淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响

H13E钢是通过调整合金元素对H13钢进行了一定的改性,研究了淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着淬火温度的升高,奥氏体晶粒尺寸单调增加,从1020 ℃升高至1080 ℃时,平均奥氏体晶粒尺寸增长了约40 μm;硬度在1060 ℃达到最大值,为61.6 HRC,相较于传统H13钢硬度高3~5 HRC,同时冲击吸收能量可达16 J以上。当保温时间在20~50 min时,奥氏体晶粒增长速率较缓慢,平均奥氏体晶粒尺寸仅增长7 μm左右,同时硬度仅下降0.2 HRC左右。相同条件下油冷后H13E钢马氏体更细小,力学性能优于空冷后的H13E钢。考虑综合力学性能,H13E钢较佳淬火工艺为:1060 ℃保温20～30 min,油冷。     

热处理工艺对微Nb高Mo型H13钢组织与性能的影响

采用OM、SEM、TEM和力学性能测试等手段,研究了不同淬回火工艺对微Nb高Mo型H13钢的组织及性能的影响。结果表明:微量Nb的加入能改善钢的室温冲击性能。试验钢经淬、回火处理后的组织均为回火马氏体和少量残留奥氏体及未溶碳化物。试验钢在1030～1060℃淬火并在600～630℃的较高温度回火后,有优良的强韧性配合,此时含微量Nb的NM2钢综合力学性能最好,当淬火温度超过1090℃时试验钢的硬度急剧提高,从而恶化钢的综合力学性能。试验钢在550～570℃范围内回火时出现了明显的二次硬化,主要是由于在该温度范围内渗碳体溶解加速,同时钢中的特殊碳化物M_23)C_6、M_6C和MC等析出量增加,所以选择回火温度时尽量避开此温度范围。     

热处理对国外P92钢显微组织及晶粒度的影响

对国外P92钢进行不同温度(1040、1060、1080 ℃)淬火和1060 ℃淬火+不同温度(740、760、780 ℃)、不同时间(1、3、5、7 h)的回火热处理,研究热处理参数对其显微组织、晶粒度及硬度的影响。结果表明,经淬火后P92钢组织为板条状马氏体+残留奥氏体,随淬火温度的升高,马氏体组织板条逐渐变粗大,平均晶粒度由9级增大至7级。P92钢经1060 ℃淬火后,随着回火温度的升高和回火时间的延长,P92钢硬度逐渐降低,回火马氏体板条逐渐合并并向回火索氏体过渡,且回火过程中碳化物在晶界和晶内析出并不断长大。     

13Cr超级马氏体不锈钢的组织

采用TEM、SEM等研究13Cr超级马氏体不锈钢不同热处理后的的显微组织。结果表明,试验用钢淬火后的组织为板条马氏体。800、850、900、950、1000、1050和1100℃淬火后试样原始奥氏体晶粒尺寸为16.8～56.88μm;随淬火温度的升高原始奥氏体晶粒逐渐长大,马氏体板条束逐渐粗大。不同温度淬火650℃回火,A钢和B钢的组织均为保留原马氏体位相的细小回火马氏体。试样在1050℃淬火并在不同温度回火后有逆变奥氏体产生,在650℃以下回火时随着回火温度的升高和保温时间的延长逆变奥氏体含量逐渐增多,且回火后逆变奥氏体主要以长条状及菱形状分布于马氏体板条束间及奥氏体晶界处。     

热处理工艺对H13钢热疲劳性能的影响

对H13钢试样分别从1 030℃、1 060℃、1 080℃和1 130℃淬火,随后于相同温度回火,以及从相同温度淬火随后分别于590℃、620℃、640℃和660℃回火。热处理后对试样进行了热疲劳试验:将试样循环感应加热和水冷3 000次,使其温度在30℃和700℃之间周期性变化。然后观察试样的表面和截面形貌,以揭示热处理工艺对H13钢热疲劳性能的影响。结果表明:热处理工艺对H13钢的热疲劳性能有影响,经1 080℃淬火、640℃回火的H13钢抗热疲劳性能最佳。此外,淬火、回火前进行球化退火有助于改善H13钢的抗热疲劳性能。     

高强韧热作模具钢SR19的组织与力学性能

通过冲击试验、硬度测试、显微组织观察和断口分析研究了不同淬火、回火工艺对SR19热作模具钢微观组织及力学性能的影响,并与H13钢进行了对比。结果表明:960~1060 ℃温度范围内淬火时,SR19钢的硬度比H13钢高3~4 HRC;在高于540 ℃回火时,相同温度下SR19钢的硬度比H13钢要高0.5~1.0 HRC,且SR19钢回火后的冲击吸收能量比H13高40~50 J。增Mo加W增加了纳米析出相的数量,提高了抗回火软化能力和冲击性能。SR19钢的最佳热处理工艺为1020 ℃油淬、560~600 ℃回火,此工艺下的硬度为50.9~54.8 HRC。     

M2和H13合金工具钢的断裂韧性

本文讨论了AISIM 2高速钢(成分％:IC-4Cr-5Mo-2V-6W)和AISIH13热作工具钢(成分％:0.35C-5Cr-15Mo-1V)显微组织的变化对其断裂韧性的影响。在淬火状态,H13钢比M2具有较高的断裂韧性,且后者较硬。在回火状态,H13钢再次硬化且比M2钢具有较高的断裂韧性。当M2钢的奥氏体化温度超过1050℃,H13钢的奥氏体化温度超过1100℃时,两种钢在淬火和淬火回火状态下,断裂韧性下降,硬度提高。由于减小晶粒尺寸,增加基体中碳化物的含量,两种钢的断裂韧性可以提高。平均晶粒直径≥40μm钢试样,比平均晶粒直径≤15 μm者,显示出较低的断裂韧性2～3MNm~(-3/2)。高的残留奥氏体含量将提高淬火态M2钢的断裂韧性,回火可改进M2和H13钢的断裂韧性。观察显微组织的变化和断口的形貌可解释所获得的结果。     

淬火与回火工艺对42CrMo钢显微组织和奥氏体晶粒长大规律的影响

研究了860～940℃淬火与200～600℃回火对42CrMo钢显微组织的影响,并用金相截线法对奥氏体晶粒尺寸进行测量,建立了42CrMo钢奥氏体晶粒生长动力学方程。结果表明,随着淬火温度和保温时间的增加,42CrMo钢中残留碳化物数量明显减少,碳化物由片状逐渐变为颗粒状。随着淬火温度的升高,板条马氏体组织变得越来越均匀细小。随着回火温度的升高,钢的显微组织向回火屈氏体、回火索氏体转变,当回火温度为600℃时,得到的回火索氏体组织更均匀密集。基于Beck模型的42CrMo钢奥氏体晶粒生长规律的拟合结果,得出奥氏体晶粒长大激活能为2.62×10³ J·mol^-1。     

热处理工艺对新型高热稳定性热作模具钢组织与性能的影响

采用OM、SEM和硬度测试等手段,研究了热处理工艺对5Cr4Ni Mo2VCo钢和H13钢热作模具钢的组织及性能的影响。结果表明:在相同的淬火温度下,5Cr4Ni Mo2VCo钢的淬火硬度高于H13钢,随淬火温度升高,碳化物溶解较多,当淬火温度高于1030℃时,晶粒粗化速率明显增加,淬火温度应不超过1030℃;5Cr4Ni Mo2VCo钢的回火硬度均高于H13钢,两钢的二次硬化峰值温度均为510℃,5Cr4Ni Mo2VCo钢的二次硬化峰值硬度高出H13钢3.7 HRC;在高温阶段,5Cr4Ni Mo2VCo钢具有更好的回火稳定性。     

淬火和回火温度对W4Mo2Cr4VNb高速钢组织和力学性能的影响

研究了淬火、回火温度对W4Mo2Cr4VNb钢组织和力学性能的影响.结果表明,随着淬火温度提高,试验钢奥氏体晶粒长大较快;淬火温度从1160 ℃提高到1200 ℃,高温回火后钢的二次硬化能力明显地提高了,但韧性急剧降低;试验钢在560 ℃左右回火时出现二次硬化峰;经1160 ℃淬火,580 ℃回火后试验钢韧性和抗弯强度较好;经1200 ℃淬火、560～580 ℃回火后,红硬性良好.     

热处理对低合金高速钢组织和性能的影响

研究了淬火及回火温度对HJ低合金高速钢组织和力学性能的影响。结果表明,HJ高速钢的奥氏体晶粒尺寸及力学性能对淬火温度很敏感。1160℃淬火时奥氏体晶粒细小均匀,综合性能良好;1170℃以上淬火时出现混晶,1210℃以上淬火时晶粒全面粗化,导致韧性显著降低。HJ高速钢回火二次硬化效果明显,二次硬化峰值温度为540℃左右。     

热处理工艺对弹簧钢55 SiCrV力学性能和组织的影响

通过热模拟试验得到55SiCrV钢的CCT曲线和奥氏体晶粒长大曲线,确定了淬火温度选择范围;利用双因子正交试验,研究了热处理参数对其力学性能及组织的影响。结果表明:在850～930℃加热温度范围内,Cr、V元素形成难溶碳化物,阻碍晶粒长大;随着温度的提高,55SiCrV钢奥氏体晶粒尺寸基本不变,晶粒度达到10级;加热温度930℃以上时,原子扩散能力增大,且难溶碳化物逐渐溶解,奥氏体晶粒度逐渐粗化。在870～930℃淬火温度范围内,随温度提高,55SiCrV钢抗拉强度先升高后下降;随回火温度提高,强度逐渐降低,塑性提高。900℃淬火+410℃回火工艺下,55SiCrV钢组织为针状铁素体与M_3C碳化物组成的细小回火屈氏体,具有较好的疲劳性能和抗弹减性能。     

淬火温度对新型齿轮钢组织及力学性能的影响

通过SEM、TEM和XRD分析,结合拉伸试验、断裂韧度试验和硬度测试,研究了淬火温度对新型齿轮钢组织及力学性能的影响。结果表明,经850～1050℃淬火+深冷+回火,试验钢的抗拉强度、屈服强度和洛氏硬度均随着淬火温度的升高先升高后逐渐降低,在900℃时分别达到峰值,此时抗拉强度为1483 MPa,断裂韧度则在淬火温度为1000℃时达到最高,为62.4 MPa·m^1/2。淬火温度低于1000℃时,试验钢的晶界及马氏体板条上存在富Mo型M₆C碳化物,碳化物随淬火温度的升高逐渐溶解,在1000℃时未再观察到未溶相。试验钢的原始奥氏体晶粒尺寸随淬火温度的升高先缓慢增大,当温度超过1000℃时,原始奥氏体晶粒及组织快速粗化,断裂韧度和断面收缩率也出现大幅度降低。     

汽车高强钢的热处理工艺优化研究

采用不同的奥氏体化温度、淬火温度和回火温度,对QP980汽车高强钢试样进行了热处理,分析了试样的显微组织、拉伸性能和冲击性能。结果表明:奥氏体化温度和淬火温度对试样残余奥氏体含量有明显影响,回火温度对试样残余奥氏体含量无明显影响。奥氏体化温度、淬火温度和回火温度均对试样的平均晶粒尺寸、抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和冲击韧度有明显影响。QP980汽车高强钢的热处理工艺优选为:奥氏体化温度1030℃、淬火温度60℃、回火温度480℃。     

回火温度对M50钢组织及摩擦磨损性能影响

采用X射线衍射仪、扫描电镜、洛氏硬度计、摩擦磨损试验机等研究了不同温度(160、300和540℃)回火处理对淬火态M50钢的微观组织、硬度及摩擦磨损性能的影响.结果 表明:经1090℃淬火后M50钢显微组织由马氏体、碳化物及残留奥氏体组成,硬度为64.5 HRC,残留奥氏体含量为18％;回火处理使M50钢组织中马氏体转变为回火马氏体,随着回火温度的升高,试验钢硬度先降低再升高,其中,300℃回火时试验钢的硬度较低,540℃回火出现二次硬化现象,硬度值较大,残留奥氏体含量较低约4％.摩擦磨损试验结果表明:540℃回火处理可以有效降低试验钢的摩擦系数和磨损率,其磨损机制为轻微磨粒磨损伴随粘着磨损.     

超超临界机组叶片用KT5331钢的热处理工艺

用热处理正交实验方法研究了淬火工艺与回火工艺对KT5331(10Cr11Co3W3Ni Mo VNb NB)钢力学性能的影响。结果表明,KT5331钢的最佳热处理工艺为1080℃保温60 min淬火,680℃保温2 h以上回火,组织为板条状的回火马氏体;淬火和回火参数中,回火温度是影响KT5331钢热处理后力学性能的最主要因素,淬火温度及回火温度对冲击功影响最为明显。淬火温度由1080℃升高至1120℃时奥氏体晶粒出现明显长大;随回火温度升高,材料屈服强度、抗拉强度和硬度明显降低,而冲击功显著升高。     

45钢亚温淬火工艺的实验研究

研究了亚温淬火温度和回火温度对45钢组织性能的影响.结果表明,在760～840℃,随淬火温度升高,45钢的强度、硬度、韧性先升后降,45钢亚温淬火后在350℃以上回火时其强韧性比较好,810℃亚温淬火后得到细小铁素体与细小的板条状马氏体组织,其原因与奥氏体晶粒细化及铁素体的分布状态有关.810℃淬火+550℃回火可获得比较好的强韧性.     

调质工艺对石油套管用36Mn2V钢冲击性能的影响

研究不同调质工艺处理的石油套管用36Mn2V钢的0℃冲击性能。用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察与分析钢的奥氏体晶粒大小、冲击断口形貌、钢中淬火未溶第二相以及回火碳化物的析出行为。结果表明,当回火温度一定,淬火温度在890℃时,淬火未溶第二相的数量较少而且奥氏体晶粒未过分长大,冲击功最大。当淬火温度一定,冲击功随着回火温度的升高而增大。回火温度较低时(500℃),钢中碳化物主要在晶界和马氏体板条界面上呈连续状析出,冲击功较低;回火温度较高时(620℃),碳化物多在晶内析出而且铁素体呈等轴状,冲击性能较好。     

“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。     

TBM滚刀刀圈用DC53钢淬火工艺的研究

制定了TBM(隧道掘进机)刀圈用DC53钢的热处理工艺:550℃×30 min、850℃×30 min预热→970/1000/1030/1060/1090℃×20 min淬火(60℃油淬)→550℃×1 h×2次回火。对比分析了不同温度淬火后的金相组织、晶粒度、硬度以及回火后的冲击韧度。结果表明,在1000~1030℃淬火,淬火马氏体组织较好,质量较高,综合力学性能最佳。结果能为DC53钢刀圈淬火工艺的优化提供参考。