高强度接头螺栓感应亚温淬火及自回火工艺的研究

对高强度接头螺栓进行了中频加热感应亚温淬火及自回火工艺研究。结果表明,送料节拍由原来的１２个／ｍｉｎ提高到２０个／ｍｉｎ;在回火马氏体基体上保留有少量小块状铁素体,保证了螺栓的高强度和高塑性的良好配合。螺栓感应加热后在水中停留时间控制在５．４０～７．５０ｓ范围内,利用淬火余热进行回火,取消原工艺中的低温回火过程,提高了生产率并减少了能源消耗。新工艺处理后的螺栓性能符合ＧＢ５０９８—８５规定的１０．９级标准。在生产实际中取得了良好的经济效益。     

井巷支护用U型钢亚温淬火及自回火工艺的研究

以２０ＭｎＫ、Ｑ２７５两种牌号Ｕ型钢进行试验，全面探索了Ｕ型钢经亚温淬火及自回火后的强韧性。试验表明，经７７０￣８２０℃水淬＋３００℃自回火处理后，Ｑ２７５Ｕ型钢的屈服强度σ０．２≥４４０ＭＰａ；经７９０￣８２０℃水淬＋３００℃自回火后，２０ＭｎＫＵ型钢的屈服强度σ０．２≥５２０ＭＰａ。两种钢的屈服强度均比处理前提高５０％以上，而屈强比≤０．７５，伸长率δ５≥１６％，达到国外同类Ｕ型钢的力学性能水     

X56QS低温酸性线管用钢的亚温淬火及回火

针对大口径厚壁X56QS低温酸性无缝线管用钢,对比分析亚温淬火+回火、正常淬火+回火以及提高淬火温度+回火工艺的组织及性能。结果表明,采用亚温淬火形成大量铁素体,使材料的强度有所降低,韧性显著提高,回火后获得的索氏体组织既提高材料的强度又改善了韧性。     

亚温淬火对Cr17Ni2钢高温回火脆性的影响

研究了亚温淬火对Ｃｒｌ７Ｎｉ２钢高温回火脆性的影响．结果表明，亚温淬火能有效地抑制该钢的高温回火脆性．冲击试验发现经亚温淬火后，试件的脆性转化温度降低，断口形貌由准解理变为韧窝型．用能谱仪测得Ｃｒ、Ｎｉ等元素向基体和δ铁素体中富集程度较常规热处理大，使亚温淬火在改善钢的韧性的同时，仍保持较高的强度水平．     

亚温淬火抑制25MnV钢的高温回火脆性

以25MnV钢生产过程中出现的回火脆性缺陷为研究对象,采用微观组织分析、力学性能测试等手段,研究了亚温淬火对25MnV钢组织与性能的影响。结果表明,与常规调质处理相比,亚温淬火后的25MnV钢可得到板条马氏体之间分布有条状铁素体的复相组织,在基本不降低强度的前提下,明显提高冲击韧性,抑制高温回火脆性。     

齿轮轴用45钢亚温淬火与力学性能

为优化减速器精小设计,提高齿轮轴的综合力学性能,对减速器齿轮轴用45钢进行了亚温淬火试验,并探讨了在亚温淬火条件下,未溶铁素体的作用。结果表明,在790℃左右淬火时,45钢强度和硬度达到最大值;随回火温度升高,韧性逐渐增强。发现在500℃回火条件下,强度在较高水平同时,韧性随亚温淬火温度降低而提高的现象。     

回火温度与45钢亚温淬火强韧化的关系

采用金相观察、硬度测试、冲击和拉伸等试验,研究了回火温度与45钢亚温淬火强韧化的关系,并对相关影响因素进行了讨论。结果表明,亚温淬火温度高于770℃,其淬火态硬度不低于840℃常规淬火硬度。回火温度对亚温淬火硬度的影响表现在低于400℃回火时,其回火组织的硬度高于840℃常规淬火、回火的硬度;但高温回火时,其回火硬度的变化与之相反。在200～600℃整个回火温度区间,亚温淬火回火强度均低于840℃常规淬火、回火强度,但回火韧性与其相反。回火温度为400℃时,亚温淬火、回火强度出现极值。残留铁素体对回火硬度及韧性的改善大于对回火强度的改善。     

30CrMnSiA钢亚温淬火工艺研究

对30CrMnSiA钢的亚温淬火工艺进行了研究.结果表明,原始非平衡组织对亚温淬火的效果影响不明显,采用非平衡组织进行亚温淬火,在强度和硬度不降低的情况下,其冲击韧度比常规调质处理提高一倍以上,塑性也大幅度提高;亚温淬火能够明显抑制钢的可逆回火脆性.     

X70QS钢级酸性低温管线管热处理工艺研究

研究不同热处理工艺对X70QS钢级酸性低温管线管微观组织和力学性能的影响。结果表明:淬火工艺对X70QS钢级酸性管线管的组织性能影响较大,随着淬火温度的升高,其贝氏体组织明显粗化,力学性能尤其是低温冲击性能下降明显;相同淬火温度时降低淬火冷却速度,会使铁素体组织逐渐增多并多边形化,强度明显不足。X70QS钢级酸性低温管线管经880～900℃淬火(水淬)+600℃回火后具有最佳的强度和低温韧性匹配。     

回火温度对亚温淬火40CrNi2Mo钢组织和性能的影响

研究了回火温度对原始组织分别为退火态、回火马氏体以及调质态的40CrNi2Mo钢经亚温淬火后的组织和力学性能的影响。结果表明,三种原始组织40CrNi2Mo钢亚温淬火后的强度、硬度、塑性和韧性随回火温度的变化规律一致,且在400℃均出现回火脆性,其中调质态40CrNi2Mo钢经亚温淬火后在400～600℃回火的综合力学性能最好。     

淬火及回火热处理对X100管线钢组织和性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉伸试验及示波冲击试验研究了淬火和回火热处理对X100管线钢组织和性能的影响。结果表明:450℃回火后,实验钢的屈服强度(Rt0.5)由785 MPa降低至731 MPa,抗拉强度(Rm)由845 MPa提高至931 MPa,强度及塑韧性改善。板条贝氏体(LB)板条结构弱化,粒状贝氏体(GB)体积分数增加,马氏体/奥氏体(M/A)组元细化至亚微米级。针状铁素体(AF)的回火稳定性高于LB和GB;940℃淬火+450℃回火实验钢的Rt0.5为819 MPa,Rm为893 MPa,Rt0.5/Rm为0.92,A50为33.5%,强韧性提高。淬火和回火对实验钢冲击断裂过程的脆性裂纹扩展能(E3)和脆性裂纹扩展止裂能(E4)改善效果好于450℃回火。实验温度降低,止裂性的改善效果变差。LB、GB和平行排列的M/A组元将原始奥氏体晶粒分割细化,亚微米级M/A组元的分布差异使铁素体晶粒内不同区域呈现LB和GB组织形态。     

X90管线钢板调质处理后的组织与性能

本文对16.3 mm厚 X90管线钢板在不同调质处理工艺下的组织性能进行了研究。结果表明：930 ℃淬火温度下,随着回火温度的升高,钢板屈服强度先增加后降低,抗拉强度逐渐降低,从而导致屈强比升高;回火温度为630 ℃时,落锤剪切面中脆性区增多,落锤性能最差。在870 ℃两相区淬火,钢板组织中奥氏体晶粒大幅度细化,再经530 ℃回火,细化的马氏体或者贝氏体组织中出现亚结构的回复软化,板条边界钝化和M/A组元分解的综合作用,使该调质工艺下X90管线钢板的综合性能最佳。     

回火热处理对X100管线钢组织和冲击断裂行为的影响

通过SEM,TEM,EBSD和示波冲击实验研究了450℃回火对X100管线钢显微组织和冲击断裂过程的影响.结果表明:X100管线钢的组织为板条贝氏体(LB)、针状铁素体(AF)和粒状贝氏体(GB)和平行排列的细小片状马氏体/奥氏体(M/A)组元,原始奥氏体晶粒被晶内和晶界处的亚结构分割细化.回火后,平行排列的M/A组元消失,LB结构弱化,大角度晶界比例下降.实验温度降低,X100管线钢的冲击功(E)、裂纹形成能(E1)和韧性扩展能(E2)变化较小;回火后,E、E1、E2、脆性断裂扩展能(E3)降低,脆性断裂趋势增大,脆性断裂止裂性能变差.     

42CrMoA钢曲轴的形变调质

42CrMoA钢曲轴锻造成形后需进行调质处理,根据调质要求,对普通调质和形变调质处理曲轴的显微组织和力学性能进行了检测。结果表明,曲轴形变调质后晶粒细化,且无氧化脱碳;曲轴屈强比及冲击吸收能量较普通调质分别提高8.9%和85.9%,且硬度均匀性好,满足技术要求。     

调质处理对低碳微合金钢组织与力学性能的影响

采用扫描电镜和拉伸试验机研究了C-Mn-Mo-Ni-Nb-Ti-V 系低碳微合金钢950 ℃淬火和560~640 ℃回火调质处理对钢微观组织及力学性能的影响。结果表明,轧态钢板中含有大量细小均匀的粒状贝氏体（GB）组织,有良好的强韧性。调质后,试验钢获得板条贝氏体及铁素体的混合组织,随回火温度的升高,板条贝氏体回复作用逐渐加强,相邻板条合并,致使组织粗化。试验钢经950 ℃淬火+640 ℃回火后,其强度下降,韧性和塑性明显提高,伸长率为26.9%,－20 ℃夏比冲击吸收能量为392 J,断口剪切面积达到100%。     

多次调质对980钢组织和力学性能的影响

对980钢进行了多次重复调质试验,对其力学性能和金相组织进行了检测。结果表明,经过第一次调质,试样屈服强度、抗拉强度明显提高,低温冲击吸收能量无明显变化,显微组织为回火索氏体和残留奥氏体;经过第二次调质,屈服强度、抗拉强度无明显变化,低温冲击吸收能量明显提高,显微组织转变为回火索氏体,晶界变得明显,晶粒得到细化;经过第三次调质,屈服和抗拉强度无明显变化,低温冲击吸收能量略有降低,显微组织转变为回火索氏体和粒状珠光体经过两次调质处理后,力学性能显著提高,效果最好。     

X80级管线钢热煨弯管的热处理工艺及力学性能

对X80级管线钢热煨弯管进行了不同的调质处理,采用硬度计、拉伸试验机、冲击试验机和扫描电镜对调质处理后X80级管线钢弯管的力学性能及显微组织分别进行了研究分析。结果表明,X80级管线钢弯管的最优调质处理工艺为890 ℃保温30 min淬火水冷,随后590 ℃保温60 min回火空冷。经最优工艺调质处理后,弯管的显微组织为贝氏体铁素体、粒状贝氏体及少量针状铁素体,硬度达235 HB,下屈服强度达600 MPa,抗拉强度达740 MPa,屈强比达0.81,断后伸长率达28%,冲击吸收能量达300 J,具有优异的综合力学性能。     

回火工艺对X120管线钢组织与性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等实验方法,研究了回火温度500～650℃对X120管线钢组织和性能的影响。运用Ashby-Orowan修正模型等强化理论分析了X120管线钢回火工艺的强化机理。结果表明:回火温度对屈服强度和抗拉强度均有较大影响,回火后实验钢屈服强度分别在回火温度为550℃和600℃出现两个峰值,抗拉强度在600℃时出现峰值,伸长率略有升高,屈强比升高。分析认为:回火过程中实验钢性能的变化是由析出强化、位错强化、固溶强化等强化机理共同作用造成的。     

X56钢焊接接头J-R曲线的研究

根据BS7448断裂韧度试验标准,采用多试样方法,测试了X56管线钢焊接接头的低温(-5℃)J-R曲线。取尺寸为B(板厚)×2B、缺口方向为板厚方向、带预制疲劳裂纹的标准试样进行三点弯试验。采用两个夹式引伸计在-5℃下分别得到焊缝和热影响区(HAZ)的双P-V曲线来计算施力点位移,从而得到J积分值。然后对数据点进行拟合得到J-R曲线,计算出J0.2,确定了材料的断裂韧度。通过对HAZ试样剖面分析表明,所有试样的裂纹尖端全部落在HAZ,从而验证了试验结果的可靠性。试验将BS7448标准应用于焊接接头J-R曲线的测定,试验结果为ECA评估提供了重要依据。     

40Cr钢的强烈淬火+回火处理

采用CaCl₂水溶液对40Cr钢进行强烈淬火并高温回火,利用光学显微镜、扫描电镜、硬度计、冲击及拉伸试验机等,表征了显微组织、力学性能及断口形貌,并与常规调质工艺(油淬)进行了对比。结果表明,40Cr钢采用CaCl₂淬火介质进行强烈淬火+高温回火与常规调质处理相比,可获得细小均匀的回火索氏体组织;经强烈淬火+回火处理后,与常规调质相比,硬度提高8%～18%,强度提高3%～5%,冲击性能提高16%～30%,可满足其较高的服役性能要求。40Cr钢最优的调质工艺为850℃保温20 min后采用CaCl₂淬火介质进行强烈淬火,再经580℃回火120 min后空冷。