回火温度对高强无碳化物贝氏体钢无缝管组织和性能的影响

研究了正火后回火温度对无碳化物贝氏体钢无缝钢管组织和性能的影响。试验结果表明,930 ℃正火后在600 ℃以下回火时,随回火温度的提高,试验材料的抗拉强度有降低的趋势,但降幅不大,强度在973~1012 MPa变化。试验材料的冲击吸收能量在300 ℃达到最大值,为72 J;400 ℃回火时,冲击吸收能量出现最低值,出现无碳化物贝氏体钢的回火脆性;回火温度超过400 ℃时,冲击吸收能量上升;300~350 ℃回火时,伸长率和断面收缩率最高。在400 ℃以下回火时,试验材料的组织由无碳化物贝氏体、块状铁素体和残留奥氏体组成;超过400 ℃回火时,组织为粒状贝氏体及块状铁素体。无碳化物贝氏体钢无缝钢管930 ℃正火,300 ℃回火时具有较佳的综合力学性能。     

城际及高铁轨道用辙叉贝氏体钢的组织与性能

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、冲击试验机以及万能试验机研究了城际及高铁轨道辙叉用贝氏体钢的组织与力学性能。结果表明,试验钢在空冷条件下即可得到贝氏体组织,经XRD分析其组织为无碳化物贝氏体。试验钢的抗拉强度达到1410 MPa,室温冲击吸收能量高达89 J,硬度较高且具有较好的强韧性配比。低温冲击试验结果表明,试验钢可以满足低温环境下城际及高铁轨道辙叉的使用要求。     

30CrNi4Mo钢的组织和冲击疲劳性能的研究

研究了30CrNi4Mo钢不同热处理的组织和冲击疲劳性能。结果表明,30CrNi4Mo钢正火低温回火的组织由贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成,淬火低温回火组织为回火马氏体和残余奥氏体。正火低温回火的冲击疲劳裂纹形成寿命高于淬火低温回火和淬火高温回火的冲击疲劳裂纹形成寿命,淬火高温回火的冲击疲劳总寿命高于正火及淬火低温回火热处理的冲击疲劳寿命。分析了多冲击疲劳裂纹扩展的行为,讨论了正火低温回火冲击疲劳裂纹形成寿命较长及淬火高温回火提高冲击疲劳总寿命的原因。     

等温淬火对SIMP钢显微组织与蠕变性能的影响

SIMP钢是先进核嬗变系统(ADS系统)散裂靶用关键结构材料。本文过等温淬火处理来降低SIMP钢组织中大角度界面的数量,以达到提高材料蠕变性能的目的。采用光学显微镜、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)表征了SIMP钢在等温淬火+回火与正火+回火两种热处理工艺下的显微组织的差异。经等温淬火处理获得的组织为上贝氏体,经正火处理获得的组织为板条马氏体。两种组织回火后继承了各自原始组织的形貌特征,但回火贝氏体组织中的大角度界面数量低于回火马氏体组织。600℃的蠕变性能试验结果表明,通过等温淬火+回火处理,SIMP钢的蠕变寿命较传统的正火+回火处理提高了约3倍。     

正火工艺对420 MPa级海上风电用钢板组织及性能的影响

利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、室温拉伸、低温冲击测试等试验方法,采用了正火、强化正火、正火+400 ℃回火的热处理工艺,研究了不同正火工艺对420 MPa级海洋风电用钢板组织和性能的影响。结果表明:通过正火处理后,正火态试验钢的平均晶粒尺寸由轧态试验钢的8 μm细化至6 μm,带状组织得到改善,强度与低温冲击性能均得到提升,屈服强度提升至442 MPa,－50 ℃下的冲击吸收能达到120 J;通过正火+400 ℃回火处理后,平均晶粒尺寸为7 μm,虽然大幅度提升了钢的低温冲击性能,－50 ℃下的冲击吸收能量达到194 J,但是钢的屈服强度降低为422 MPa。强化正火后组织为铁素体+珠光体+少量贝氏体,平均晶粒尺寸为5.6 μm,屈服强度提升至460 MPa,断后伸长率和低温冲击吸收能量相较于正火后试验钢有所降低但仍能满足EN10025性能标准,达到强韧性的最佳匹配,是生产420 MPa级海上风电用钢的最佳热处理工艺。     

空冷贝氏体钢摆锤

对中碳和中高碳系贝氏体钢在不同热处理状态下的组织进行了观察。研究钢的铸态和正火态均可得到以贝氏体或贝氏体／马氏体为主的组织。加入微量元素可使钢的组织显著细化。经低温回火或正火回火处理，铸态显微组织获得了改善，提高了冲击韧度。用研制的贝氏体钢制作产品工艺简单，性能良好，铸成的摆（板）锤粉碎矿石的使用寿命为高锰钢摆锤寿命的２．５倍，成本降低２０％。     

铲齿用新型空冷贝氏体钢的热处理工艺

为了解决铲齿使用寿命短的问题,对新型贝氏体组织铲齿用钢及其热处理工艺进行了研究。通过火花直读光谱仪和热膨胀仪检测了贝氏体钢的化学成分和相变点,采用正交试验的方法研究了正火温度、回火温度、回火时间对贝氏体钢韧性的影响,确定了最优的热处理工艺,借助扫描电镜(SEM)、Image-J软件、X射线衍射仪(XRD)及数显显微硬度仪等检测了铲齿用贝氏体钢的组织和组织中相组成比例以及其硬度。研究结果表明贝氏体铲齿用钢在热处理过程中影响冲击性能最主要的因素为正火温度,其次为回火温度、最后为回火时间,得到的最优热处理工艺制度为1080 ℃正火后在250 ℃回火90 min,此热处理条件下贝氏体钢具有良好的韧性(18.45 J)和硬度(46.85 HRC)结合,其组织中马氏体含量为23.985%,残留奥氏体含量为9.850%。     

回火工艺对海洋工程用钢E690组织与性能影响

采用扫描电镜、透射电镜及性能测试等方法研究了回火工艺对海洋工程用钢E690组织和性能的影响。结果表明：在同一回火时间下,随着回火温度的增加,试验钢强度呈下降趋势,伸长率呈上升趋势,低温冲击吸收能量先上升然后下降。在同一回火温度下,随着回火时间的延长,试验钢强度呈下降趋势,伸长率先上升后下降,630 ℃和650 ℃回火温度下的低温冲击吸收能量受影响较小。试验钢回火后的组织以板条贝氏体为主;其组织随回火温度的增加,由板条贝氏体向粒状贝氏体转变,钢中析出物也相应粗化。     

回火工艺对海洋工程用钢E690组织与性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜及性能测试等方法研究了回火工艺对海洋工程用钢E690组织和性能的影响。结果表明:在同一回火时间下,随着回火温度的增加,试验钢强度呈下降趋势,伸长率呈上升趋势,低温冲击吸收能量先上升然后下降。在同一回火温度下,随着回火时间的延长,试验钢强度呈下降趋势,伸长率先上升后下降,630℃和650℃回火温度下的低温冲击吸收能量受影响较小。试验钢回火后的组织以板条贝氏体为主;其组织随回火温度的增加,由板条贝氏体向粒状贝氏体转变,钢中析出物也相应粗化。     

新型贝氏体装甲钢的组织和力学性能

研究了高强度新型贝氏体装甲钢板热轧、低温回火和热轧、正火、低温回火及不同温度回火的组织和性能,测试了不同低温的冲击韧度和焊接接头的力学性能.结果表明,轧态、低温回火和正火低温回火钢板的组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织,淬火低温回火钢板的组织为马氏体、贝氏体铁素体和残余奥氏体组织.不同状态的装甲钢板具有高的回火抗力、良好的强韧性及低温冲击韧度和焊接性能,及可作为车辆防护装甲.     

440 MPa级高强度球扁钢的热处理工艺

采用金相显微镜、透射电镜、相分析等实验分析方法,研究了不同热处理工艺对10CrNiMoV球扁钢组织和力学性能的影响。结果表明,热轧或正火连续冷却过程中,形成了大量的粒状贝氏体,显著降低了钢的韧性。正火加高温回火处理后,粒状贝氏体得到了一定程度的分解,虽其屈服强度有所下降,但显著提高了10CrNiMoV球扁钢的低温韧性,?40 ℃冲击功达到117 J。通过正火＋控冷＋高温回火处理后,形成了一定量的多边形铁素体,并且粒状贝氏体得到了充分的分解,获得了良好的综合性能。     

E36级船板钢正火工艺的研究

用力学性能测试和光学显微镜研究正火温度和时间对厚度为60 mm的控轧控冷(TMCP)态E36级船版钢组织与性能的影响。结果表明,正火后TMCP态船板钢的综合性能有较大提高,虽然在强度上稍有下降,但其塑性,尤其是低温冲击性能都有较明显的改善。随着正火温度的升高,晶粒长大,冲击性能下降;随着正火保温时间的延长,改善了珠光体带状组织、消除了混晶组织,冲击性能有所提高。最佳的正火工艺为880~910℃,保温约100 m in后空冷。     

Cr-Mo-Nb-Ti-B系1180 MPa级复相钢的性能稳定性

设计开发了Cr-Mo-Nb-Ti-B系1180 MPa级高强复相钢产品。从组织控制的角度引入了贝氏体,以弥补铁素体与马氏体之间的软硬相高强度差,采用Gleeble-3500热模拟试验机、拉伸试验机和光学显微镜研究连续退火工艺中均热温度和过时效温度对复相钢力学性能及组织的影响规律。结果表明,均热温度在720~840 ℃时,随着温度的升高,贝氏体和马氏体含量逐渐增加,抗拉强度和屈服强度整体上不断提升,但超过840 ℃后抗拉和屈服强度降低。而随过时效温度的升高,抗拉强度呈单调递减趋势,屈服强度先波动后逐渐降低。当均热温度为790 ℃、过时效温度为280 ℃时,连退板的组织为铁素体、贝氏体和马氏体的复相组织,复相钢具备良好的加工成形性,折弯性、扩孔性能也均较同级别双相钢产品有大幅提升。     

淬火冷速对大型核电压力容器用钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜和力学性能测试等研究了淬火冷速对大型核电压力容器用SA508-3钢显微组织及力学性能的影响,尤其对落锤冲击性能的影响。结果表明:随着冷速的增加,SA508-3钢的显微组织由宽大的上贝氏体+粒状贝氏体组织向细小下贝氏体+马氏体组织转变。淬火冷速对SA508-3钢的常/高温强度影响不大,而对冲击韧性的影响显著,尤其对零塑性转变温度(NDTT)的影响显著。低冷速下的NDTT只能达到≥-13.3℃,而高冷速下的NDTT大幅度降低,达到≤-48.3℃。     

快速回火工艺条件下超高强低碳贝氏体钢的组织与性能

采用盐浴热处理试验,结合扫描电镜、透射电镜及室温拉伸试验,研究了快速加热+短时保温快速回火条件下超高强低碳贝氏体钢的组织和性能变化规律。结果表明,快速回火工艺下,超高强低碳贝氏体钢发生碳过饱和贝氏体和马氏体中的碳化物析出、铁素体和马氏体的重构以及微合金析出物的析出等现象,进而影响材料的强塑性;在700℃以下快速回火时,与以板条状贝氏体(LB)组织为主的复相贝氏体钢相比,以粒状贝氏体(GB)组织为主的钢具有更好的回火稳定性;在750～800℃两相区快速回火时,铁素体和马氏体相大量重构,最终形成粗大铁素体和马氏体,抗拉强度大幅提升,屈强强度大幅降低,且以LB组织为主的复相贝氏体钢中重构铁素体晶粒更为粗大,导致其屈服强度更低。     

Q690E高强度工程机械用钢冲击韧性分析

Q690E钢在-40℃下表现出异常的冲击韧性差异。通过扫描电子显微镜(SEM)对不同试样的冲击断口形貌以及金相组织进行观察,利用大样电解试验对试样中的夹杂物含量进行定量统计。结果表明:Q690E钢的低温冲击韧性主要受组织类型和夹杂物含量的影响,粗大的粒状贝氏体中的马奥(M/A)岛在低温及外力作用下转变为马氏体,成为裂纹源,不利于钢的冲击韧性。而钢中大颗粒夹杂物的存在也是Q690E钢冲击韧性出现异常偏低的重要原因。