回火马氏体脆的机制

<正> 一、引言 回火马氏体脆(TME)是在高强度钢中经常遇到的一个重要问题。它的主要特征是:淬火钢在200～400℃范围内(钢的具体成份对这个温度范围有一定影响)回火时,尽管强度连续降低,室温夏比冲击试验断裂能却出现一个最低值,即在断裂能-回火温度曲线上出现一个“谷”,同时发生韧-脆转折温度的升高。“谷”的深度反映脆化的程度。一般情况下,平面应变断裂韧性试验(K_(1C)~-)也反映了这个脆化(但有例外,主     

5CrMnMo钢的强韧化处理

<正> 5CrMnMo钢是目前国内外广泛应用的中碳低合金热锻模具钢。一近年来,对该钢的组织与性能之间的关系进行了大量的研究。研究指出,适当提高钢的淬火温度,可使钢的K_(1C)值明显提高。在500℃长时间回火,亦能提高钢的K_(1C)值。从而改善了模具的内在质量和提高了使用寿命。     

0.36C Ni-Cr-Mo电渣重熔钢的断裂韧性与疲劳性能

本文报导了三种具有不同显微组织状态的电渣重熔钢的断裂韧性和疲劳裂纹扩展数据。在这三种组织状态中,两种是经过淬火加回火但各自晶粒度不同的全马氏体组织,第三种为原始马氏体材料在重新加热后经不完全淬火和回火处理的组织。经不完全淬火的组织是由马氏体基体中含35％左右的下贝氏体所组成,所有三种显微组织状态均经回火,以获得相同的抗拉强度。 不完全淬火钢的断裂韧性(K_(1c))高于粗晶粒的全马氏体材料。但是,经进一步试验证实,不全完淬火材料的断裂韧性之所以高,原因仅在于奥氏体晶粒的细化。所有三种显微组织状态下的疲劳裂纹扩展性能都很相似。扫描电镜显微检验表明,裂纹扩展的第二区表现出“常规”的条纹状,因此其结果可采用形式为da/dN=c△K~m的Paris-Erdogom定律表达。基于本研究工作的结果,提出如下观点:下贝氏体组织降低了经淬火、回火处理的0.36C Ni—Cr-Mo钢的断裂韧性。裂纹扩展速率高于10~(-5)毫米/次时,则不受微观组织状态或晶粒度的影响。     

16MnR钢动态断裂韧性的研究

本文结合常用的压力容器用钢16MnR的动态断裂韧性K_(Id)的测定,从宏观断口、微观断口、冲击载荷-挠度曲线以及冲击功A_K裂纹形成功A等四个方面,判定不同尺寸试样满足平面应变状态,以便确定不同温度下测定K_(Id)及J_(Id)的条件。又中除研究了动态断裂韧性方法外,还给出了不同温度不同尺寸试样K_(Id)及J_(Id)测试结果。     

Q-I-Q-T工艺对60Si2CrVA钢断裂韧性的影响

研究60Si2CrVA弹簧钢经淬火-等温-淬火-回火(Q-I-Q-T)热处理后复相组织含量与断裂韧性间的关系。结果表明,在实验的等温温度范围内,随着等温温度的升高,残余奥氏体和贝氏体含量逐渐增大,60Si2CrVA钢强度降低,断裂韧性逐渐增加,在300℃等温时,断裂韧性达到最大值66.37 MPa.m1/2。稳定的残留奥氏体与过渡形态贝氏体量增加是提高断裂韧性的主要原因。     

高强度钢的断裂韧性、拉伸性能、断口形貌和显微组织的关系

<正> 广泛的研究已经证明,断裂韧性是一种复杂的力学性能,它与许多基本力学性能,例如弹性性能(弹性模量)、塑性性能(屈服强度、应变硬化)、延性及显微组织有关。虽然往往可能把K_(1C)看作是这些性能之一的函数,但一般来说,K_(1C)是由这些性能综合起来确定的。 在本文所述的工作中,通过平面应变断裂韧性、拉伸性能、断口形貌和显微组织的测量和观察,研究了高强度低合金钢的裂纹特点,进而用获得的数据验证K_(1C)计算模     

高温形变对结构钢组织与性能的影响

<正> 在近年来发表的一系列论著中,都讨论过高温淬火可显著提高高强度钢断裂韧性的可能性。其结论表明:提高奥氏体化温度(t_a)可降低疲劳裂纹的扩展速度,也可降低淬火钢的延迟断裂倾向。但高温淬火的实际应用是较为复杂的,因为提高温度(t_a)常常使冲击韧性(a_H)急剧降低,这是由于钢加热至1100～1200℃时奥氏体晶粒急剧增大的缘故。     

兵器用高强钢延性断裂韧度的试验确定

本文采用两种不同断裂韧度试验方法,对两种兵器用钢进行了断裂韧性的测定,经对试验结果进行对比分析认为,利用J_R阻力曲线法测定断裂韧度时,取K_(J0.4)~ ?作为材料断裂韧性K_(IC)的估计值是合理的。     

试样尺寸对动态断裂韧度K_(ld)的影响

基于58SiMn和35CrMnSiA钢的动态断裂韧性测定的试验研究,初步讨论了试样的韧带尺寸变化、跨距尺寸变化及全面尺寸变化对K_(Id)的影响。认为,动态断裂韧性试样尺寸要求与静态断裂韧性试样尺寸要求基本是一致的。     

45CrNiMoVA钢动态断裂韧度的测定

通过对45CrNiMoVA钢在静态下直至K=3.3×10~6MPam~(1/2)/s下的动态断裂韧度K_(Id)和J=1.8～2.5×10~4N·mm~(-1)/s 下的J_(Id)测定,探讨了采用闭环回路电液伺服试验机测定动态断裂韧度的方法。在动态J_(Id)测试中采用了J_R阻力曲线法,在国内尚未见报导。试验结果还表明:加载速率K(J)对K_(Id)(J_(Id))的影响趋势与一般报导的Cr-Mo-V系钢是相似的。用此法测得结果对于加载速率低于4毫米的冲击加载可提供安全分析的断裂韧度指标K_(Id)和J_(Id)值。     

高低温奥氏体化的AISI4340合金钢韧性的评价

据报导,对于淬火状态的AISI4340钢采用在1200℃的高温奥氏体化处理以代替870℃的常规热处理,可使断裂韧性增加到二倍,但夏氏冲击能量则减少。本文力求依据K_(1c)和冲击试验间的差异来解释夏氏冲击值和断裂韧性数据的矛盾。文献表明:所观察的特性是与剪切唇能量和应变速率效应无关的,但是,由每种奥氏体化处理所得到的组织对于缺口根部半径对韧性影响所起的反应不一样,通过这一点可对上述现象予以合理的解释。本文对于起这种特性作用的显微组织因素作了讨论。以这些和其它观察结果为基础,可以认为,对超高强度低合金钢来讲,把高温奥氏体化作为一种实际的热处理工序来应用是有问题的。最后,我们认为,材料韧性的评价不应该完全以K_(1c)或只以夏氏冲击能量数值为基础,而尖锐裂纹断裂韧性和圆缺口冲击能量试验两者都是需要的。     

淬火速度对AISI4320和4340钢显微组织和拉伸性能的影响

本文研究了淬火速度对两种具有全马氏体组织的商用AISI4320和4340钢的显微组织和拉伸性能的影响 试验钢以两种不同的冷却速度自1323～1473K的不同温度淬火。快速淬火处理采用冰盐水,慢速淬火处理采用373K的油。试验钢经473K双重回火,中间快冷和冷冻。使用Instron试验机测定室温下的拉伸性能。不同淬火速度产生的显微组织的变化用光学和薄膜透射电子显微镜技术进行观测。M_s温度较高的4320钢经缓慢淬火处理后,无论原奥氏体晶粒度大或小,其0.2％屈服强度和极限拉伸强度均比晶粒度相同的快速淬火处理钢高,面总延伸率相似。但随着原奥氏体晶粒度增大,慢淬钢强度数据的分散度变大。M_s温度较低的4340钢对淬火速度不敏惑,与快淬处理相比,慢淬处理仅使0.29％屈服强度稍有提高。根据显微组织观察的结果提出,慢淬之所以提高钢的强度,是淬火(即自回火)时碳偏聚或微细碳化物在马氏体基体上析出造成弥散硬化的结果。     

30Cr2MoV枪管钢碳化物溶解与析出规律

枪管钢重要发展方向是采用二次硬化效应确保高温强度,然而这类钢韧性普遍偏低。为改善韧性,研究了30Cr2Mo V新型二次硬化枪管钢中碳化物溶解与析出规律及其对韧性的影响。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、碳复型和相分析技术对碳化物进行表征,结果表明:随着淬火温度(8501 050℃)升高,碳化物溶解越多,回火时二次硬化相析出动力越大;在950℃温度(略低于MC型碳化物全固溶温度)淬火时,奥氏体晶界处未溶MC型碳化物可有效抑制原奥氏体晶粒长大,冲击功保持较高水平(107 J);在950℃温度淬火后回火时,随着回火温度(600700℃)升高,M_3C型碳化物不断溶解,M_2C型碳化物逐渐析出,M_7C_3型碳化物在略小于650℃时开始析出,MC型碳化物含量几乎不变,碳化物总量减少约14%;在600℃、625℃和650℃温度回火时冲击断口分别呈准解理、解理和韧性断裂;625℃温度时解理断裂原因可能是在625℃温度回火时M_3C型碳化物向M_2C型碳化物转变过程中发生了晶内强化和晶界弱化、有害元素向晶界偏聚和碳化物粗化。     

35CrNi3MoVA钢的可逆回火脆性

<正> 一、序言 近半个世纪来,人们对钢的回火脆性进行了大量的研究。钢的可逆回火脆性是马氏体回火(350～550℃)时产生的脆性。当淬火钢在较高温度下回火后,以缓慢的速度冷却通过该温度区间,或在该温度区间内长时间保温,或淬火钢直接在该温度区间内回火,导致钢的韧性显著降低,韧脆转变温度大大提高,断口上出现沿晶断裂特征。研究表明,可逆回火脆性是杂质元素(P、Sn、Sb、As等)和合金元素(Ni、Cr、Mn、Si等)相互作用,而向原始奥氏体晶界平衡偏聚的结果。     

亚温淬火改善钢材冷脆行为的作用

<正> 一、前言 亚温淬火利用韧性相铁素体的存在而获得复合细化组织从而发挥其强韧性的威力。对结构钢进行高温亚温淬火(加热温度接近于Ac_3)可以获得在马氏体基体上保留少量弥散分布的细小铁素体组织,从而具有以下几方面优点:1.提高钢在室温和低温下的冲击韧性,因而扩大材料的使用范围;2.降低钢的冷脆转折温度,与常规淬火相比,使材料可在更低的温度下处于韧性状态,3.抑制钢的可逆回火脆性,因而可降低调质     

低温下使用的双相钢

<正> 据资料介绍,对Fe-1.5Mn-0.06C双相钢的组织研究表明,这种合金具有在北极温度下使用,亦即用作低温管道所需要的一切性能。这个结论是研究了显微组织诸因素对钢的低温冲击韧性的影响后得出来的。 该研究的主要结论如下:Fe-1.5Mn-0.06C合金经过控轧淬火能够产生一种双相的     

低合金钢的控制轧制、相间沉淀和亚临界热处理

<正> 一般情况下,为了使钢获得良好的强韧性,大都采用传统的“高温奥氏体化→淬火→回火”的热处理工艺。固然,这种工艺与其它热处理(如正火、退火)工艺比,在钢材化学成分固定的前提下,可以赋于钢材较高的强度水平;但是也有它不可避免的缺点,如:自较高的奥氏体化温度急剧冷却(淬火)时,钢材尺寸会发生变形;尽管后来经过回火,但仍具有较甚的裂纹源,因而导至较差的断裂韧性;为了保证较大工件淬火     

稀土、钒、铌、钛对T11钢淬火亚结构的影响

<正> 近十几年来,国内外对稀土元素在钢中的应用研究十分活跃,并取得了一系列显著的成果。但是迄今为止,这些成果大都集中在净化钢液,改变第二相的性质、大小、分布状态及提高钢的塑性、韧性等方面,而稀土对于高碳钢淬火亚结构的影响报导甚少。本文拟就T11钢中加入一定量RE、V、Nb和Ti,考察其对高碳钢淬火亚结构的影响。     

4340钢的奥氏体化温度对其淬火态显微组织与机械性能的影响

本文研究了AISI4340钢的奥氏体化温度对平面应变断裂韧性(K_(1c))和显微组织的影响。采用的奥氏体化温度为870℃及1200℃。全部试样在1200℃温度下奥氏体化,从较高的奥氏体化温度在炉内冷却到870℃,然后进行油淬。经透射电子显微镜检验揭示出,在较高温度下奥氏体化的试样中,残余奥氏体的数量有明显的增加。在870℃奥氏体化的试样中,实际上无残余奥氏体;只发现它极少量而稀疏地分散在所研究的视域中。在1200℃奥氏体化的试样中,观察到显微组织有很大的改变。在遍布所研究的大部分区域的马氏体板条间,观察到相当连续的100～200厚度的残余奥氏体薄膜。另外,在870℃奥氏体化的试样含有孪晶马氏体片,而在1200℃奥氏体化的试样中无孪晶马氏体出现。通过平面应变断裂韧性的测量显示出,在1200℃奥氏体化的试样比870℃奥氏体化的试样的韧性增加约80％。奥氏体化温度对屈服强度无影响。本文将讨论一下残余奥氏体和孪晶马氏体在提高这些高温奥氏体化的试样的断裂韧性方面可能起的作用。     

残余奥氏体对GD钢断裂韧性的影响

研究了高强韧低合金冷模具钢(代号GD钢)马氏体-下贝氏体复相组织中残余奥氏体的组织形态和数量,测定了残余奥氏体的热稳定性和机械稳定性,探讨了残余奥氏体对GD钢断裂韧性的影响。结果表明:随着硅含量的变化,残余奥氏体具有不同的分布形态和数量。含硅越高,残余奥氏体的机械稳定性越高,钢的断裂韧性越好。残余奥氏体应变诱发马氏体相变对钢的断裂韧性有利。