耐磨钢在不同回火工艺下的组织与性能研究

研究了不同回火工艺对淬火态NM400耐磨钢板组织和性能的影响。试验结果表明:随着回火温度不断升高,组织由回火马氏体转变为回火索氏体,钢板的强度和硬度不断降低,钢板的冲击性能先降低后升高,存在马氏体回火脆性区。     

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。     

新型超高强度结构钢Q960E组织与性能控制研究

南钢针对新型超高强度结构钢Q960E在线淬火态和回火态组织与性能的关系进行研究。结果表明:在线淬火态钢板淬透性良好,全厚度组织均匀;回火后得到回火板条马氏体、回火板条马氏体+板条贝氏体组织,具有良好的低温韧性和强韧性匹配,强度富余量适中,延伸率14%,-40℃纵向冲击值在100 J以上。     

热处理工艺对EH690级特厚钢板心部组织及性能的影响

针对不同热处理工艺对EH690级特厚钢板心部组织和性能的影响展开研究,结果表明：经过在线淬火+回火处理,钢板心部的强度能够满足性能要求,但冲击韧性极差,显微组织为粗大粒状贝氏体和珠光体的混合组织;一次淬火+回火处理后,强度下降明显,冲击性能有所改善,但是不能满足-40℃低温冲击吸收功≥69 J的要求,存在混晶,组织为粒状贝氏体+少量马氏体;二次淬火+回火处理后,强度整体偏高,冲击功均值满足标准要求,强韧性匹配程度一般,晶粒细化明显,马氏体含量占比增多。通过调整回火温度,最终获得晶粒细小均匀、以高密度位错回火索氏体为主的组织,钢板心部强韧性匹配较好。     

工程机械用高强度钢直接淬火回火工艺研究

通过研究工程机械用低合金高强钢直接淬火和回火过程中组织性能的演变规律,为离线调质高强钢的在线生产提供试验基础.试验钢在轧后空冷条件下得到粗大的粒状贝氏体组织,冲击韧性下降.快冷至210℃以下时得到全部的板条马氏体组织.试验钢具有较强的抗回火软化能力,高温回火后仍具有较高的强度.直接淬火回火条件下钢的综合力学性能均优于离线淬火工艺,体现出超快冷条件下在线热处理技术在发展减量化高性能钢中的优势.     

回火温度对Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢组织及强韧性的影响

摘要：矿山机械用耐磨钢构件服役环境恶劣而常常出现磨损失效,研究适用于复杂工况下的高耐磨钢成分、工艺与组织性能的关系,有利于提高耐磨构件的服役寿命并降低经济损失。利用SEM、TEM、洛氏硬度计、万能拉伸试验机及冲击试验机等,研究了160～400℃不同回火温度下Cu-Cr-Ti马氏体耐磨钢的组织形貌、强度硬度及-20℃冲击韧性的变化。结果表明,试验钢淬火态组织主要为板条马氏体,当回火温度为160℃时,马氏体板条依然清晰,但随回火温度升高到400℃,马氏体板条界渐渐消失,基体中出现大量片状或粒状渗碳体。EDS分析发现样品钢基体中含有纳米级Ti、Nb的碳氮化物。随回火温度升高,基体组织演变导致强化机制发生变化,回火温度为300℃,综合力学性能最佳,其抗拉强度为1500MPa,屈服强度1100MPa,伸长率为15.5%。随回火温度升高,-20℃冲击韧性由60J/cm2逐渐降低到36.3J/cm2。     

热处理工艺对NM450耐磨钢组织与性能的影响

对控轧控冷工艺生产的16 mm厚度规格NM450耐磨钢板进行930℃+保温20 min淬火、200℃+保温25 min回火处理,并对热轧态、淬火态及回火态的钢板取样进行组织性能分析。结果表明,热轧后钢板组织为铁素体+珠光体以及少量贝氏体,淬火组织为马氏体+残余奥氏体以及少量贝氏体,回火组织为马氏体+残余奥氏体+针状贝氏体。试验钢淬火+回火处理后Rm1 378 MPa,A5021.5%,-20℃夏比冲击功61 J,表面布氏硬度443 HBW,具有良好的综合力学性能。     

连续退火工艺对冷轧马氏体钢板力学性能的影响

 冷轧马氏体钢采用水淬退火机组生产,可以节约合金元素,同时获得高强度,符合汽车用钢高强度和减重节能的要求。以冷轧低碳马氏体钢为研究对象,研究了连续退火工艺对马氏体钢板力学性能的影响,发现淬火温度、缓冷速度和回火温度均对马氏体钢的强度有很大影响。在奥氏体缓慢分解的较高温度区间开始淬火有利于马氏体钢强度的稳定。回火降低马氏体钢的抗拉强度,对屈服强度有提高的作用,在200~300℃之间回火,冷弯性能基本不变或有所提高,未发现在240℃以上过时效出现显著的冷弯性能下降的现象。     

奥氏体等温淬火工艺对冷轧高强钢扩孔性能的影响

双相钢钢板以其碳当量低、综合性能好的优点在汽车制造中获得广泛应用。但双相钢钢板的扩孔率不够理想,在一些翻边类的应用中表现不够好。以原本用于冷轧双相钢生产的钢板为研究对象,研究不同的奥氏体等温淬火温度对试验用钢扩孔性能的影响。研究结果表明:在Ms点附近的温度区间进行等温淬火,获得回火马氏体+贝氏体的多相组织,可以得到较理想的扩孔性能;在Ms以上的较高温度区间进行奥氏体等温淬火,由于等温过程中奥氏体不能完全转变为贝氏体,在后续冷却时转变成为较多的未回火马氏体,扩孔率反而下降。     

核电站用SA738Gr.B钢板热处理工艺研究

为满足SA738Gr.B核电站用钢较高的性能要求,在实验室试验的基础上,研究了工业化生产热处理工艺参数对钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,钢板淬火时冷却速度5℃/s时,能够避免先共析铁素体的析出;淬火温度较高时,钢板具有更细小和均匀的板条贝氏体;随着淬火加热的保温时间延长,晶粒组织粗化且铁素体含量减少;随着回火温度的升高,晶粒粗化,同时贝氏体含量减少,铁素体含量增多;在工业化生产中,较大淬火水量下钢板的拉伸性能更优;随着回火时间的延长,钢板强度下降而冲击韧性提高。以920℃×2.0 min/mm加热、较高水量的Q2工艺淬火,并采用650℃×1.5min/mm的工艺回火,可使钢板的强韧性达到最佳匹配。     

化学成分对耐磨铸钢组织与性能的影响

为了克服高锰钢作为履带板材料具有的耐磨性能较差、力学性能较低的缺点,设计了能够作为高锰钢替代材料的一种新型双相(马氏体+贝氏体)耐磨铸钢.研究结果表明:试验钢在淬火回火态下为马氏体+贝氏体双相组织,另外还残存着极少量的残余奥氏体组织.含碳量的增加使试验钢的冲击韧性和延伸率趋向降低.随着铬含量的升高,冲击韧性在淬火回火态下升高.含质量分数为0.30%C,0.6%Cr合金的综合力学性能最优,组织为马氏体+贝氏体双相组织.经由400 h磨损试验后,在干态磨损条件下,其耐磨性能比高锰钢提高了56%,而在有腐蚀介质的湿态磨损条件下,耐磨性能比高锰钢提高了22.5%.     

低焊接裂纹敏感性钢07MnNiMoDR的组织性能研究

对低焊接裂纹敏感性钢07MnNiMoDR的调质工艺和组织性能进行了研究.结果表明:实验钢淬火后能够获得铁素体+粒状贝氏体组织,大量的碳化物均匀弥散的分布在铁素体基体和晶界上,随着淬火温度的提高屈服强度提高,钢板厚度方向的组织差异性缩小.经600℃回火后,实验钢的屈服强度获得提高,抗拉强度基本不变,组织转变为碳化物+多边形铁素体,厚度方向上组织均匀性进一步缩小.经930℃淬火600℃回火后,实验钢厚度1/2处低温冲击韧性明显下降,此外经900℃淬火630℃回火后,实验钢厚度1/2处抗拉强度出现了不合格,其最佳的热处理生产工艺为900℃淬火+600℃回火.     

回火温度对不同自回火程度的中碳马氏体钢组织和拉伸性能的影响

为探究不同自回火程度的中碳马氏体钢在回火过程中的组织演化及其对材料力学性能的影响，采用水淬与油淬2种方式淬火，研究了2种自回火程度存在明显差异的马氏体组织在不同回火温度区间内的组织演化，并对比分析了2种淬火态及回火后板料的拉伸性能。结果表明：在淬火及低温回火过程中，马氏体组织内析出的ε-碳化物会明显改善材料的塑韧性。水淬马氏体组织中的ε-碳化物是在温度为200℃的回火过程中析出。油淬马氏体组织中的ε-碳化物则是在淬火过程中析出，而在低温回火过程中，淬火态组织中的亚稳ε-碳化物会发生分解。当回火温度为300和400℃时，2种淬火态组织的演化依次为残余奥氏体的分解以及渗碳体的形成，马氏体组织中的位错密度均逐渐降低。     

稀土元素铈对精密模具用不锈钢组织性能的影响

为了提高精密模具用不锈钢的性能,在3Cr13马氏体不锈钢中添加质量分数为0.002%的稀土元素铈(Ce),经淬火+回火处理后,采用金相观察、SEM、拉伸试验、冲击试验和硬度测试等方法,研究了Ce对3Cr13马氏体不锈钢组织及力学性能的影响。结果表明：Ce能细化淬火+回火后的马氏体组织,使其晶粒大小趋于一致,“白块区”马氏体分布更加均匀,使试验钢屈服强度和抗拉强度提高了100 MPa以上,0℃低温冲击韧性提高了62 J/cm²,HV₁₀硬度值提高了48。同时Ce改变了试验钢低温冲击试样的断口形貌,减少了夹杂物引起的“孔洞”缺陷,阻碍了裂纹的扩展,提高了试验钢的低温冲击韧性。     

热处理工艺对高强度耐磨钢性能影响研究

针对采用热轧+淬火+低温回火工艺生产的NM400耐磨钢板,研究了不同温度回火处理对钢板组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明:耐磨板组织为回火马氏体和残余奥氏体,具有良好的韧性和耐磨性能;低温回火可以改善NM400钢的韧性,经过250℃低温回火处理的钢板综合性能最优。     

典型热处理工艺对高强度钢板组织及性能的影响

主要研究再加热淬火+回火(RQ-T)、再结晶区控制轧制+直接淬火+回火(HR-DQ-T)和未再结晶区控制轧制+直接淬火+回火(CR-DQ-T)3种典型热处理工艺对高强度钢板力学性能及组织的影响。试验研究表明:直接淬火工艺生产钢板比再加热淬火工艺试验钢板具有更高的强度,CR-DQ工艺试验钢板具有更为优异的综合力学性能;3种工艺淬火态组织均为马氏体和少量贝氏体的板条组织,CR-DQ工艺获得的板条组织细小、取向相对混乱且相互交叉纠缠、位错密度更大。研究结果为DQ-T工艺生产高强度钢板提供了依据。     

薄板坯连铸连轧低合金耐磨钢磨料磨损特性

 研制了30CrMo,50CrV4两种牌号的薄板坯连铸连轧低合金耐磨钢板,对试验钢板进行淬火和低温回火热处理,并且与传统热轧工艺生产的热轧态的45,16Mn,Q235钢对比进行低应力磨料磨损试验,研究其磨损特性。结果表明,淬火低温回火态薄板坯连铸连轧30CrMo,50CrV4钢的相对耐磨性都达到了热轧Q235钢的1.6倍以上。在低应力磨料磨损下,显微切削机制为主要磨损机制,淬火回火态薄板坯连铸连轧低合金耐磨钢具有高硬度因而具有较好的耐磨性能,并在试验钢板硬度高于450HBW以后相对耐磨性明显提高。对比两种牌号的薄板坯连铸连轧低合金耐磨钢的显微组织、硬度、韧性及耐磨性能,30CrMo钢的综合性能较好。50CrV4钢耐磨性能较好,但其冲击韧性较低。     

7Ni钢最佳中间淬火温度的研究

就节镍型超低温7Ni钢在QLT(一次淬火+中间淬火+回火)热处理过程中,中间淬火(L)温度对钢板强度和冲击韧性的影响进行了分析。认为7Ni钢的最佳中间淬火工艺为690℃,配合合理的淬火工艺(Q)和回火工艺(T),可以得到最佳的强韧性性能。     

HQ80C钢性能与组织的定量关系

研究了一种Cr-Ni-Mo-V-Ti-B多元合金化、强度高于785MPa的可焊结构钢(HQ80C)淬火态和400~700℃回火态显微组织与拉伸性能及冲击性能之间的定量关系。发现钢的韧脆转化温度(50%FATT)与马氏体板条束截线长度呈线性相关;建立了调质态钢的屈服强度计算公式。回火温度范围为500~700℃时理论计算值与实测值相对偏差均小于3%。     

690MPa级大厚度调质高强钢板组织性能研究

对152.4 mm特厚高强度NVE690钢板的调质工艺与组织、性能的关系进行了研究,确定了生产条件下合适的调质工艺参数:即930℃两次淬火+650℃回火。采用此工艺生产,钢板可以获得最佳的组织和性能,满足了强度和冲击韧性要求。