初次再结晶退火工艺对3%Si取向硅钢组织和织构的影响

试验研究了0.3 mm取向硅钢冷轧板(/%:0.046C,3.07Si,0.09Mn,0.029P,0.004S,0.005Al)的退火温度(760~880℃7 min)和退火时间(820℃3~9 min)对该钢的晶粒尺寸,再结晶和织构的影响。结果表明,最佳初次再结晶退火工艺为820℃5 min,该钢的平均晶粒尺寸为14.20μm,完全再结晶率为92%,不利{111}<110>结构含量为3.16%,有利织构{111}<112>,{012}<001>和高斯织构含量分别0.40%,4.73%和2.46%。     

淬火冷却速度对耐热钢1Cr12Ni3Mo2VN组织和性能的影响

研究了1040℃1h油冷、炉冷(5℃/min)、1℃/min、0.5℃/min冷却后耐热钢1Cr12Ni3Mo2VN的组织和该钢1040℃1h不同冷却速度淬火+565℃2h空冷后的力学性能。试验结果表明,该钢4种冷却速度淬火均可得到马氏体组织,但油冷+回火的A_(KV2)值为156.5 J,而5～0.5℃/min冷却+回火时为40.5～16.5 J。残余奥氏体发生热失稳分解是导致试验钢淬火缓冷后冲击韧性显著下降的主要原因;在淬火缓冷过程中720～820℃这一温度段,由于原奥氏体晶界上碳化物的大量析出,使残余奥氏体中合金元素和碳含量的显著减少,造成淬火组织中的残余奥氏体稳定性大幅度下降。     

Si对半高速钢5Cr5WMoSiV冶金质量、组织和性能的影响

试验用5Cr5WMoSiV(HYRH12)钢(/%:0.53C,0.30~1.10Si,0.35Mn,≤0.025P,≤0.010S,5.30Cr,1.30Mo,1.20W,0.50V)的冶金流程为3 t感应炉-780 kg ESR-退火-110 mm方坯锻材-轧制Φ42.5 mm棒材-Φ14 mm轧材。研究了0.30%~1.10%Si和1010~1 070℃淬火+510~550℃回火处理对5Cr5WMoSiV钢冶金质量组织和力学性能的影响。结果表明,Si明显促进碳化物析出,显著提高钢的硬度;0.3%,0.7%,1.1%Si钢中含0.7%Si钢韧性和强度最低;而含0.3%Si钢,冲击韧性和抗弯强度最高。1 060~1 080℃淬火,含1.1%Si钢的HRC硬度值可达64。用于冷轧机中间辊时,5Cr5WMoSiV钢合适的Si含量为1.0%~1.2%,5Cr5WMoSiV钢传统推荐的热处理工艺为1 030~1 070℃淬火,520~540℃回火。     

调质工艺对Q690D钢综合力学性能及组织的影响

 以60mm厚Q690D高强度结构钢板为研究对象,在相同轧制条件下,系统地研究了淬火、回火温度对试验钢综合力学性能及显微组织的影响,并对第二相析出进行理论分析。试验结果表明：随淬火温度升高,试验钢强度升高,韧性下降;随回火温度升高,试验钢强度下降,但韧性明显升高。该钢采用930℃淬火(保温10min)650℃回火(保温40min)的调质热处理工艺具有良好的强韧性匹配,综合力学性能最佳,满足国标GB/T 16270—2009要求。     

热处理工艺对40CrMnMo钢低温冲击韧性的影响

通过不同的热处理制度:800、820℃低温淬火+600℃回火,880℃+860℃两次淬火+600℃回火和860℃一次淬火+600℃回火,对40CrMnMo钢进行热处理试验,并研究了三种热处理工艺对40CrMnMo试验钢组织和性能的影响。结果表明,三种热处理工艺的试验钢抗拉强度相近(936～951 MPa),组织为回火马氏体+铁素体,采用800、820℃低温淬火+600℃回火热处理工艺,试验钢的冲击功最高(65～69J)。     

热处理对履带用奥氏体-贝氏体钢 38CrMnSi2RE 组织和性能的影响

研究了880～900 ℃奥氏体化,280～340℃盐浴等温淬火对拖拉机履带用铸态低合金奥氏体-贝氏体钢38CrMnSi2RE(%:0.35～0.42C、1.5～2.0Si、1.0～1.5Mn、1.0Cr、0.2RE)力学性能和耐磨性的影响.试验结果表明,38CrMnSi2RE钢最佳热处理工艺为880～900℃奥氏体化,310℃等温60 min.该钢抗拉强度≥1 100 MPa,伸长率=7.9%,HRC硬度值1≥44,冲击值≥88 J/em2.38CrMnSi2RE钢履带板的使用寿命为ZGMn13钢的1.69倍.     

热变形对淬火配分低碳CrNi3Si2MoV钢组织和力学性能的影响

试验用CrNi3Si2MoV钢(/%:0.21C,1.75Si,0.29Mn,0.0060P,0.0007S,1.03Cr,2.86Ni,0.31Mo,0.08V)由50 kg真空感应炉冶炼,并锻成φ15 mm的钢棒。通过Gleeble-3800热模拟试验机、扫描、透射电镜(SEM、TEM)和X-射线衍射仪(XRD)等研究了1 200℃奥氏体化的CrNi3Si2MoV钢在750℃ 10%~70%热变形+淬火至330℃和550℃1 min的淬火分配(Q&P,Qnenching and Partitioning)处理后,热变形量对Q&P处理试验钢组织和硬度的影响。试验结果表明,热变形+Q&P处理后CrNi3Si2MoV钢的组织为板条奥氏体+5.7%~17.2%薄膜状残留奥氏体;变形量为30%时残留奥氏体量最大(17.2%),50%变形时HV值最大为448,当变形量达70%时该钢发生明显的再结晶,组织细化,钢的硬度降低。     

热处理工艺对1000 MPa级含钒高强钢组织和性能的影响

对成分为0.24%C-1.5%Si-2.0%Mn-0.16%V的冷轧试验钢,经780℃两相区退火后进行350～480℃不同温度下等温淬火和380℃等温60～1 200 s不同时间热处理对比试验,结合力学性能、显微组织、XRD分析,研究了热处理工艺对试验钢组织和性能的影响。结果表明,试验钢在780℃两相区退火180 s后,经380℃等温淬火处理360 s,可获得抗拉强度1 029 MPa、强塑积20.1 GPa·%、加工硬化指数0.22的良好综合性能。提高或降低等温温度均使其强度升高,延伸率降低;而延长等温时间至1 200 s,其强度及延伸率变化不大,但出现明显屈服平台。等温淬火温度及时间对残余奥氏体体积分数具有重要影响,在350～410℃范围内提高等温淬火温度,碳原子扩散能力提高,使残余奥氏体含量从2.58%增大到3.86%;而更高的等温淬火温度下,由于马氏体相变被抑制,发生贝氏体相变,残余奥氏体迅速下降;等温淬火时间超过180 s完成碳原子向奥氏体扩散富集,使其残余奥氏体稳定在3.5%左右。     

碳钢热轧中厚板一次氧化铁皮形成机制-剥离性能和工艺改善

Q235B钢(/%:0.18C,0.20Si,0.34Mn,0.015P,0.005S,0.07Cr)230 mm铸坯轧成的30 mm板上出现(10~40)mm×(3~10)mm深1~3 mm氧化皮压入缺陷。分析了一次氧化铁皮缺陷形成机制与高压水除鳞作业中高温剥离性,并提出工艺优化措施:(1)通过优化加热工艺,使高压水除鳞时铸坯表面温度应保证在1170℃以上;(2)优化后高压水系统喷水压力由18 MPa提高至20 MPa,流速由161.2 m/s提高至170.0 m/s,使打击力由116.3 N提高至122.7 N。26炉次的试验及生产实践结果表明,工艺优化后氧化铁皮压入导致的封锁率控制在2%以下,显著改善了氧化铁皮压入缺陷。     

含钛中锰钢淬火-配分组织及力学性能

 为了研究淬火-配分含钛中锰钢的组织与力学性能,借助扫描电子显微镜,透射电子显微镜、电子背散射衍射技术与万能拉伸试验机、磨粒磨损试验机等,分析与测试了含钛中锰钢在165~240 ℃淬火380 ℃配分处理后组织、强度、塑性与磨粒磨损性能。结果表明,试验钢淬火-配分组织主要为板条状一次马氏体、块状二次马氏体及残余奥氏体,同时含有大量微米级TiN和纳米级(Ti,Mo)C及TiN-(Ti,Mo)C复合析出相。190 ℃淬火380 ℃配分后残余奥氏体体积分数最高为12.5%。试验钢不同温度淬火与配分后屈服强度均大于1 000 MPa,抗拉强度均大于1 500 MPa,硬度从482.5HV增大到542.2HV,伸长率范围为9.2%~14.5%,在165~190 ℃淬火-配分处理后其抗磨粒磨损性能优于220~240 ℃淬火-配分钢。磨损机制主要是塑性变形和疲劳破坏,磨损过程中残余奥氏体发生应变诱导马氏体相变(TRIP)效应,析出相颗粒阻断基体塑性变形过程犁沟的前进和刮削行为,含钛中锰钢通过淬火-配分引入一定体积分数的残余奥氏体,有利于提高钢的强塑性与抗磨损性能。结合力学性能指标,含钛中锰钢最佳淬火-配分工艺为900 ℃奥氏体化30 min,190 ℃淬火,380 ℃配分10 min。     

低合金超高强度钢32CrNiMoNb的控轧控冷工艺的试验研究

试验用32CrNiMoNb钢(/%:0.32C,0.30Si,0.30Mn,0.012P,0.004S,1.25Cr,1.20Ni,0.36Mo,0.05Nb)经200 kg真空感应炉熔炼,铸成135 mm×135 mm铸坯。在实验室550 mm中厚板轧机,采用两阶段控制轧制加直接淬火工艺生产12 mm钢板。试验了第二阶段开轧温度(950℃和1 000℃)、终轧温度(900℃和950℃)、直接淬火终冷温度(150~350℃)对试验钢力学性能和组织等的影响。结果表明,第二阶段开轧温度(950±10)℃、终轧温度(900±10)℃、直接淬火终冷温度(250±10)℃,钢板的力学性能(R_(p0.2)1 515 MPa,R_m 1 805 MPa,A8%,-40℃K_(V2)冲击功24 J)、弯曲性能(180°)、组织(细小马氏体)和析出相(NbCN)达到了最佳匹配。     

高强度弹簧钢60Si2CrVAT热处理工艺优化试验

用DIL850L相变Φ4mm×10mm小试样模拟φ26mm 60Si2CrVAT钢(/%:0.60C、0.63Mn、1.50Si、1.08Cr、0.14V)870～950℃淬火试验。结果表明,随淬火温度提高,钢残余碳化物减少,950℃淬火晶粒长大明显,择优选取910℃为淬火温度。生产检验条件下,采用910℃40 min淬火,420℃ 90 min回火,可获得较佳的综合力学性能-即抗拉强度(R_m)1940 MPa,屈服强度(R_p0.2)1 740 MPa,伸长率(A₅)9.5%,断面收缩率(Z)36.5%。     

水电站座环用S500Q-Z35钢245 mm特厚板的热处理工艺

S500Q-Z35钢（%:0.13C,0.25Si,0.007P,0.001S,0.010Al,0.39Cr,0.92Ni,0.44Mn,0.02Nb,0.01Ti,0.54Ceq）245 mm板由KR脱硫铁水-120 t转炉-LF-VD-42t模铸-轧制-热处理工艺生产。根据控制钢的晶粒长大原理,测定的CCT曲线和临界厚度,以及工艺试验,得出S500Q-Z35钢245 mm特厚板经快速升温至930℃,保温2.0min/mm,快冷至670℃的预淬火,快速升温至880℃,保温2.4 min/mm,循环水+气体搅拌冷至室温的亚温淬火,620~630℃,保温4 min/mm,空冷至400℃压平的回火处理,钢板表面组织为索氏体,其他部位为回火贝氏体+铁素体,具有良好的综合机械性能,钢板Z向性能良好。     

淬火工艺对铜沉淀强化UHS钢组织性能的影响

 超高强度钢不仅可以降低海洋装备本身质量，而且节约能源，但这类钢应用过程中要求具有良好的强韧性匹配，而淬火工艺显著影响其后续的相变和性能。采用Thermo Calc软件、光学显微镜、扫描电镜以及透射电镜等研究了淬火工艺对低碳(w(C)<0.05%)铜沉淀硬化超高强海工钢组织性能的影响。结果表明，910 ℃淬火、450 ℃时效处理后峰值硬度达到386HV，700 ℃时效后空冷可得到部分二次马氏体组织，峰值硬度为357HV。525 ℃以下时效，富铜相析出的平均半径约为5 nm，产生较高的强化增量。820~910 ℃淬火，随着淬火温度降低，细小的(Nb，Ti)C粒子能够有效抑制奥氏体晶粒的长大，细化晶粒和马氏体板条块，同时基体中小角度界面密度增加，强韧性提高。其中820 ℃淬火强度最高达到1 109 MPa，-80 ℃ V型冲击功为91 J。     

温锻和等温正火对20CrMnTiH3齿轮钢渗碳淬火后奥氏体晶粒度的影响

通过理化和原材料奥氏体晶粒度检验分析了温锻（880~930℃）加工工艺对20CrMnTiH3齿轮钢奥氏体晶粒长大的影响,得到温锻加工齿轮工序在后续890~920℃渗碳过程中该钢奥氏体容易异常长大,830℃渗碳淬火后转变为粗大马氏体组织。温锻后回火、普通正火工艺对渗碳淬火后20CrMnTiH3齿轮钢奥氏体晶粒粗大无改善效果,而通过950℃1 h空冷至650℃8h空冷的等温正火工艺可以避免渗碳淬火后粗大马氏体。     

硼对低温球罐用钢07MnNiMoVDR 50 mm板组织与力学性能的影响

低温球罐用钢07MnNiMoVDR(/%:0.06~0.08C、0.20~0.30Si、1.50~1.60Mn、0.30~0.40Ni、0.10~0.15Cr、0.18~0.25Mo、0.04~0.05V、0.02~0.04Al)50 mm板由100 t UHP EAF-LF-300 mm×2 000 mm CC-4辊可逆轧机轧制工艺生产。研究了0~0.002 0%B对该钢900℃淬火-620℃回火的50 mm板组织和力学性能的影响。结果表明,加硼能显著提高钢板淬透性,以钢板心部得到均匀贝氏体为主的组织;当硼含量超过0.001 5%时,组织粗大并有混晶出现,冲击功下降,抗拉强度750 MPa超出标准上限(730 MPa)。当钢中硼含量控制在0.0005%~0.001 5%时钢板有良好的强韧性匹配,抗拉强度R_m为630~690 MPa,冲击功140~275 J,满足标准要求。     

硼对780 MPa低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验低碳贝氏体钢（/%:0.08C,0.11~0.13Si,1.10~1.20Mn,0.008~0.009P,0.002S,0.21~0.23Ni,0.020~0.021Ti,0.003~0.004Nb,0~0.0010B,0.000 7~0.0008O,0.0031~0.0033N）由50kg真空感应炉熔炼,轧成45mm钢板,并经930℃淬火,610℃回火。研究了0.0010%硼对780 MPa低碳贝氏体钢45mm板组织和力学性能的影响。结果表明,硼可显著提高试验钢的淬透性,不含硼试验钢淬火后得到粒状贝氏体,0.0010%硼试验钢淬火后得到板条贝氏体。硼明显改善试验低碳贝氏体钢的力学性能,含0.0010%硼试验钢淬、回火后的抗拉强度834MPa和屈服强度771MPa远高于不含硼试验钢的抗拉强度702MPa和屈服强度591MPa,实际生产中应加入适量硼可使低碳贝氏体钢得到板条贝氏体。     

淬火温度对石油套管用钢27MnCrV冲击韧性的影响

研究了890～780℃淬火对630℃回火的石油套管用钢27MnCrV(%:0.24～0.30C、0.50～0.70Cr、0.06～0.10V)横向冲击功的影响。结果表明,随淬火温度降低,该钢横向V-冲击功显著增加;在保证拉伸强度不降低的情况下,横向最小冲击功由890℃淬火+630℃回火的35 J提高到820℃+630℃回火的66 J。27MnCrV钢最佳热处理工艺为830℃±10℃水淬+630℃回火空冷,其屈服强度847～860 MPa,抗拉强度922～930 MPa,横向冲击功57～66 J,满足标准要求。     

淬回火工艺对马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响

试验研究了960~1140℃淬火、200~650℃回火工艺对成分(%)为0.39C,16.73Cr,1.07Mo,0.25V,0.09Cu的塑料模具用马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响。结果表明,3Cr17Mo钢的淬火组织为板条马氏体+铁素体+(Fe,Cr)₂₃C₆碳化物;经1000~1060℃淬火、260~300℃或550~600℃回火后,3Cr17Mo钢具有良好的综合力学性能。     

渗碳层马氏体微裂纹与热处理工艺

渗碳后直接淬火的钎尾用Si-Mn-Mo-V钢渗碳层中存在大量马氏体微裂纹,这种微裂纹即使在等温淬火后亦很难消除,从而影响使用性能。但在渗碳淬火后等温淬火前经一次高温回火的,渗碳层马氏体微裂纹却能基本消除。另外,马氏体微裂纹形成的临界含碳量为0.75％,Si-Mn-Mo-V钢也不例外。这一切均进一步证明了钎尾热处理工艺:①渗碳层含碳量不应大于0.8％C。②气体渗碳油冷后经550～650℃×1h回火,然后再加热至钎尾心部Ac_3以上20～30℃保温20min,于260℃等温淬火并二次回火工艺的必要性。