热处理工艺调控9CrV钢显微组织及力学性能

针对大尺寸液压破碎锤活塞用9CrV钢,研究分析了热处理工艺对其显微组织及力学性能的影响.结果 表明,经840℃淬火和300℃回火后,9CrV钢的组织为回火马氏体、粒状碳化物和残留奥氏体,其硬度为56.7 HRC,冲击吸收能量为4.66 J.随淬火温度降低至800℃,回火温度提高至400℃,9CrV钢的硬度降低至49.8 HRC,降幅近12.2％,而冲击吸收能量提高至8.98J,增幅达92.7％.这是由于降低淬火温度后未溶碳化物数量增多,一方面细化了组织,另一方面形成淬火后马氏体的含碳量降低,两者均为提高淬火组织的强韧性提供了基础.适当提高回火温度,组织由回火马氏体转变为回火屈氏体.通过淬火与回火工艺的综合调控,可有效提高9CrV钢的抗冲击能力.     

热处理对高速列车用51CrV4弹簧钢力学性能的影响

研究了热处理工艺对满足欧洲标准要求的不同直径的高速列车用51CrV4弹簧钢的显微组织及力学性能的影响。研究结果表明,在450~500℃范围内回火后,微观组织均为回火马氏体。随着回火温度的升高,弹簧钢的硬度和强度逐渐下降,塑性和冲击值均略有提高。断口的SEM观察表明,随着回火温度的升高,裂纹的扩展路径更加曲折,表明其塑性逐渐提高。在本文的热处理条件下,不同直径钢弹簧材料的力学性能均能满足EN13298标准要求。     

弹簧钢51CrV4中微量元素耦合热力学分析及其热处理行为

对弹簧钢51CrV4中多元微量元素耦合作用进行了热力学分析,研究各微量元素在不同温度下的固溶与析出情况,并系统分析了热处理行为对其组织与性能的影响。结果表明:弹簧钢51CrV4中各微量元素的固溶量随温度的降低而减小,且元素Ti、N在高温阶段其固溶量急速下降,元素V、C主要在1000℃以下,其固溶量急速减小;当温度为800℃时,钢中[V]为0.01260717%,[Ti]为3.99E-6%,[N]为3.3527E-4%,[C]为0.49146313%以及析出物总摩尔量t为0.00278269mol;弹簧钢51CrV4的屈服强度和抗拉强度随回火温度的升高而整体呈下降趋势,而伸长率和断面收缩率变化较小;当回火温度为380℃时,其R_(eL)为1590MPa,R_m为1755MPa,A为8.6%以及Z为41.3%,组织为回火屈氏体+回火马氏体;末端淬透性试验显示HRC随距端部距离的增大而逐渐减小。当距离为5mm时,硬度为59.7HRC,组织为马氏体;当距离为35mm时,硬度为46.7HRC,组织为马氏体+贝氏体。     

回火温度对冶金锯片用钢8CrV组织及性能的影响

采用金相观察、力学性能测试等手段,对经300～460℃连续同火处理的冶金锯片用钢8CrV的组织和性能进行分析.结果显示:随回火温度的升高,其组织由淬火马氏体逐渐转化为回火马氏体、回火马氏体+回火索氏体及回火索氏体;试样的强度连续下降,屈强比略有上升.在420℃左右出现了回火脆性,冲击值、断面收缩率和伸长率发生明显变化,而硬度略有升高.     

热处理工艺对51CrV4钢组织及性能的影响

研究了淬火回火和等温淬火热处理工艺对51CrV4钢显微组织、力学性能及疲劳性能的影响。结果表明,与淬火回火的传统热处理工艺相比,51CrV4钢等温淬火热处理后显微组织为下贝氏体+马氏体+残留奥氏体的复相组织,抗拉强度、断后伸长率、断裂韧性及疲劳极限分别提高14%、24%、34%和15%,获得高强度、高塑性和高韧性的综合力学性能,以及优良的疲劳性能。     

51CrV4钢弹簧材料回火特性研究

研究了回火工艺对51CrV4钢弹簧材料硬度的影响,结合热膨胀曲线的变化与不同回火温度下钢的微观组织特征,分析了系列回火温度下钢的冲击韧度变化规律。结果表明,该钢的硬度在回火初期下降较快,30 min后达到稳定值;该钢在连续升温过程中的膨胀量变化所揭示的组织变化与对应温度的各回火温度下钢的微观组织相吻合,能很好地解释冲击韧度随回火温度的变化规律。     

淬火冷速对51CrV4钢显微组织和力学性能的影响

采用油、HX-2000以及不同浓度PAG对51CrV4钢进行淬火冷却,借助光学显微镜、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术、拉伸实验和洛氏硬度计等研究了不同淬火冷速对51CrV4钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：提高淬火冷速对马氏体板条有明显细化效果,51CrV4钢的强塑积随着淬火冷速的提高呈先增后减的趋势。当使用13%PAG淬火及400℃回火保温100 min后,51CrV4钢的综合力学性能最佳：屈服强度和抗拉强度分别为1317.26和1560.89 MPa,断后伸长率和断面收缩率分别为10.50%和55.38%,硬度为47.4 HRC,强塑积达到16.39 GPa%。     

超高强低碳Si-Mn冷轧双相钢的回火组织和力学性能研究

将Fe-0.12C-0.45Si-1.80Mn-0.25Cr钢轧硬材在临界区加热保温后水冷,获得抗拉强度超过1100 MPa的铁素体 马氏体双相钢.研究了不同温度回火后,该双相钢组织和力学性能的变化.结果表明,低碳Si-Mn冷轧双相钢随着回火温度的提高,强度逐渐下降而伸长率增加.在200～300 ℃回火,强度性能下降不多但伸长率大大提高,而且屈强比低,有利于获得较好的综合性能(抗拉强度大于1000 MPa,总伸长率接近14%).在回火温度超过300 ℃时,马氏体岛内孪晶晶界变得模糊,回火温度达到600 ℃时,马氏体岛分解比较完全,分解为粗大渗碳体球化颗粒.超过300 ℃回火后,应力应变曲线出现不连续屈服,而且随着回火温度增加屈服平台逐渐伸长.     

发动机用SCM435钢的组织与疲劳性能

采用SEM、TEM以及拉伸测试等研究SCM435钢在870℃淬火、350～650℃回火后的组织和力学性能。结果表明,回火温度为350℃时,其组织是板条马氏体及少量碳化物;随着回火温度的升高,马氏体的板条形态逐渐消失,碳化物沿板条方向析出长大,其中525℃回火后的组织尚有明显的马氏体板条形态并弥散分布着短棒状渗碳体。在试验回火温度范围内调控SCM435钢的力学性能,可以满足8.8～12.9级紧固件的力学性能要求。试验验证了870℃淬火+525℃回火钢的疲劳性能,中值疲劳极限σ_a50为425 MPa,具有较好的疲劳性能。     

基于DEFORM-HT阶梯轴热处理组织研究

采用DEFORM-HT软件对45钢阶梯轴调质处理进行模拟计算,建立了45钢的数值模型,分析了其淬火及回火后的组织。结果表明,淬火后得到了马氏体,回火后生成回火马氏体;随着回火温度的升高,得到下贝氏体,继续增加回火温度,得到了92%的回火铁素体+渗碳体组织,模拟结果与理论结果相符。     

冷变形低碳马氏体钢的回火塑性

研究回火温度对15钢冷变形低碳马氏体塑性的影响.获得板条马氏体的试样经大量冷拔变形后在200～600℃进行了回火处理并测试了抗拉强度和伸长率.结果表明,随回火温度的提高拉伸强度连续降低,且伸长率在200～500℃范围内始终保持不变,当回火温度超过500℃后伸长率才开始急剧上升.而未冷变形的低碳马氏体钢在同温度范围回火时其伸长率随回火温度的提高连续增长.透射电镜分析结果表明,这种冷变形低碳马氏体的回火特性是,由于马氏体再结晶晶界上大量析出渗碳体所致.     

回火温度对1100 MPa级高强钢组织与性能的影响

研究了920 ℃水淬+不同温度回火后1100 MPa级高强钢的显微组织和力学性能。结果表明:回火温度为250 ℃时,所得到的力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、硬度、断后伸长率和冲击吸收能量分别为1423 MPa、1220 MPa、446 HV5、14.2%和56 J。随回火温度的升高,抗拉强度、屈服强度、硬度值整体呈现下降的趋势,冲击吸收能量先减小后增加。回火温度为150 ℃时,组织为回火马氏体和ε碳化物,析出的ε碳化物呈细长杆状。回火温度上升到250 ℃之后,马氏体板条稍有粗化,ε碳化物长大。随回火温度继续升高,板条马氏体逐渐转变为等轴铁素体,ε碳化物也会转变为渗碳体并逐渐球化粗化。     

42CrMo钢回火组织演变及屈服强度预测

用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和显微硬度研究了回火温度和时间对42CrMo钢显微组织和硬度的影响,并推导获得了回火后屈服强度的计算模型。结果表明:随着回火温度的升高和时间的延长,马氏体的板条界面逐渐模糊或消失,板条宽度增加,位错密度显著减少,析出相由针状的过渡性碳化物逐渐向球形的稳定渗碳体转变,显微组织从回火马氏体演变为碳化物弥散分布的回火屈氏体(400℃)和索氏体(600℃),同时硬度不断降低,且在前2 h回火内降低显著,而后趋于稳定。由于扩散控制的回火组织演变类同于单一相变过程,基于JMAK方程建立的强度计算模型,可以较好地预测42CrMo钢在200～600℃回火时的屈服强度变化。     

960 MPa级高强钢相变规律及热处理工艺探讨

借助DIL805A/D淬火变形膨胀仪,通过金相、透射电镜、室温拉伸、-40 ℃冲击测试等分析手段,研究了热处理工艺对960 MPa级高强钢组织与性能的影响。结果表明：在790～880 ℃温度范围内,试验钢随着淬火加热温度的提高,马氏体量逐渐增加,铁素体量逐渐减少,在850 ℃淬火,铁素体含量基本为零,组织最为均匀细小。随着回火温度从180 ℃提高到450 ℃,马氏体的板条逐渐分解,板条状的渗碳体开始聚集和球化。淬火加热温度高于850 ℃时,材料的屈服强度大于960 MPa;在450 ℃回火,材料具有更佳的冲击韧性。对本试验钢而言,采用850 ℃淬火+450 ℃回火,具有最佳的强韧性匹配。     

回火温度对960MPa级工程机械用钢组织及析出相的影响

采用透射电子显微镜研究了960 MPa级工程机械用钢淬火及不同温度回火后显微组织及析出相的变化规律.结果表明:920℃淬火后,显微组织以板条马氏体为主,还有极少量孪晶马氏体,马氏体发生自回火现象.在400℃以下回火,(Ti,Nb)(C,N)尺寸和数量没有明显变化.500℃回火后,在晶界和亚晶界开始析出(Fe、Mn、Cr)3C合金渗碳体.600℃回火后,在晶内和晶界析出(Fe,Mn,Cr,Ni,Mo,V)3C合金渗碳体,Mo2C大量析出.650℃回火后,VC大量析出,发生再结晶,开始多边形化.     

35MnMoVTi贝氏体钢组织和性能的研究

35MnMoVTi钢正火组织为贝氏体和马氏体的混合组织,贝氏体多于马氏体。贝氏体以两种形态存在,一种是点状贝氏体,另一种是下贝氏体。正火后低于550℃回火组织没有明显的变化,这是因为低中温回火马氏体分解析出的渗碳体仍然在点状贝氏体的点内,对整个贝氏体的光学形貌没有明显的影响。由于在550～650℃回火大量析出渗碳体,光学金相组织发生明显的变化,但是仍然保留正火后贝氏体形貌的某些特征,这种组织称回火贝氏体。回火温度在650～720℃,得到以铁素体为基体上面分布着小颗粒状的渗碳体,这种组织不保留正火贝氏体的任何特征,称作回火索氏体。     

回火温度对42CrMo齿轮钢组织与力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、拉伸试验机等研究了550～650℃不同温度回火对42CrMo齿轮钢显微组织与力学性能的影响.结果 表明:回火态42CrMo钢组织主要为铁素体、渗碳体及少量残余奥氏体.随着回火温度的升高,试验钢中析出碳化物数量先增加后逐渐减少,碳化物的尺寸越来越细小,铁素体也从板条状逐渐转变为块状.随着回火温度的...     

回火温度对大尺寸锻态35CrMo钢微观组织和力学性能的影响

研究了回火温度对大尺寸锻态35CrMo钢调质处理后组织特性及力学性能的影响,特别针对回火过程中渗碳体的析出动力学及大尺寸试块的组织性能不均匀性展开了分析。结果表明,锻坯热处理前的铁素体、珠光体带状组织经调质处理后完全消除,最终组织为含有大量渗碳体析出的回火马氏体,同时试块心部包含少量分布于原奥氏体晶界的回火贝氏体。回火过程中渗碳体的析出分为C扩散控制的快速长大阶段和Cr扩散控制的尺寸稳定阶段。锻态35CrMo钢经调质处理后仍存在力学性能各向异性,随着回火温度的升高,试验钢横、纵向强度下降,塑性和韧性同步提升。经综合考虑,当回火温度为570 ℃时,其强度、塑性和韧性具有最优匹配。     

Nb对高碳钢高温回火组织与性能的影响

通过在不同温度高温回火,研究了回火温度对含Nb高碳钢力学性能的影响;对比分析在演变过程中Nb对其组织与性能的影响.结果表明:高碳淬火组织为板条马氏体和孪晶马氏体,随回火温度的升高,逐渐转变为大尺寸的渗碳体+等轴铁素体.强度和硬度都随回火温度升高而逐渐降低,而伸长率和断面收缩率则随回火温度的升高而逐渐增大;含Nb高碳钢的塑性和强度都要优于不含Nb的高碳钢.原因是添加Nb可以通过细化晶粒(原奥氏体晶粒和马氏体亚结构尺寸、再结晶铁素体晶粒大小)、抑制位错回复提高位错密度的形式提高强度,同时也因细化晶粒,促进碳化物析出而提高塑性.     

回火温度对40CrNi2Mo钢力学性能和干摩擦性能的影响

对40CrNi2Mo钢进行200~575℃回火处理,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光共聚焦扫描显微镜、维氏硬度计、万能试验机和磨损试验机等研究了回火处理后40CrNi2Mo钢微观组织演化对其力学性能和干摩擦性能的影响。结果表明:随着回火温度的升高,40CrNi2Mo钢板条马氏体中固溶的过饱和C原子逐渐析出,微观组织逐渐向粗大的铁素体、球化渗碳体和粗化的碳化物转变;压缩屈服强度、弯曲强度和硬度降低;325℃和425℃回火处理后析出层状渗碳体导致40CrNi2Mo钢的加工硬化能力和冲击韧性先下降后升高;硬度降低导致耐磨性降低,磨损机制由磨粒磨损逐渐向氧化剥层磨损转变。