退火工艺对TRIP钢组织和性能的影响

通过实验室模拟热处理的方法对TRIP780钢组织与力学性能进行了研究。结果表明:随着钢带运行速度的增加,多边形铁素体体积分数降低,铁素体平均晶粒尺寸增加,贝氏体含量增加。组织中残余奥氏体含量大体呈增长的趋势,残余奥氏体中碳含量基本呈下降的趋势。钢板的抗拉强度逐渐增加,屈服强度和屈强比都是先减小后增大。随着两相区退火温度的提高,铁素体含量逐渐减少,贝氏体的含量逐渐增加,粗大的再结晶铁素体也逐渐被细小的次生铁素体所取代,残余奥氏体量和残奥中的碳含量先随着加热温度的升高而降低,达到一个低谷以后,再随加热温度的升高而增加,抗拉强度、屈服强度和屈强比规律性不是很强。     

影响40Mn钢链片淬回火硬度的原因分析

采用金相显微镜、洛氏和显微硬度计对40Mn钢链片淬火硬度不足的原因进行分析,并探讨影响淬回火试样显微组织和硬度的因素。结果表明,40Mn钢链片淬回火后表面脱碳300μm左右时,表面洛氏硬度只有HRC 16.8;脱碳66～84μm时,表面洛氏硬度约为HRC 30,表面洛氏硬度随脱碳层的增加而急剧降低。较高的淬火加热温度能促进马氏体转变,回火组织更粗大,从而提高淬火硬度。40Mn钢热轧状态容易形成带状组织,带状组织在热处理时增加奥氏体化难度,从而影响淬硬性。理论计算40Mn钢的Ac_3点为795℃,6 mm厚度的试样淬火所需最小保温时间约为7 min。     

高性能渗碳轴承钢的组织与性能

 研究了热处理工艺对渗碳轴承钢组织、力学性能的影响规律,并探讨了强韧化机制。研究表明,随着淬回火温度升高和回火次数增加以及采用深冷工艺,渗碳轴承钢的强度与硬度增加,冲击韧性值下降。采用910℃淬火和180℃二次回火,轴承钢材料性能可达到硬度HRC452,抗拉强度Rm为1450MPa,屈服强度ReL为1240MPa,AKU为105J,残余奥氏体的体积分数控制在1%以下。试验钢良好的强韧性配合主要来自于晶粒的细化、超细马氏体板条和均匀弥散的细小碳化物的析出;尺寸稳定性的效果主要是残余奥氏体量的控制。     

细晶强化和位错强化对中锰马氏体钢的强化作用

 研究了碳和锰含量对淬火中锰马氏体钢的位错密度、残余奥氏体含量、晶粒尺寸等组织结构以及室温力学性能的影响。借助于SEM、EBSD、TEM和XRD表征了材料的微观组织,探讨了马氏体钢的强化机制。结果表明:随着碳含量增加,淬火中锰钢的位错密度和残余奥氏体体积分数逐渐增加,板条束和板条块尺寸逐渐细化,大角晶界百分数逐渐增加,强度逐渐升高;增加锰含量能够提高马氏体钢的位错密度和抗拉强度。分析认为,位错强化和细晶强化是淬火中锰马氏体钢的主要强化机制。马氏体板条尺寸是马氏体抗拉强度的结构控制单元,而原奥氏体晶粒尺寸则是马氏体屈服强度的结构控制单元。     

不同温度对S32750双相不锈钢组织和性能的影响

研究了在1 050~1 200℃加热温度下S32750双相不锈钢的相组成,相中主要化学元素的变化,以及力学性能值。试验结果表明,在1 050~1 200℃加热时,S32750双相不锈钢无新相出现;随着加热温度的提高,γ的比例降低,α的比例升高,在1 100℃接近1:1。化学成分微观偏析程度降低,即,γ相中Cr、Mo含量逐渐增加,Ni含量逐渐降低。在δ相中则相反,屈服强度、抗拉强度、洛氏硬度从1 050℃至1 100℃降低,从1 100℃至1 200℃升高,使钢在1 100℃的屈服强度、抗拉强度、洛氏硬度最小值;而延伸率和冲击功则相反,在1 100℃的延伸率和冲击功达到最高值。     

淬火工艺对塑料模具用钢40Cr组织及性能的影响

研究了不同淬火温度、不同淬火介质对塑料模具用钢40Cr组织及力学性能的影响.结果 表明:40Cr钢经水淬后得到组织均为马氏体.随淬火温度的升高,粗针状的马氏体束增多,可降低钢的强度、硬度及韧性;油淬后得到组织均为马氏体+贝氏体+少量铁素体,随着淬火温度的提高,原始奥氏体晶粒长大,马氏体组织含量增多,但获得较粗大的马氏体组织,贝氏体含量逐渐减少;不同淬火温度下,水冷试样硬度均高于油冷试样;水淬试样回火后由于细晶强化作用,使强度、硬度及冲击韧性均高于油淬.840℃水淬试样经过600℃回火可获得最佳综合力学性能.     

高强高焊接性7A52铝合金的淬火特性

采用末端淬火技术和力学性能测试、X射线衍射、透射电子显微分析,研究了高强高焊接性7A52铝合金的淬火特性。结果表明,常温水淬条件下,7A52合金的淬透层深度为28mm;合金适宜的固溶-时效制度为470℃/1h水淬,之后进行120℃/24h时效。在此条件下合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为487MPa、431MPa和9.3%。     

回火时间对Fe-0.39C-3.69Mn中锰钢的组织和力学性能的影响

摘要：初始组织为片层珠光体的Fe-0.39C-3.69Mn（wt.%）钢板被快速加热到730℃保温90s后淬火至室温,获得包含13.2%残余奥氏体的板条马氏体组织。借助SEM、TEM、XRD和单向拉伸力学测试等试验手段,研究了在200℃回火时不同保温时间对微观组织和力学性能的影响,特别是对残余奥氏体体积分数和稳定性的影响。结果表明,随回火时间的增加,过渡碳化物逐渐增多并粗化,残余奥氏体含量先减少后不变;硬度、强度和均匀伸长率均逐渐降低,但断后伸长率由于马氏体回复而有所增加。片状残余奥氏体由于富Mn而具有较高稳定性,在200℃长时间回火后基本不发生分解。回火15min后获得最佳的综合力学性能,其屈服强度为1544MPa,抗拉强度为2031MPa,断后伸长率为10.1%。     

淬火工艺对高碳马氏体不锈钢10Cr15MoVCo组织及性能的影响

为了获得组织及性能良好的高碳马氏体不锈钢10Cr15MoVCo,利用扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计以及冲击试验机等手段研究了淬火温度和保温时间对试验钢组织及性能的影响。研究结果表明，随着淬火温度的升高，二次碳化物的平均尺寸及面积分数均减少，残余奥氏体含量增加；钢材的硬度先增大后减小，淬火温度超过1 050℃后，冲击韧性明显减小，最佳淬火温度为1 050℃。在最佳淬火温度下，随着保温时间的延长，二次碳化物的平均尺寸及面积分数减小，残余奥氏体含量略有增加；钢材硬度先增大后减小，但总体变化幅度较小；冲击韧性随保温时间延长而增大，最佳保温时间为15 min。     

回火温度对40 Cr钢组织和性能的影响

通过拉伸试验、金相组织检验、洛氏硬度及冲击试验,研究分析了450～690℃回火温度下,40Cr钢组织和性能的变化。结果表明,随着回火温度的升高,40Cr钢的抗拉强度、屈服强度、屈强比及硬度单调下降,断后伸长率、冲击吸收功单调上升;回火组织主要为回火索氏体,其形态由保留少量的马氏体形向细密形及粗大形转变;抗拉强度、屈服强度与回火硬度成良好的线性关系。510～660℃回火时,40Cr钢冲击吸收功随回火硬度的升高逐渐降低,且回火硬度为27～29 HRC时降幅最大。     

贝氏体区等温时间对低硅TRIP钢组织和力学性能的影响

研究了0.15C-1.5Mn-1.5Al-0.3Si TRIP钢820℃2 min加热后快冷至450℃盐浴中保温5～300s空冷的组织和力学性能。结果表明,随在贝氏体转变区450℃等温时间的增加,该钢的屈服强度和伸长率增加,抗拉强度降低,等温时间60s时强塑积最佳,为23 000MPa%;等温时间≤60s时随等温时间增加钢中残余奥氏体含量增加,>60s时随等温时间的增加钢中残余奥氏体含量降低,60s时钢中残余奥氏体达到最高值,为14%。     

预拉伸变形对6016铝合金显微组织及性能的影响

在气垫炉生产线固溶淬火、预时效处理后,通过拉伸测试、金相测试及表面观察,研究了6016铝合金经过不同拉伸变形后组织及性能的变化。结果表明,在0%～16%拉伸范围内,随着变形量的增加,T4态材料的屈服强度、抗拉强度均逐渐增加,但是幅度逐渐变小;伸长率、n值逐渐下降,r值有缓慢下降趋势,但是不明显。烤漆后屈服强度、抗拉强度均逐渐增加,到16%时有降低的趋势,延伸率逐渐降低。材料的晶粒形貌从等轴状演变为拉长的椭圆状,罗平线的形貌逐渐变得明显。     

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。     

锰对贝氏体钢中残余奥氏体回火稳定性的影响

为探索锰含量的变化(锰质量分数为0.1%(0.1Mn钢)和1.5%(1.5Mn钢))对无碳化物贝氏体钢中残余奥氏体(RA)回火稳定性的影响,利用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)及透射电镜(TEM)等试验方法对残余奥氏体稳定性和力学性能的变化规律进行研究。结果表明,0.1Mn钢的热轧态组织主要是由粒状贝氏体(GB)+板条贝氏体(LB)组成,而1.5Mn钢的热轧态组织主要以板条贝氏体为主,且1.5Mn钢中残余奥氏体含量较高,屈服强度和抗拉强度均优于0.1Mn钢。在经过300～500℃回火后,残余奥氏体体积分数逐渐下降至完全分解,屈服强度和抗拉强度均表现为先升高后降低,但伸长率逐步增加。300℃回火性能最佳,原因主要是由于残余奥氏体在300℃回火中,块状残余奥氏体分解为过饱和马氏体/贝氏体,碳从过饱和马氏体/贝氏体中扩散至邻近残余奥氏体中使其含量增加,热稳定性得到提高,在拉伸的过程中产生了TRIP效应,从而使试验钢的强塑性得到提升。1.5Mn钢的性能明显优于0.1Mn钢,因为锰可以与碳产生协同作用共同促进奥氏体的稳定,提高伸长率,另外锰含量的增加使碳当量也提高,强度增强。基于修...     

热处理工艺对高C-Cr高强耐磨钢组织和性能的影响

设计了一种高C-Cr高强耐磨钢,测试了末端淬透性,研究了不同热处理工艺对微观组织演变和性能的影响,测试了力学性能和耐磨损性能,利用SEM和TEM表征了微观组织。试验结果表明,随距离淬火端距离的增大,试验钢的硬度呈现单调递减的趋势,0~2.5 cm为硬度平缓降低阶段,布氏硬度在63~65HRC的区间。马氏体淬火+回火处理后,试验钢基体组织主要为马氏体板条,板条尺寸大小不一。经贝氏体等温淬火处理后,贝氏体板条相互平行,板条尺寸平均。贝氏体板条间存在薄膜状的残留奥氏体,贝氏体板条内部存在长度为100~150 nm的碳化物析出相,析出相与贝氏体板条呈60°取向排列。磨损过程中,达到800转时,马氏体基体试验钢失重168 mg,贝氏体基体失重192 mg,增加了14.28%,马氏体基体的耐磨损性能更高。而贝氏体基体的力学性能却明显高于马氏体基体,屈服强度达到1 955 MPa,抗拉强度达到了2 485 MPa,伸长率仍然达到了7%。     

成分对Al-Zn-Mg-Cu超强铝合金淬火敏感性及组织性能的影响

7056超强铝合金具有较高的强韧性及耐蚀性,是近几年研究的热点铝合金之一,但国际上对该合金淬火敏感性的研究仍未见报道。采用末端淬火实验,结合扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察及Thermo-calc模拟软件对Al-Zn-Mg-Cu超强铝合金进行相图计算,对比研究了7150, 7055, 7050和7056 4种Al-Zn-Mg-Cu超强铝合金的淬火敏感性及组织性能。研究表明, 7055, 7150, 7050, 7056 4种合金淬透层深度分别为40, 60, 90, 80 mm; T6状态下, 7056合金端部和内部硬度高于7055合金,显著高于7150和7050合金。进一步研究Cu含量对7056合金的淬火敏感性及组织性能的影响,表明7056合金随着Cu含量的降低,淬火敏感性显著降低, Cu含量达到7056合金成分下限时,合金单边淬透深度达100 mm;拉伸强度与塑性变化不大,抗拉强度处在675～685 MPa之间,屈服强度处在625～635 MPa之间,延伸率在10%～11%区间内波动,无明显规律;电导率提高, 1.03%Cu时合金电导率达35%IACS。7056合金兼具超强和高淬透性的特性与其低Cu高Zn合金成分有关。     

Mn含量对Fe-Mn合金组织及力学性能的影响

利用扫描电镜、透射电镜、背散射电镜及拉伸和冲击试验研究了锰对含锰量为3%~12%的Fe-Mn合金组织和力学性能的影响。结果表明,当锰含量介于3%~9%时,随着锰含量的上升,高温相变产物(多边形铁素体和准多边形铁素体)受到抑制,合金的屈服强度和抗拉强度逐渐增加而均匀延伸率和总延伸率逐渐下降;当锰含量增加至12%时,合金中残留的少量亚稳ε马氏体和奥氏体在形变初期发生相变,产生的相变塑性使合金呈现出屈服强度下降的假象,但合金的抗拉强度、均匀延伸率和总延伸率均上升。由于晶界锰原子浓度的增加会减弱界面的结合力,故合金的冲击韧性随锰含量的增加而显著下降。为使Fe-Mn合金获得较好的综合力学性能,应控制锰含量小于7%或在基体中引入适量的亚稳相。     

逆相变退火对连铸坯组织和力学性能的影响

 研究了逆相变退火温度对0.1C5Mn钢连铸坯的组织结构和力学性能的影响规律,采用SEM进行组织结构的表征,利用XRD技术分析连铸坯退火后奥氏体含量,并测试了退火试样的力学拉伸性能。试验结果表明,连铸坯退火过程中发生奥氏体逆转变且在较低退火温度下有少量碳化物析出,随着退火温度升高,奥氏体含量先增加后减少,析出物逐渐溶解消失。提高退火温度可以显著提高试验钢的抗拉强度但却降低它的屈服强度,另外随退火温度升高,断后伸长率和强塑积先增高后降低。在625~650℃退火,可以获得20%~25%的伸长率。研究结果说明利用逆转变退火可以大幅度提高中锰钢铸坯的力学性能。     

低合金耐磨钢的组织与性能

低成本、高性能耐磨钢的需求增长及其开发都在进行中.本研究根据对耐磨钢性能的要求,试制了三种不同合金化方式的低合金耐磨钢,利用金相显微镜、透射电子显微镜、洛氏硬度计、万能材料试验机、夏氏冲击试验机和磨粒磨损实验机研究了其组织和性能,讨论了它们间的关系.结果表明:0.25C钢经不同工艺热处理后均获得了马氏体组织,并发生不同程度的自回火现象,硬度均大于45 HRC,屈服强度大于1 000 MPa,抗拉强度大于1 500 MPa,并具有一定的塑性和韧性;在860℃淬火或920℃淬火并250℃回火后,实验钢的硬度、强度、塑性和韧性有最佳的配合,耐磨性最佳;V微合金化对钢的组织和性能没有明显影响.0.33C钢860℃或920℃奥氏体化后以等于或大于2.0℃/s的冷速连续冷却或风冷至室温,回火或不回火即可得到由贝氏体与马氏体组成的混合组织,硬度超过50 HRC,屈服强度大于900 MPa,抗拉强度大于1 500 MPa,有一定的塑性和韧性,耐磨性良好,与商用淬火-回火耐磨钢类似;但由于具有高的加工硬化能力和良好的冲击韧性,在冲击条件下的耐磨性会优于商用钢.不同工艺热处理后的试验钢的磨损率随砂纸粒度和载荷增大而增大,载荷的影响较大,而磨粒的影响较小.     

高性能不锈钢（6）

4．3双相不锈钢 双相不锈钢的抗拉和屈服性能很高。它们的塑性介于铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢之间。随着合金含量的增加,尤其是氮含量的增加,其强度提高而塑性降低。双相不锈钢引人注目的强度性质部分是由于铁素体增加屈服强度和奥氏体由于加工硬化带来的高抗拉强度的联合作用。板材的最低屈服强度高达550MPa（80ksi）,见表9。