感应炉+井式炉复合加热工艺对40Cr钢调质组织和力学性能的影响

采用感应炉+井式炉复合加热方式(感应炉加热至870或900℃,到温后在860℃的井式炉内保温0.5 h)进行了40Cr钢的调质处理。通过显微组织观察、洛氏硬度和冲击性能测试,并与常规单一炉型淬火加热工艺进行对比分析,研究了感应炉+井式炉复合加热对40Cr钢组织与性能的影响。结果表明,复合加热工艺的硬度值为29～30 HRC,较常规工艺高4±2 HRC,且数据波动极小;复合加热工艺具有优良的冲击性能,采用回火水冷时可以得到最高的冲击吸收能量(118 J);复合加热工艺的试样均能够得到细小均匀的回火索氏体;最佳的复合加热工艺为,感应加热至900℃后移入860℃井式炉等温加热0.5 h,水淬,回火制度为580℃×1.5 h,水冷。对于细长轴类零件的调质处理,感应炉+井式炉复合加热方式具有较好的可行性,在改善材料综合力学性能的同时,可以大幅缩短加热保温时间,对于提高生产效率、降低能源成本、改善炉体寿命等具有重要的实际意义。     

预热处理工艺对13Cr马氏体不锈钢无缝钢管调质后组织和力学性能的影响

分别采用等温退火和去应力退火两种工艺对13Cr马氏体不锈钢无缝钢管进行预热处理试验,再经980℃淬火油冷和720℃回火空冷,对比组织和性能。结果表明,等温退火相对于去应力退火的预热处理工艺,调质后有一定改善:材料的-10℃纵向冲击功提高31%,0℃横向冲击功提高21%,冲击功离散度由26 J减小到9 J;实际晶粒度由8～4级提高到9～8级;硬度不均匀性由3.2 HRC缩小到1.5 HRC。该等温退火预热处理工艺成功用于生产实践,性能一次检验合格率由原先的60%提高到100%。     

调质态40Cr压缩变形后硬度变化规律分析

以调质态40Cr为研究对象,通过一系列压缩试验,分析了不同调质态、不同压下量下的压缩变形后试样硬度的分布及变化规律。采用有限元模拟获得了相应的压缩变形后的等效应变分布规律,并构建了室温条件下等效应变与维氏硬度关系。结果表明：预测值与实测值比较吻合,最大误差仅为1．88％。     

淬火介质对焊接轴调质后力学性能的影响

焊接轴系主轴与涡轮盘摩擦对焊而成,主轴工作转速达16000～32000r/min,主要承受扭矩,材质为42CrMoA钢,化学成分如表1所示.涡轮盘为高温合金材料.由于焊缝对接处是最薄弱环节,容易在此处产生扭裂.因此,消除焊接应力的退火温度应＞600℃.该主轴焊前尺寸为55mm,经调质处理,回火温度通常比消除焊接应力温度高10～20℃,同时必须满足表2的力学性能要求.     

高压对40Cr钢高温回火力学性能的影响

为提高40Cr钢调质后的力学性能,对40Cr钢在高压下进行高温回火处理试验,用光学显微镜和扫描电镜分析了40Cr钢高压回火后的组织,借助硬度计和电子万能试验机测试了40Cr钢的硬度及抗压强度。结果表明:高压能使40Cr钢在回火过程中析出的粒状碳化物更加细小弥散,有效提高40Cr钢的力学性能。经850℃×20 min淬火+3 GPa压力下540℃×60 min回火后,40Cr钢的硬度和压缩屈服强度分别达到了39 HRC和1215 MPa,较相同工艺参数但在常压下回火的,40Cr钢硬度和压缩屈服强度分别增加了13.04%和24.23%。     

40Cr钢长轴毛坯的调质淬火

40Cr钢件直径或厚度较大时，油淬不硬，水淬开裂倾向明显超过45钢，往往需要采用水淬油冷来提高硬度和避免开裂。多年来，我们在对40Cr热轧圆钢毛坯6种长轴淬火时，只注意控制适当的水冷时间，忽略了先下水端同时又是后出水端，冷却时间最长，且较轴体冷却剧烈，造成多件在先下水端面边缘3～5mm处产生深度10mm左右断续的1～3处弧形裂纹。后来增加了先下水端60mm左右“点水”预冷操作，使点水部分表层温度稍微降低，“点水”一定时间后，马上出水稍停，待“点水”部分由暗红色变为淡红色（约800℃左右）后，便迅速整体下水，全部下水后开始…     

40Cr钢强韧化处理后的力学性能

研究了40Cr钢亚温淬火的强韧化机理,并与40Cr钢常规热处理后的力学性能进行比较。结果表明,亚温淬火可提高40Cr钢的冲击韧度,降低40Cr钢的韧脆转变温度,抑制40Cr钢的回火脆性。     

40Cr钢强韧化处理后的力学性能

研究了40Cr钢亚温淬火的强韧化机理，并与40Cr钢常规热处理后的力学性能进行比较。结果表明，亚温淬火可提高40Cr钢的冲击韧度，降低40Cr钢的韧脆转变温度，抑制40Cr钢的回火脆性。     

40Cr钢强韧化处理后的力学性能

对经强韧化处理和常规热处理的40Cr钢力学性能进行了对比，结果表明，亚温淬火能提高40Cr钢的冲击韧度，降低韧脆转变温度，并抑制其回火脆性。     

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。     

18Cr2Ni4WA钢渗碳淬火后回火温度对力学性能的影响

为了研究18Cr2Ni4WA钢渗碳淬火后不同回火温度对渗碳表面和未渗碳部分(心部)力学性能的影响,采用显微硬度计、拉伸试验机和冲击试验机对渗碳淬火后不同回火温度下试样的力学性能进行了研究,并且运用ABAQUS仿真软件对不同回火温度下的齿轮试样性能进行了模拟分析。结果发现:随着回火温度的升高,试样硬度和强度降低的同时,心部的冲击吸收能量也下降明显,在300 ℃时其冲击吸收能量值接近于技术要求规定的最小值,考虑到炉温和材料成分存在不均匀性,因此此类钢在某些特定条件下,渗碳淬火后回火温度不宜高于260 ℃。     

“零保温”淬火工艺对40Cr钢组织与性能的影响

研究了不同温度“零保温”淬火工艺下,40Cr钢的显微组织与性能的变化规律。结果表明,在850~910 ℃下“零保温”淬火和550 ℃回火后,40Cr钢的硬度、抗拉强度和冲击吸收能量随温度的升高先增加后降低。890 ℃“零保温”淬火和550 ℃回火时,钢的硬度、抗拉强度和冲击吸收能量达到最高值,这些性能均优于同温度下保温淬火时试验钢的性能。40Cr钢“零保温”淬火性能的提高与其淬火后得到的细小板条状马氏体组织、奥氏体晶粒的细化和奥氏体中碳浓度分布不均匀有关。     

淬火和回火工艺对3.5Ni钢组织和力学性能的影响

通过拉伸和冲击试验以及SEM、TEM和EBSD组织观察,研究了不同热处理工艺参数对3.5Ni钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:3.5Ni钢在860℃保温1 h水淬后得到细小的板条马氏体(LM)加粒状贝氏体(GB)组织;570℃回火后,LM的板条变粗,GB中的M/A岛也溶解消失,基体上有大量渗碳体析出。随着回火温度的升高,板条继续合并长大,并且开始出现多边形铁素体,渗碳体也不断长大。回火温度为570~600℃时,低温韧性随回火温度的升高而增加,但是继续升高回火温度会使得低温韧性下降。研究表明:3.5Ni低温钢经860℃水淬+600℃回火的热处理可以获得最佳的力学性能。     

回火温度及磷化工艺对40CrNiMoA钢性能和组织的影响

针对40CrNiMoA钢制标准件成品剪切性能不合格问题,首先研究了回火温度对其力学性能和组织的影响;在此基础上,对比研究了有/无磷化工艺对其剪切性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,40CrNiMoA钢的抗拉强度和剪切强度均逐渐降低,但塑性基本保持不变;该钢磷化状态下的剪切强度较未磷化处理的要低。因此,为保证成品的剪切性能,应选择较低的回火温度,同时应考虑磷化降低剪切性能的影响。     

27 SiMn钢调质后性能偏低的原因分析

27SiMn钢油缸调质后出现强度、硬度偏低,冲击吸收能量偏高的现象,通过对成分、工艺过程、显微组织分析,找出了性能异常的原因是由于缸筒淬火未淬透。调整装炉量及改进冷却设备,提高了淬透性,改善了油缸的力学性能。     

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。     

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%。     

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。     

调质工艺对32Cr3Mo1V钢渗氮层性能的影响

研究了不同调质工艺对32Cr3Mo1V钢渗氮性能的影响,并通过显微组织观察、表面硬度测试、显微硬度测试等方式进行了表征。结果表明,渗氮层表面硬度和渗层深度随着淬火温度的升高而增加,随回火温度的升高而减少。940~980 ℃淬火+640~660 ℃回火并渗氮后的性能较优。