冷却制度对X70级管线钢组织与性能的影响

本文研究不同冷却制度对锻造退火后X70级管线钢组织和显微硬度的影响。结果表明,炉冷试样组织由较粗大的多边形铁素体、准多边形铁素体和少量粒状贝氏体组成;空冷试样组织由细小的准多边形铁素体和粒状贝氏体组成;水冷试样组织由大量的粒状、板条状贝氏体及少量马氏体和铁素体组成。水冷淬火处理试样的显微硬度可达到229.24 HV,明显高于另外两种实验钢。     

三次补焊对超高强钢接头组织及性能的影响

研究了30CrMnSiNi2A钢经过三次补焊热循环后的组织和力学性能。结果表明:该钢经过三次补焊后,焊缝区为针状马氏体和残余奥氏体组织,热影响区由完全淬火过热区和完全淬火细晶区组成,完全淬火过热区主要由粗大的马氏体和少量的贝氏体组成,完全淬火细晶区由细小均匀的针状马氏体和少量贝氏体;SEM断口形貌分析表明拉伸断口与冲击断口均表现为脆性断裂特征。三次补焊热循环使得析出M_2C相的焊缝微区硬度最高,热影响区硬度最低,显微硬度分布同微观组织具备良好的对应关系;三次补焊热循环的作用下,焊接接头抗拉强度没有明显下降,数值接近母材,但伸长率下降,冲击韧度也下降。     

薄板坯连铸连轧30CrMo带钢的组织与力学性能

利用金相显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机、冲击试验机、硬度计等设备分析了CSP工艺生产的30CrMo带钢热处理前后的显微组织和力学性能.结果表明,30CrMo带钢连铸连轧组织由铁索体+珠光体组成,淬火后的显微组织为板条马氏体+针状马氏体,淬火和低温回火后显微组织为回火马氏体.30CrMo带钢连铸连轧态的硬度、抗拉强度、屈服强度分别为25.6 HRC、1074 MPa、1032 MPa;淬火后硬度升高至52 HRC;在淬火+低温回火后,30CrMo带钢硬度、抗拉强度、屈服强度分别为50.5 HRC、1402 MPa、1320MPa.     

高强贝氏体钢TIG焊组织与性能研究

采用TIG焊焊接高强贝氏体钢,并分析其组织和性能.试验结果表明,焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区及临近的母材组成,其中热影响区又分为淬火区和回火区,淬火区又包括粗晶区和细晶区.焊缝金属主要由针状马氏体、残余奥氏体和少量条状贝氏体组成,呈明显的柱状晶分布.在不预热及进行焊后热处理的情况下,抗拉强度仅为母材的25％左右,为脆性断裂.     

热处理对机床用高速钢刀具组织和力学性能的影响

使用不同工艺对机床用W18Cr4V高速钢刀具进行了热处理,研究了热处理工艺参数对钢组织和性能的影响。结果表明,试验钢球化退火组织为球状珠光体+细小粒状碳化物,淬火组织为马氏体+残余奥氏体+少量碳化物,回火组织为回火马氏体+少量粒状碳化物及残余奥氏体。随着淬火温度的提高,抗拉强度、硬度和冲击韧度均先升高后降低,1200℃时达到最大值。随着回火温度升高,硬度先降低后升高,400℃时最低,600℃最高为65 HRC。综合考虑硬度及强韧性等因素,最优淬火温度为1200℃,最优回火温度为600℃。     

热处理对高强建筑钢组织和性能的影响

对试验钢进行了不同的两相区直接淬火+回火处理。对试样显微组织进行了观察,并对力学性能进行了检测,研究了淬火温度和回火温度对试验钢组织和性能的影响。结果表明,钢板回火显微组织以多边形铁素体+岛状回火马氏体为主。随着直接淬火温度的升高,回火马氏体含量增加,铁素体含量减少,组织中少量珠光体逐渐转变为贝氏体;屈服强度和抗拉强度均升高,屈强比先保持恒定后有所升高,伸长率逐渐下降,冲击功则是先大幅降低后几乎不变。当回火温度低于400℃时,马氏体形态没有明显改变;当回火温度超过500℃时,马氏体岛开始分解,碳化物析出量增加。随着回火温度升高,抗拉强度几乎呈线性降低,屈服强度则先升高后降低,屈强比升高,伸长率和冲击功先下降后提高。     

激光修复300M钢的组织及力学性能研究

采用激光立体成形技术进行了300M钢修复实验,利用XRD、SEM及动态散斑等手段研究了激光成形修复300M钢沉积态和热处理态的组织及力学性能特征。结果表明,300M钢基材区由马氏体、贝氏体及少量残余奥氏体组成;修复区由顶部的贝氏体组织,中部的马氏体和贝氏体的混合组织,到底部的回火马氏体组织呈现连续转变;热影响区则呈现为不均匀的马氏体组织。经过淬火+回火处理后,各区域的组织变得均匀,均为回火马氏体和贝氏体的混合组织。修复后沉积态试样的拉伸性能远低于锻件标准。但经过热处理后,修复试样的各项力学性能指标均有显著提高。应力-应变测试结果表明,沉积态和热处理态试样在弹性变形阶段的应变都是均匀增加的,而超过最大拉伸强度后,局部应变在修复区急剧增加。这与试样的组织协调变形能力及应变硬化指数有关。     

含稀土20CrMo钢渗碳工艺对组织和性能的影响

设计了含有微量稀土20CrMo钢的渗碳工艺,并分析了不同工艺条件对试验钢的组织和性能的影响。结果表明:试验钢经920℃渗碳2h,风冷后300℃回火3h能获得最佳综合力学性能,其渗层显微组织由细小的板条马氏体+少量残余奥氏体组成,过渡层区主要由条束状贝氏体+板条马氏体组成,心部主要由条束状贝氏体或粒状贝氏体组成。稀土元素净化和强化了试验钢中晶界及亚晶界,薄膜状的残余奥氏体将钢中贝氏体片条分割成更为细小的亚单元。它使得裂纹扩展时阻力增加,显著提高了试验钢的冲击韧度。     

预相变马氏体对超级贝氏体钢组织热稳定性的影响

为明确超级贝氏体组织失稳机制以及探索提高超级贝氏体钢中残余奥氏体热稳定性的方法,通过预相变马氏体工艺,即在等温贝氏体相变前引入预相变马氏体,制备了中碳超级贝氏体钢。对比分析了回火前后中碳超级贝氏体钢显微组织和力学性能的变化,研究了预相变马氏体对中碳超级贝氏体钢中贝氏体组织及残余奥氏体热稳定性的影响。结果表明:预相变马氏体的存在能够细化贝氏体铁素体板条,提高残余奥氏体含量和热稳定性。预相变马氏体的引入及其对超级贝氏体组织的细化作用使得试验钢的屈服强度超过1 000 MPa,伸长率大于20%;300~600 ℃回火1 h后,高碳薄膜状残余奥氏体首先发生分解,形成细小的碳化物,然后贝氏体铁素体板条发生回复和再结晶,形成沿原板条方向的铁素体晶粒;600 ℃回火后试验钢的屈服强度仍与回火前相当,主要是预相变马氏体周围的薄膜状残余奥氏体未发生明显分解,能够抑制相邻贝氏体铁素体板条的回复。     

30CrMnSiNi2A热处理工艺的优化研究

采用正交实验方法,考察了淬火加热温度、淬火等温温度、等温时间和回火温度四个因素的变化对低合金超高强度钢30CrMnSiNi2力学性能的影响,得出了优化的热处理工艺方案。结果表明,通过马氏体区等温淬火,得到马氏体 下贝氏体 少量残余奥氏体的复合组织,使得强度和韧性得到良好的配合。     

热处理工艺对高锰可锻铸铁组织和硬度的影响

采用1600℃高温熔炼炉和金属型铸造方法制备了三种不同成分的高锰白口铸铁试样,经过高温石墨化退火后分别进行炉冷、空冷和水淬处理。研究了不同热处理工艺对不同成分的高锰可锻铸铁显微组织和力学性能的影响,试验结果表明,炉冷处理后的试样由珠光体和少量的铁素体组成,高锰可锻铸铁空冷与淬火处理后的显微组织相近,都是由马氏体加少量残余奥氏体组成;可锻铸铁空冷处理后的硬度比淬火处理后所得的硬度略低。对于淬火试样,回火温度越高,试样硬度越低;合金元素总量越多,试样的硬度值越高。     

碟片激光器激光淬火功率对45钢组织与性能的影响

基于4000 W碟片激光器,对退火态45钢进行不同激光淬火功率下的激光淬火试验,分析了不同功率参数对退火态45钢显微组织、硬度的影响,将激光淬火和常规热处理下的耐磨性进行了比较。通过扫描电镜、显微硬度计和销盘磨损仪对试样进行分析。结果表明:完全淬火区为致密细小的针状马氏体和少量残留奥氏体,过渡区中的马氏体逐渐减少,代之为珠光体和铁素体。过渡区沿高斯弧线近似等距分布;随着激光功率减小,淬火区深度和高斯宽度会减小,过渡区厚度增加。完全相变区硬度纵向呈现先减小后增大的小幅波动,过渡区硬度呈递减趋势;淬火区横向硬度分布呈现出光路中心区域硬度最大,远离光路中心向两侧逐渐递减趋势;增加激光功率有利于提高表面硬度横向分布的均匀性。同等条件下碟片激光器激光淬火耐磨性提高明显。     

退火工艺对1200MPa级TRIP钢的组织和力学性能的影响

采用不同的退火工艺得到了多边形铁素体基TRIP钢(TPF)、贝氏体铁素体基TRIP钢(TBF)和回火马氏体基TRIP钢(TAM)3种不同基体结构的TRIP钢,并对它们的显微组织和力学性能进行研究。结果表明,退火工艺的不同导致实验钢的微观组织完全不同,力学性能也存在显著差异。TPF钢的基体结构为尺寸较大的多边形铁素体,其上分布着贝氏体、马氏体及少部分残留奥氏体,抗拉强度和伸长率均低于TBF钢与TAM钢。TBF钢的基体结构为贝氏体铁素体,残留奥氏体呈长条状或块状分布于贝氏体板条间,表现出高强度但伸长率不佳。TAM钢组织由退火马氏体基体、残留奥氏体及新生马氏体组成,残留奥氏体以稳定的长条状或薄膜状分布在退火马氏体晶界处或板条间,具有最佳的力学性能。     

具有TRIP效应低屈强比贝氏体基超高强钢研究

对C-Si-Mn系TRIP钢采用等温退火工艺,得到具有TRIP效应贝氏体基高强钢。结果表明,TBF钢的组织主要由无碳化物贝氏体板条束、块状残余奥氏体、板条束间的薄膜状残余奥氏体及少量的回火马氏体组成。在连退过程中,贝氏体等温温度对TBF钢的组织和性能影响显著,当贝氏体等温温度为300℃时,TBF钢具有低屈服强度(789 MPa)、高抗拉强度(1241 MPa)以及良好的伸长率(16.6%)。等温300℃时,屈服强度的降低主要是因为80~190 nm的无碳化物贝氏体板条的生成。经过XRD测定,其残余奥氏体含量为12.04%,残奥含碳量经过测算为1.4%。稳定的块状残余奥氏体和无碳化物贝氏体板条有利于韧性的提高,相反,马氏体应该减少或避免。     

热处理工艺对NM400低合金钢板组织性能的影响

研究了在线淬火-缓冷-回火工艺对NM400低合金钢板组织性能的影响,并与同等工艺条件下离线热处理后实验钢板的显微组织和力学性能进行了比较。结果表明：在线淬火-缓冷-回火工艺处理的钢板可获得大量压扁拉长的板条马氏体、铁碳化合物和少量的残余奥氏体组织,而离线热处理的钢板则获得较为规则的板条马氏体组织。在线淬火-缓冷-回火处理工艺可提高耐磨钢板的屈服强度和塑性,而离线热处理耐磨钢板的冲击韧性和抗拉强度较好。     

退火及配分温度对Si-Mn系Q&P钢组织和性能的影响

研究了两相区不同退火温度及不同配分温度的淬火和碳再分配热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织、精细结构、力学性能及残留奥氏体含量的影响。结果表明,采用两相区退火的Q&P工艺室温组织为板条马氏体、铁素体、薄膜状和块状残留奥氏体;随退火温度的升高,实验钢抗拉强度和屈服强度呈上升趋势,伸长率呈下降趋势,残留奥氏体含量先上升后下降;随配分温度的升高,实验钢抗拉强度呈下降趋势,屈服强度、伸长率和残留奥氏体含量呈上升趋势;经Q&P工艺处理后的实验钢强塑积可达28215 MPa·%。     

热轧+淬火配分处理对Q235钢组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、电子万能试验机、数显显微硬度计,研究了一步法淬火配分(Q&P)工艺和热轧一步法淬火配分(HR-Q&P)工艺在不同配分温度下处理后Q235钢的组织和力学性能。结果表明:HR-Q&P工艺使试验钢晶粒明显细化,显微组织由马氏体、铁素体和贝氏体组成,在350 ℃配分下,屈服强度和抗拉强度都达到最大值,分别为449 MPa和560 MPa,伸长率与原样相比下降了8%,但仍然超过30%;硬相的马氏体和贝氏体的同时出现,导致断口出现二次裂纹;一步法Q&P工艺下,与未处理试验钢相比,抗拉强度提高约32%,屈服强度提高近1倍,伸长率保持在26%以上。     

Fe-1.4C超高碳钢的淬火组织

对Fe-1.4C合金进行退火、淬火、回火等热处理,用金相显微镜及扫描电镜观察试样的金相组织,并做了硬度测量。分析得出:Fe-1.4C合金的退火组织为片状珠光体与网状碳化物,珠光体片间距较大;Fe-1.4C合金的淬火组织为片状马氏体,回火后组织为细针状回火马氏体;通过观察淬火组织和回火组织照片发现Fe-1.4C合金的淬火组织中存在大量显微裂纹,回火可以使显微裂纹明显减少。     

热处理工艺对中碳TRIP钢微观组织及力学性能的影响

研究了淬火回火（QT）和等温淬火（AT）两种热处理工艺对0.4C-1.5Si-1.5Mn系中碳TRIP钢棒材微观组织和力学性能的影响。结果表明,经等温淬火处理的试样,含有贝氏体铁素体、贝氏体、残余奥氏体及少量马氏体等多相组织,并且试样中含有较高的残余奥氏体量,这使得其常规力学性能明显优于淬火回火马氏体组织的试样。等温淬火工艺经400℃等温600s所获得的力学性能最佳,相变诱发塑性效果也最好,而且基体的组织较为均匀细化,残余奥氏体的含量较高,并有较多的下贝氏体存在,与上贝氏体交替出现对基体进行分割,从而可使实验用TRIP钢具有明显的TRIP效应。     

LD钢制车圈轧辊的分级—等温淬火新工艺研究

本文对Cr12钢油淬、LD钢油淬及LD钢分级(?)温淬火后的耐磨性、韧性和耐蚀性进行了研究与对比,还分析了它们与显微组织之间的关系。结果表明:LD钢经分级(?)等温淬火后能获下贝氏体+马氏体(+少量残余奥氏体)组织,具有良好的耐磨性、韧性及耐蚀性。用LD钢代替Cr12钢制造车圈轧辊,并采用分级-等温淬火热处理新工艺,轧辊使用寿命提高达五倍之多。经济效益十分显著。