+320℃×1h等温淬火+250℃×2.5 h回火,洛氏硬度为50.8 HRC,冲击韧度αK为20.9 J/cm2,抗拉强度为1508.0 MPa。干摩擦或油润滑条件下,复相钢均有较好的耐磨性能,相比而言,正火+回火的复相钢耐磨性更好。     

一种低碳多元空冷贝氏体铸钢的组织与性能

本文以A3废钢为主要原料,添加Si、Mn、Cr和一种廉价的金属等多种合金元素,加入少量Mo、稀土进行微合金化和变质处理,在中频炉冶炼、潮模砂型的条件下,制得10 mm×10 mm×55 mm无缺口冲击试样.经热处理后,获得了以准贝氏体为基体综合性能优良的合金钢.该钢经过奥氏体化后空冷,再经回火处理,分别测试了空冷、回火处理后试样的洛氏硬度、冲击韧性,并在Olympus和扫描电子显微镜(SEM)下观察了其组织形态与断口形貌.试验结果表明,试样经920 ℃保温1 h奥氏体化后空冷、300 ℃保温2 h回火后得到较好的硬度与冲击韧性的匹配,硬度达到HRC 34,冲击韧性高于240 J/cm2,金相组织以准贝氏体为主,含有少量的残余奥氏体.实验证明该钢是一种热处理工艺简便、成本低、可以代替调质钢、提高经济效益的新型钢种.     

热处理对SiMn3型贝氏体高强钢组织和性能的影响

利用光学金相、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）观察,以及拉伸、硬度、冲击等试验方法,研究了热处理对复合微合金化低碳SiMn3型贝氏体高强钢的组织和力学性能的影响,并对其组织与性能关系进行了讨论.结果表明,该钢在空冷条件下,可获得均一的粒状贝氏体组织,并具有良好的强度与韧性（σ0.2=820 MPa、σb=1118 MPa、αKU=87 J/cm^2）;空冷后经200～300 ℃回火,在贝氏体铁素体（BF）基体上析出了弥散细小的ε碳化物,屈服强度、韧性提高（σ0.2=824～835 MPa、σb=1019～1085 MPa、αKU=136～140 J/cm^2）;在400 ℃以上回火,粒状贝氏体组织开始逐渐分解,BF基体上析出椭球状碳化物,并使强度、韧性降低;500～600 ℃回火,产生回火脆性（σ0.2=787～790 MPa、σb=967～1002 MPa、αKU=72～75 J/cm^2）.空冷后低温回火使该钢获得最佳强韧性组合.     

冷却速度对20Mn2Si1VB贝氏体钢显微组织和力学性能的影响

研究了20Mn2Si1VB空冷贝氏体钢在高温奥氏体化后冷却速度对显微组织和力学性能的影响。结果表明，该钢在800℃～500℃获得贝氏体组织的平均冷却速度为0．5℃／s～10．0℃／s；随冷却速度不同，贝氏体组织中所含粒状贝氏体、无碳化物贝氏体和低碳下贝氏体的含量也不相同，但其对强度和塑性影响不大。     

空冷贝氏体耐磨钢的开发应用

开发的多元复合空冷贝氏体耐磨钢用于大型工程机械的刃口板，其使用寿命比原用16Mn钢可提高1倍以上。     

H13钢的马氏体/贝氏体组织与性能

利用ET2G型红外测温仪测定了试样的冷却曲线，并利用光学显微镜、扫描电镜以及力学性能试验设备对不同形态的H13钢贝氏体组织和力学性能进行了研究。结果表明，在等温条件下，随等温时间的延长、贝氏体含量增加，低温等温时的增加量远大于高温等温时的增加量；马氏体与马氏体有一最佳比例，此时复相组织的力学性能最好。     

冷轧对M50钢马氏体/贝氏体复相组织与力学性能的影响

利用X射线衍射仪(XRD) 、扫描电镜(SEM) 、透射电镜(TEM)、室温拉伸和冲击性能测试研究了冷轧对M50钢马氏体/贝氏体(M/B)复相组织和性能的影响。结果表明:20%冷轧变形量的试样经等温淬火后具有最佳的抗拉强度(2535.7 MPa)和冲击性能(96.93 J),相比变形量为0%的试样,冲击吸收能量提高了约21%,抗拉强度提高了约5%。当变形量小于20%时,随着变形量的增加,M/B复相组织逐渐细化且在20%的冷轧变形量下组织最细;当变形量大于20%时,随着变形量的增加,贝氏体束减少,其对马氏体板条的分割作用减弱,导致组织呈现一定的粗化。     

M2高速钢马氏体—贝氏体复相热处理

对高速钢的复相热处理工艺参数、组织与性能进行了研究。结果表明，利用马氏体－贝氏体复相组织可以显著提高高速钢的抗弯强度、挠度及高速钢冷挤压凸模的使用寿命。提出了Ｍｓ点以下复相热处理工艺。     

热处理对耐磨铸造Fe-C-B合金组织及性能的影响

用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和销盘式磨损试验机研究了硼含量0.5wt%～2.0wt%和碳含量≤0.2wt%的铸造Fe-C-B合金热处理后的组织和性能,并对铸造Fe-C-B合金进行了销盘磨粒磨损试验.试验结果表明:铸造Fe-C-B合金的凝固组织为Fe2B相和珠光体、铁素体基体,Ee2B相呈鱼骨状和网状分布.Fe-C-B合金经950～1100℃水淬 200℃回火处理后,局部出现断网现象,基体全部转变为板条马氏体.随着淬火温度增加,Fe2B相断网现象明显,基体中会出现少量片状马氏体.铸造Fe-C-B合金热处理后的硬度为55～60 HRC,冲击韧度大于10 J/cm2,动态断裂韧度大于30 MPa·m1/2.在120目石英砂磨粒磨损条件下.Fe-C-B合金的耐磨性优于高锰钢,比高铬白口铸铁稍低.     

热处理对复合铸造高铬高碳钢/碳钢耐磨材料微观组织及力学性能的影响

采用液-固复合的方法制备铸态复合耐磨试验钢,且分别进行等温淬火和淬火-回火处理,利用扫描电镜、硬度计及冲击性能测试研究了不同的热处理对高铬高碳钢/碳钢复合铸造耐磨钢组织和性能的影响。利用JMatPro软件对试验钢不同温度下平衡相种类与含量进行了计算。结果表明,铸态高铬高碳钢/碳钢复合材料耐磨层的微观组织由网状碳化物和粒状珠光体组成;基体层为由粗大的奥氏体在较快冷速下形成的魏氏组织。等温淬火后试验钢耐磨层形成了网状碳化物+细粒状碳化物+奥氏体+铁素体的微观组织,基体层形成了块状铁素体与珠光体的微观组织;淬火-回火后试验钢耐磨层形成了网状碳化物+细粒状碳化物+马氏体的微观组织,基体层形成马氏体+上贝氏体的微观组织。经过等温淬火的试验钢耐磨层硬度为493 HBW,冲击吸收能量为2.6 J,基体层冲击吸收能量为79.2 J;经过淬火-回火的耐磨层硬度为629 HBW,冲击吸收能量为1.6 J,基体层的冲击吸收能量为20.0 J。考虑复合耐磨钢需要抵抗较高冲击载荷,880 ℃保温2 h空冷至320 ℃保温5.5 h的等温淬火为更优的热处理工艺。     

热处理工艺对新型贝氏体钎具钢组织和力学性能的影响

采用金相组织观察和力学性能测定,研究了热处理对新型贝氏体钎具钢组织与力学性能的影响.结果表明,奥氏体化经不同冷却介质冷却后,新型贝氏体钎具钢具有较高的强韧性配合及淬透性,经900 ℃奥氏体化空冷300 ℃回火后材料具有最佳的强韧性配合;500 ℃回火出现回火脆性,其原因与组织中的贝氏体铁素体及残留奥氏体分解形成的碳化物有关.提出了适合新型贝氏体钢钎具的最佳热处理工艺及应用结果.     

贝氏体区等温处理对钒微合金化TRIP钢组织性能的影响

通过连续退火实验,研究了贝氏体区等温处理对钒微合金化TRIP钢组织性能的影响。等温≤60 s时,组织由铁素体、分布不均匀且成堆聚集的残留奥氏体及贝氏体/马氏体组成。等温120～180 s后,组织中马氏体减小,残奥含量趋于稳定且分布弥散、均匀,基体上存在钒的析出。EBSD分析结果表明等温时间达到120 s后,大、小角度晶界的分布趋于稳定,以大角度晶界为主。所有等温时间范围内,铁素体晶粒尺寸大体呈正态分布,其中2～3μm的铁素体晶粒占很大比例。等温时间较短时,连续退火钢板呈现出高抗拉强度(1100 MPa)、低屈服强度(495 MPa)和低伸长率(20.3%)的特性。随着等温时间的延长,呈现出相对低抗拉强度(885 MPa)、高屈服强度(570 MPa)和高伸长率(27.8%)的特性,而且加工硬化指数(0.29)、各向异性指数(1.04)和强塑积(24603 MPa.%)也较为优良。     

Si、Mn含量比对贝氏体铸钢组织和耐磨性的影响

研究了Si/Mn含量比对贝氏体铸钢组织和耐磨性的影响。结果表明,Si/Mn含量比较低时,组织主要为马氏体,随Si/Mn含量比升高,马氏体量降低,下贝氏体量提高;耐磨性提高。     

含Nb无碳化物贝氏体/马氏体钢的组织与性能

研究了TMCP和回火工艺参数对含Nb无碳化物贝氏体/马氏体钢组织与力学性能的影响。结果表明,轧后空冷可获得超高强无碳化物贝氏体/马氏体复相钢,屈服强度高于1000 MP、抗拉强度高于1800 MP;贝氏体含量略高,钢的回火稳定性较好。空冷有利于微合金元素Nb第二相粒子析出,发挥细晶强化作用,提高钢的强韧性。回火过程中,随着回火温度的升高,抗拉强度逐渐降低,冲击性能呈现“W”型变化趋势。350~400 ℃回火时,强韧性最优,450 ℃回火时,发生回火脆性。     

固溶温度对S31042耐热钢微观组织和力学性能的影响

研究了固溶温度对S31042耐热钢力学性能及微观组织的影响.结果表明,随着固溶温度升高,钢的硬度和高温强度降低,硬度在1100～1200℃出现了平台;微观组织由静态回复、部分再结晶逐渐过渡到完全静态再结晶,直至晶粒长大,位错密度逐渐降低.随着温度升高Nb的固溶度增大,含Nb析出相颗粒的尺寸减小和数量减少.固溶态钢中只含有Nb(C,N)和NbCrN相.在1180～1250℃×5 min进行固溶处理能满足工业生产要求.     

板条M/B组织对低碳马氏体钢强韧性的影响

采用ANSYS有限元模拟、彩色金相技术并利用背散射电子衍射(EBSD)的方法分析板条M/B混合组织对10CrNi5Mo低碳马氏体钢强韧性的影响。结果表明,特厚板厚度方向各部位冶金质量差别很小。淬火冷却条件下,钢板表面获得单一马氏体组织,1/4部位和心部得到板条M/B混合组织。板条M/B混合组织较单一马氏体组织具有更小的亚结构和更长的大角晶界是造成心部获得优良低温韧性的原因。板条M/B混合组织能显著提高10CrNi5Mo钢的低温韧性,降低韧脆转变温度,但对强度影响不明显。     

形变热处理对11Cr3Co耐热钢组织性能的影响

为了提高火电发电效率，要求耐热钢在更高的服役温度下保持良好的高温性能。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)与电子探针(EPMA)等手段，研究了不同变形量的形变热处理对11Cr3Co耐热钢组织性能的影响。结果表明，随变形量的增加，11Cr3Co钢板基体组织得到显著细化，马氏体板条宽度变细，小角度晶界数量减少；在200~700 ℃拉伸时，不同变形量形变热处理的钢板抗拉强度均得到提升，伸长率略有降低；在400、600 ℃拉伸时，经20%TMT700-T处理后的钢板抗拉强度分别为299、269 MPa，伸长率分别为19.3% 、21.93%，具有优异的综合力学性能。形变热处理钢板组织中的高密度位错能够促进析出粒子数量增加且使40~100 nm M23C6与10~30 nm MX粒子的分布更加均匀弥散，更好地保证了耐热钢组织的高温稳定性。     

形变热处理对11Cr3Co耐热钢组织性能的影响

为了提高火电发电效率，要求耐热钢在更高的服役温度下保持良好的高温性能。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)与电子探针(EPMA)等手段，研究了不同变形量的形变热处理对11Cr3Co耐热钢组织性能的影响。结果表明，随变形量的增加，11Cr3Co钢板基体组织得到显著细化，马氏体板条宽度变细，小角度晶界数量减少；在200~700 ℃拉伸时，不同变形量形变热处理的钢板抗拉强度均得到提升，伸长率略有降低；在400、600 ℃拉伸时，经20%TMT700-T处理后的钢板抗拉强度分别为299、269 MPa，伸长率分别为19.3% 、21.93%，具有优异的综合力学性能。形变热处理钢板组织中的高密度位错能够促进析出粒子数量增加且使40~100 nm M23C6与10~30 nm MX粒子的分布更加均匀弥散，更好地保证了耐热钢组织的高温稳定性。