45钢调质工件的金相组织分析

通过化学成分检测和金相组织分析,研究了某45钢调质工件的金相组织。结果表明:工件存在表面脱碳、块状铁素体、网状铁素体、魏氏组织等组织缺陷。表面脱碳说明加热温度过高,块状铁素说明保温时间不够;网状铁素体和魏氏组织存在说明淬火冷却过程中的冷却速度比较慢。针对上述组织缺陷原因,提出了热处理工艺优化措施。     

亚共析钢中的组织缺陷

不同状态的亚共析钢有不同的组织缺陷。例如,正火态亚共析钢中有带状组织、魏氏组织,前者可通过退火加以改善或消除,后者可通过细化晶粒正火、退火或锻造加以改善或消除。调质态亚共析钢中的不良组织有游离铁素体、上贝氏体或托氏体等。对于淬火加热未溶解的铁素体,可通过提高淬火温度或延长保温时间来消除;而对于在淬火过程中析出的铁素体,则可通过提高淬火烈度来消除。分析了共析钢中上述不良组织的形成机制,提出了预防其产生的措施。     

调质热处理对EH47船板钢显微组织的影响

在实验室条件下研究了调质工艺参数(淬火温度870～960℃,回火温度580～670℃)对EH47船板钢显微组织的影响。结果表明:试验钢经调质处理后的显微组织是以针状铁素体为主,含一定量粒状铁素体、准多边形铁素体和粒状贝氏体的混合组织。回火温度相同,随着淬火温度的升高,试验钢的组织更为细小均匀,贝氏体含量稍有增加;淬火温度相同,随着回火温度的升高,组织更为细小,针状铁素体含量增加,贝氏体含量减少。930℃保温30 min淬火、640℃回火30 min的钢的组织最为细小均匀。因此,EH47船板钢的实际调质淬火温度应高于900℃,回火温度控制在580～640℃。     

42CrMoA中针状铁素体组织的控制与力学性能研究

针对热轧态的42Cr MoA棒材中的针状铁素体组织,采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计、拉伸机、冲击机检测样品的金相组织、力学性能,研究了调质前后的组织状态与综合力学性能的关系,并提出了控制方法。结果表明:热轧态时,针状铁素体组织的强度下降,伸长率上升,但冲击功降低;调质后,由等轴珠光体和铁素体得到的调质组织综合力学性能最佳,正火不能完全改善针状铁素体组织对后续热处理的不良影响。     

拉丝机塔轮轴用40Cr钢热处理工艺优化

通过正交设计探究不同调质工艺下40Cr钢的组织和力学性能的变化规律,确定拉丝机塔轮轴用40Cr钢的最佳工艺,并与断轴试样和正常试样进行对比分析。结果表明,拉丝机塔轮轴用40Cr钢最优调质工艺为850℃保温1 h淬火,630℃下保温1 h回火。在最优工艺条件下组织为具有特定位向、细小的回火索氏体和极少量铁素体,硬度为283.5 HBW,冲击韧度为211.3 J/cm2。40Cr钢硬度影响因素依次为回火温度、淬火保温时间、回火保温时间和淬火温度。组织分布不均和冷速不当是导致硬度不均匀的主要原因。40Cr钢冲击性能影响因素依次是淬火温度、回火保温时间、淬火保温时间和回火温度。断口纤维区主要为小且浅的等轴韧窝;剪切唇区主要为大且深的剪切韧窝。     

退火保温时间对00Cr22Ni5Mo3N双相钢组织性能的影响

研究了00Cr22Ni5Mo3N双相钢退火保温时间与显微组织、力学性能的关系。结果表明:在800℃下保温退火30 s时,马氏体呈块状分布在铁素体晶粒之间;保温退火60 s时,马氏体和铁素体均匀分散,晶粒细化;保温90 s时,组织以马氏体为主,铁素体含量极低。在800℃保温退火60 s时,钢的伸长率最高、屈强比最低,具有较好的力学性能。因此,综合考虑实际生产效率及冲压需求,最终确定保温时间为60 s。     

热处理对45钢煤矿巷道支护锚杆组织与性能的影响

研究了变形量、淬火温度、回火温度和回火保温时间对45钢巷道支护锚杆常温力学性能和显微组织的影响,分析了不同工艺条件下的微观组织演变规律。结果表明,随着轧制变形量的增加,锚杆的抗拉强度和屈服强度不断提高,而断后伸长率不断降低;随着淬火温度和冷却水流量的升高,锚杆的抗拉强度、屈服强度逐渐升高,而断后伸长率逐渐降低;随着回火保温时间的延长和回火温度的升高,锚杆的抗拉强度和屈服强度逐渐降低,而断后伸长率逐渐增加。调质热处理后锚杆的组织为回火索氏体和铁素体,较为适宜的淬火温度为810~830℃,回火温度为510~540℃,回火保温时间为15~30 min。     

不同氧含量非调质钢的高周疲劳性能

采用旋转弯曲疲劳试验对比研究了两种不同氧含量(0.0018%和低于0.001%)中碳微合金非调质钢F45MnV在不同状态(正火、调质和锻造)下的高周疲劳性能。结果表明,在具有均一回火索氏体组织的调质态,低氧料F45MnV-1的疲劳性能优于高氧料F45MnV-2;在具有类似铁素体+珠光体组织的正火态,两种料的高周疲劳性能和疲劳裂纹扩展速率基本一致;锻态F45MnV-1料由于具有细小、均匀的铁素体+珠光体组织,其高周疲劳性能优于正火态F45MnV-1料,而与调质态F45MnV-1接近。对于铁素体+珠光体组织和均匀调质组织,非金属夹杂物对疲劳破坏行为的不同影响是上述试验钢疲劳性能差异的主要原因。此外,两种试验钢的铁素体+珠光体组织的裂纹扩展速率均略低于调质态组织。     

退火制度对SPCC带钢组织及再结晶行为的影响

冷轧后退火处理是冷轧板带生产中的重要工序。利用Gleeble-3500热模拟机对0.35 mm薄规格SPCC冷轧带钢在不同退火制度下显微组织及其再结晶行为进行了研究;基于JMAK模型,建立了SPCC钢再结晶动力学模型。结果表明:SPCC带钢退火温度为540 ℃时,保温过程以铁素体回复为主,铁素体再结晶体积分数为10.52%;退火温度为560~640 ℃时,铁素体发生再结晶及晶粒长大,再结晶体积分数达97.38%~99.39%。相同退火温度下,铁素体再结晶体积分数与保温时间呈指数关系,在短时间保温条件下,铁素体没有足够时间再结晶,其组织为典型冷轧纤维状组织;再结晶基本完成后,微观组织趋于稳定,保温时间延长有利于再结晶晶粒的继续长大。此外,随着退火温度的升高,达到相同再结晶体积分数所需要的时间明显缩短。     

低碳低合金铸钢在正火过程中的组织演变

通过观察试样保温不同时间后立即快速淬火后的金相组织,测定布氏硬度及不同组织的显微硬度,研究了一种低碳低合金铸钢在970℃正火时的组织演变规律。结果表明,低碳低合金铸钢试样在970℃保温2 min淬火开始生成板条马氏体,保温2¹0 min时得到铁素体、珠光体和马氏体3种组织;随保温时间延长,铁素体含量降低;保温时间大于10 min后,得到的组织均为板条马氏体。保温25 min和40 min时,试样表面硬度低于心部,初步分析认为是表面氧化脱碳和晶粒粗化所致。     

保温对低碳钢形变诱导相变组织的影响

通过热模拟实验，考察了不同变形温度和不同奥氏体晶粒尺寸等条件下保温对低碳钢形变后组织演变的影响。结果表明，在较低的温度下变形得到的铁素体在保温时更稳定，随温度升高，易发生铁素体向奥氏体的逆相变。细晶奥氏体转变后的铁素体在保温时长大缓慢，所得组织稳定，并且保温后的组织也更为均匀。     

TRIP�ֵ���ģ������

利用Gleeble-1500热应力/应变模拟机对TRIP钢进行热模拟试验研究,发现试验钢的最终组织主要由铁素体(F)、贝氏体(B)和残余奥氏体组成。结果表明:加热温度为800℃时,试样的显微组织较为理想;贝氏体等温温度为400℃且等温时间为3 min时,试样的显微组织较为理想,工艺制度最佳。为TRIP钢工艺制定提供了重要指导。     

高品质热轧双相钢的开发

为了提高热轧双相钢的品质,研究了化学成分、轧制工艺、冷却工艺和不同季节水温等参数对热轧双相钢组织和性能的影响。结果表明,无Si成分设计显著提高了热轧双相钢的表面质量;较低的终轧温度和中间保温温度有利于获得更为细小的铁素体组织和弥散的马氏体组织;低的卷取温度（280 ℃）可以获得铁素体+马氏体双相组织;冷却水水温的降低显著提高马氏体含量并提高双相钢的强度。基于上述研究,邯钢实现了系列热轧双相钢的稳定生产,双相钢制作的汽车车轮性能良好。     

高温停留时间对X80管线钢焊缝粗晶区组织与性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟机、组织分析、力学测试、扫描电镜等方法研究了高温停留时间对X80管线钢焊缝热影响粗晶区(Coarse-grained heat-affected zone,CGHAZ)组织性能的影响。研究结果表明,X80管线钢热影响区粗晶区的组织主要由粒状贝氏体、贝氏体铁素体以及M/A组元组成。随着高温停留时间的增加,碳氮原子扩散速度增加,成分更加趋于均匀化,粒状贝氏体和贝氏体铁素体交错分布程度增加,M/A岛状组织以及碳氮化合物分布更加弥散,粗晶区韧性值逐渐增加,当高温停留时间为18 s时,粗晶区冲击性能最佳,-10 ℃的冲击吸收能量为288 J,硬度值适中,为270 HV0.3。当高温停留时间大于18 s时,粗晶区冲击吸收能量有所下降,硬度值增大。高温停留时间为8 s时,粗晶区韧性最低,冲击吸收能量仅为49 J,硬度值最高,为283 HV0.3。     

含Nb管线钢针状铁素体相变动力学研究

采用Gleeble 3500热模拟试验机,研究含Nb管线钢连续冷却过程中的针状铁素体转变行为。将试样加热到1 050℃奥氏体化,冷却至850℃并分别保温0,300,600,1 200 s后冷却到室温。根据热膨胀曲线,采用杠杆定律绘制了相转变量-温度曲线,建立含Nb针状铁素体相变Jeziorny动力学方程。结果表明:随保温时间的增加,由于Nb(C,N)的析出,Nb(C,N)颗粒为针状铁素体提供更多形核位置,提高相变温度,促进针状铁素体转变,抑制贝氏体转变,最终由贝氏体、针状铁素体的混合组织转变为针状铁素体组织;相变开始时间减少,同时相变完成时间缩短,针状铁素体体积分数增加。     

Microstructure and mechanical properties of dual phase steels,with different martensite morphology,produced during TLP bonding of a low C-Mn steel

In this research, production of ferrite - martensite dual phase Steels with different martensite morphology was considered during transient liquid phase bonding of a low carbon steel. The steel was bonded using an iron base interlayer with melting point of 1443 K and 40 μm thickness. Bonding process carried out at 1473 K, under pressure of 0.5 MPa, at different holding time of 10, 20, 30 and 40 minutes. Microstructural studies of joint region showed that isothermal solidification completed at the bonding time of 40 minutes. Microstructure of joints made at the bonding time of 10, 20, and 30 minutes consists of two distinct region, athermal and isothermal solidified zones. Microstructure of these zones was studied and chemical composition of these zones was determined by EDS. Joints made with bonding time of 40 minutes were homogenized at 1008 K and then cooled into cold water to produce dual phase ferrite and martensite microstructure with different martensite morphology. According to shear test results, it was found that the shear strength of ferrite - fibrous martensite microstructure is greater than those with ferrite - continuous martensite and ferrite - blocky martensite microstructure.     

超细化针状铁素体/贝氏体组织的热稳定性

利用硬度测量和金相观察,研究了Mn-Mo-Nb-B超细化针状铁素体/贝氏体组织在500～700℃重新加热过程中组织的演化和性能。结果显示:实验轧制的超细化组织在再加热保温过程中硬度变化有起伏,在550和650℃保温情况下,硬度曲线出现双硬化峰现象;而在700℃保温时,只出现一个硬化峰。650℃保温20h时发现有再结晶发生,48h时大部分非平衡组织均转变为多边形铁素体组织;700℃保温48h的各个阶段组织演化速度明显加快,48h时,几乎完全由平行排列的多边形铁素体构成,原奥氏体晶界依然可见。同以往的研究结果相比,该实验轧制的超细化非平衡组织具有良好的热稳定性。     

热模拟工艺对V微合金化双相钢的相变及组织影响

利用Gleeble3500热模拟试验机,结合光学显微镜,研究V微合金化热轧双相钢在不同控轧控冷条件下的相变行为及组织演变规律.结果表明.变形温度为850℃、变形量为50%时,不同冷却速度和保温温度下的组织均由铁素体、贝氏体和马氏体组成.第二相的体积分数随冷却速度的增加而增加,随保温温度的升高而降低,冷却速度的变化比保温温度的变化对第二相体积分数的影响大.最佳冷却速度应控制在5～25℃/s.     

齿轮用TL-4521钢的锻后余热等温正火

以TL-4521钢为研究对象,在Gleeble-3800热模拟试验机上对其进行模拟锻后余热等温正火处理,分析温锻后冷却速度、等温保温时间、变形量对其组织及硬度的影响。结果表明:随温锻后冷却速度增加,铁素体含量减少,组织显著细化,硬度升高;等温保温时间越长,珠光体转变越充分,且组织趋于均匀化,硬度降低。温锻变形量增大,奥氏体内形成更多变形带组织,在后续冷却时铁素体形核数量增多,晶粒得到细化,形变强化显著,硬度升高。