回火时间对BS960E钢快速加热淬火后组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射、能谱仪和X射线衍射等研究了回火时间对BS960E钢快速加热淬火后组织与性能的影响。结果表明：BS960E钢淬火后组织为板条状马氏体,其原始奥氏体平均晶粒尺寸为5.69μm,位错密度为4.02281×10¹⁵ cm^-2。随着回火时间的延长,马氏体板条结构逐渐分解;回火2 min时仍存在部分板条组织,有效晶粒尺寸(马氏体板条块)为2.47μm,位错密度急剧下降至9.48079×10¹⁴ cm^-2;回火15和30 min时马氏体板条开始粗化,小角度晶界密度占比降低,此时有效晶粒尺寸分别为2.57和2.59μm,位错密度分别为7.80957×10¹⁴和6.75406×10¹⁴ cm^-2;回火60 min时,马氏体板条块合并明显,大角度晶界密度及占比下降,有效晶粒尺寸粗化达到2.99μm,位错密度降低至5.19655×10¹⁴ cm^-2。碳化物的析出位置可分为...     

无碳化物贝氏体/马氏体复相钢晶粒细化研究

在获得无碳化物贝氏体/马氏体复相钢奥氏体晶界侵蚀方法的基础上,利用电致加热循环淬火方法对无碳化物贝氏体/马氏体复相钢进行组织超细化处理,研究了奥氏体化温度、加热速率、循环次数和保温时间对钢的组织和原奥氏体晶粒的影响。实验结果表明:以100℃/s的加热速度加热到910~920℃淬火,循环3次,前两次淬火不保温,最后一次保温30 s,可得到平均晶粒度为3.2μm,超高周疲劳性能优异的超细化无碳化物贝氏体/马氏体复相钢。     

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。     

10CrMnMo双相钢在不同亚温淬火温度下的微观组织

对10CrMnMo双相钢在不同亚温淬火温度下热处理后的试样进行了显微组织、SEM形貌、显微硬度测试、马氏体含量以及马氏体-铁素体两相的晶粒尺寸分析。结果表明,不同的淬火温度致使马氏体和铁素体的显微形态和分布状况发生变化,淬火温度为720℃时马氏体呈狭长的岛状分布,随着淬火温度的升高,马氏体呈片状与岛状共存,到820℃时板条马氏体与铁素体呈纤维状共存;同时,马氏体体积分数也随之增加,由720℃淬火时的10.41%增加到820℃时的48.19%;马氏体、铁素体的晶粒大小都随着淬火温度的升高而减小,铁素体晶粒尺寸由720℃淬火时的14.23μm减小到820℃时的4.15μm,马氏体尺寸则由5.74μm减小至2.45μm,且不同淬火温度下铁素体晶粒尺寸均大于马氏体晶粒尺寸;双相钢中铁素体组织的显微硬度随着淬火温度的升高而增加,由720℃时的168.21HV1增加至820℃时的235.15HV1;马氏体组织的显微硬度则随淬火温度的升高而降低,由720℃时的713.14HV1降低到820℃时的525.41HV1。     

加热温度及保温时间对55CrMo钢相变的影响

为了改善精密滚珠丝杠感应淬火后的表层硬度及硬度均匀性,提高耐磨性及寿命,利用Gleeble-1500D热模拟试验机,以50℃/s的加热速度,将55CrMo钢试样分别加热到800、850、900、950、1000、1100和1200℃,并在相应温度分别保温8、16和32 s,然后以50℃/s的冷却速度进行冷却,研究加热温度及保温时间对55CrMo钢相变温度、微观组织、显微硬度的影响。结果表明:在快速加热条件下,55CrMo钢奥氏体化温度升高;升高加热温度和延长保温时间均有利于促进奥氏体化均匀,抑制贝氏体转变,有利于增加均匀细小的马氏体组织,改善丝杠表面淬硬层硬度值的均匀性;55CrMo钢感应淬火时,应将感应加热的温度控制在900~1000℃范围内。     

热处理对汽车用马氏体高强钢组织和力学性能的影响

采用盐浴炉对B800NQ钢进行了不同加热温度和时间的淬火,用扫描电镜对热处理试样显微组织进行了观察,并用万能拉伸试验机对力学性能进行了检测。结果表明,淬火温度为930℃时,显微组织主要是板条马氏体,随着加热时间的增加马氏体组织变化不大,力学性能略有提高;淬火温度为960℃时,显微组织全部为板条马氏体,随着加热时间的增加,马氏体板条略有粗化,屈服强度逐渐降低,抗拉强度和伸长率先略有增加,在超过60 s时有所降低。     

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。     

冷轧变形量和退火制度对超快速加热下5083铝合金晶粒尺寸的影响

利用Gleeble-3500热模拟系统和电子背散射衍射(EBSD)技术对5083铝合金的超快速退火组织演变规律进行研究,探讨了快速加热速度、退火温度及冷轧变形量对5083铝合金晶粒尺寸的影响。结果表明,5083铝合金经80%的冷轧变形后分别以25、250、500℃/s的加热速度升温至450℃保温3s后以40℃/s冷却时,平均晶粒尺寸随加热速度的增加由7.43μm细化至4.98μm。5083铝合金经80%冷轧变形后在不同退火温度(350、400、420、450和500℃)下进行超快速退火(加热速度500℃/s,保温时间3 s,冷却速度40℃/s)后,所得晶粒尺寸先减小再增大,在420℃退火时,晶粒尺寸达到最小,为4.82μm。再结晶晶粒尺寸受晶界迁移速率和形核率的耦合作用,在350~420℃超快速退火时,由于快速加热使形核率急剧增大,而形核温度较低,使晶界迁移速率较小,导致晶界迁移速率小于形核率,因而再结晶晶粒尺寸由5.23μm细化至4.82μm;在420~500℃超快速退火时,形核温度变高,晶界迁移速率快速增大,则晶界迁移速率大于形核率,使合金晶粒由4.82μm粗化至6.20μm,420℃是5083铝合金晶界迁移速率和形核率之间竞争的一个临界点。5083铝合金经50%、60%、71.4%、80%和87.5%的冷轧变形后以500℃/s的超快速加热速度升温至450℃保温3 s后以40℃/s冷却,所得平均晶粒尺寸分别为7.94、6.82、6.03、4.98和4.84μm,随轧制变形量的增大晶粒尺寸减小,但是冷轧制变量达到80%以后再进行超快速退火晶粒尺寸减小不明显。     

基于响应面的汽车超高强度钢淬火参数优化

为获得汽车超高强度钢BR1500HS淬火时最佳淬火工艺参数,采用中心复合实验进行实验设计,建立了奥氏体化温度、保温时间、冷却速率为设计变量以及淬火后的抗拉强度、伸长率和硬度为目标的二阶响应面回归模型。先通过方差分析与模型误差分析验证了模型的显著性与准确性,再通过CAGE优化工具箱对二阶响应模型进行优化求解,得到了一组最优的BR1500HS淬火工艺参数,即奥氏体化温度915.271 ℃、保温时间1.957 min、冷却速率35.057 ℃/s。最后经过实际试验,从获得的淬火后BR1500HSc超高强度钢的抗拉强度为1570.8 MPa、伸长率为10.89%、硬度为54.2 HRC以及微观组织主要为马氏体,从而进一步验证了优化模型结果的可靠性。     

晶粒度对40Cr钢淬火组织的影响

使用热模拟试验机对40Cr钢进行830、890、950℃正火试验,得到晶粒度不同的铁素体和珠光体组织,再将正火后的试样加热至850℃保温10 min后,以不同的冷却速度淬火,对比晶粒度不同的试样淬火后的组织和硬度变化。结果表明:随着淬火前晶粒尺寸的增大,40Cr钢淬火后的马氏体组织含量增加,贝氏体的含量减少,硬度增大;淬火前40Cr钢的晶粒尺寸越大,淬透性越好。     

热冲压钢板加热冷却过程中微观组织演变机理

采用高温激光共聚焦显微镜对22MnB5钢板在热冲压工艺中的加热、保温和淬火环节中的组织演变进行了模拟和观测。结果表明:在加热温度升至920℃时有析出物析出,经聚集形成体积较大的析出物团,当保温189 s时大部分析出物消失,重新溶入基体内。在冷却过程中,应尽量缩短转移时间使淬火前钢板温度高于Ac_3。淬火过程中马氏体转变分为3个阶段,历时约20 s,440～330℃时出现第一批马氏体,长度在30～50μm之间; 330～300℃时第二批马氏体完成转变,长度不超过20μm,且平行排列;300℃～Mf时更小尺寸的马氏体完成转变。在高于Mf时,降低冷却速率可明显减少马氏体数量,主要是减少了第二批形成的尺寸较小的马氏体数量。     

不同亚温淬火温度下10CrMnMo双相钢的微观组织

对10CrMnMo双相钢在不同亚温淬火温度下热处理后的试样进行了显微组织、SEM形貌、显微硬度测试、马氏体含量以及马氏体-铁素体两相的晶粒尺寸分析。结果表明,不同的淬火温度致使马氏体和铁素体的显微形态和分布状况发生变化,淬火温度为720 ℃时马氏体呈狭长的岛状分布,随着淬火温度的升高,马氏体呈片状与岛状共存,到820 ℃时板条马氏体与铁素体呈纤维状共存;同时,马氏体体积分数也随之增加,由720 ℃淬火时的10.41%增加到820 ℃时的48.19%;马氏体、铁素体的晶粒大小都随着淬火温度的升高而减小,铁素体晶粒尺寸由720 ℃淬火时的14.23 μm减小到820 ℃时的4.15 μm,马氏体尺寸则由5.74 μm减小至2.45 μm,且不同淬火温度下铁素体晶粒尺寸均大于马氏体晶粒尺寸;双相钢中铁素体组织的显微硬度随着淬火温度的升高而增加,由720℃时的168.21 HV1增加至820 ℃时的235.15 HV1;马氏体组织的显微硬度则随淬火温度的升高而降低,由720 ℃时的713.14 HV1降低到820 ℃时的525.41 HV1。     

含Cu低碳钢CCT曲线及马氏体相变原位观察

利用Linseie L78 RITA淬火/相变热膨胀仪,测定了一种含Cu低碳钢的相变点,绘制了连续冷却转变曲线,结合光学显微镜和显微硬度法分析了冷却速率对相变组织演变规律的影响,利用高温激光共聚焦显微镜对马氏体相变过程进行了原位观察。结果表明:冷却速率为0.5~8℃/s时,随冷却速率的增加,铁素体含量减少,粒状贝氏体(GB)逐渐演变为板条贝氏体(LB),硬度逐渐升高;冷却速率大于15℃/s时,组织全部为板条马氏体。原位观察表明马氏体优先在晶界或晶内位错塞积处形核,新生马氏体在先形核马氏体板条间以一定取向形核长大。     

大型球磨机用高性能轧制钢球的热处理

研究了B3钢球生产过程中加热温度、淬火温度及回火工艺对其组织性能的影响,并对试制钢球进行了抗冲击检测。结果表明,在980～1080℃加热温度下,B3钢淬火后组织为马氏体+残留奥氏体,当加热温度达到1080℃时,马氏体组织尺寸超过20μm,钢球的硬度、冲击性能有所下降。B3钢适宜的加热温度在980～1030℃之间。在相同加热条件下,随着淬火温度升高,钢球中残留奥氏体的含量有所下降,钢球内部片状马氏体逐渐增多。淬火温度为750～780℃时,钢球内部出现片状马氏体+板条马氏体的混合组织,硬度、冲击性能最佳。经冷却低温回火处理后,钢球组织为回火马氏体,从表面到心部几乎不存在硬度差,同时冲击性能与未回火相比得到大幅提升。大直径?125 mm轧制钢球最适宜的热处理工艺为：加热温度为980～1030℃,淬火温度为750～780℃,待钢球表面冷却至50℃后进行低温回火处理。试制钢球经9 m高,落球次数>29 000次落球试验后,钢球表面仍保持良好,满足大型球磨机的用球要求。     

盾构刀具用5Cr5MoSiV1钢淬火组织

研究了盾构刀具用5Cr5MoSiV1钢淬火时,不同的加热温度、保温时间和冷却方式对其显微组织的影响.结果表明,该钢在1000～1150℃加热保温30 min油冷后,其组织主要由马氏体、残留奥氏体和未溶碳化物组成.随加热温度的提高,碳化物逐渐溶入基体,组织中的针状马氏体逐渐转变成板条马氏体,且板条逐渐粗化,残留奥氏体的数量不断增加.试验钢在1050℃下保温20～ 60 min油冷后,随着保温时间的延长,针状马氏体逐步被板条马氏体所取代.推荐淬火工艺为1050℃保温30 min,油淬.     

淬火方式对高强度球扁钢组织与性能的影响

利用光学显微镜、EBSD等检测手段研究了高强度球扁钢经感应加热淬火、加热炉加热淬火后的组织与性能差异,并对淬火样品经不同温度(600、630、650、670、680、690℃)回火3 h后的组织与性能进行检测分析。结果表明:两种淬火方式所得组织均为马氏体+少量贝氏体,感应加热淬火样品组织较加热炉加热淬火组织略细,强度略高。EBSD结果表明,两种淬火方式下淬火马氏体板条块之间均为大角度晶界,板条束之间为小角度晶界。感应加热淬火球头与腹板的平均有效晶粒尺寸(MED_(2°))为2.815μm,加热炉加热淬火球头与腹板的平均有效晶粒尺寸为3.015μm。对不同淬火方式的回火组织来说,回火温度越高,有利于板条界面消失,有利于板条间的界面及原奥氏体晶界处的析出物长大和球化;回火温度越高,强度逐渐降低,塑韧性提高。对于批量生产,采用感应加热淬火热处理,可以获得强韧匹配好,性能均一的球扁钢产品;对于单件生产,实践中可以根据性能需要选择合适的淬火、回火工艺采用加热炉对球扁钢进行调质热处理。     

25MnVK钢零保温淬火工艺研究

对25MnVK的零保温淬火工艺进行了研究,并对显微组织和力学性能进行了分析。结果表明:在880~940℃,硬度、强度、伸长率和耐磨性随淬火温度的升高而增加,超过940℃则随淬火温度的升高而降低,在940℃淬火获得最佳力学性能,零保温淬火后的显微组织是细小的板条马氏体。在120 N、300 r/min、1200 s的试验条件下,940℃淬火后的试样磨损质量损失最小,具有优良的抗磨损性能。     

奥氏体化温度和冷却速率对含Nb高碳钢组织性能的影响

通过Gleeble 1500型热模拟试验机对含Nb高碳试验钢进行了不同奥氏体化温度和冷速下的热处理。采用光学显微镜、扫描电镜、硬度测量等试验手段对试验钢的显微组织、硬度和珠光体片层间距进行了观察和测量。结果表明:奥氏体化温度为950 ℃时,试验钢淬火后晶粒尺寸为34 μm,硬度为813 HV5,以0.1~5 ℃/s冷速冷却至室温的组织为珠光体+铁素体;而奥氏体化温度为1200 ℃时,淬火后晶粒尺寸为134 μm,硬度为827 HV5,以0.1~1 ℃/s冷速冷却至室温的组织为珠光体+铁素体,冷速为5 ℃/s时,组织为针状马氏体+少量的铁素体。在1220 ℃以上Nb全部固溶在奥氏体中,奥氏体化温度过高会导致晶粒过分长大。珠光体片层间距随着奥氏体化温度的升高和冷却速率的提升而变小,片层间距的减小可使硬度值提高。     

W2Mo9Cr4VCo8高速钢淬火处理后的组织与性能

利用热膨胀仪、高温共聚焦显微镜和扫描电镜等研究了淬火温度、保温时间和冷却速率等工艺参数对W2Mo9Cr4VCo8高速钢显微组织的影响,并对其硬度和冲击吸收能量进行测试。研究表明,当淬火温度为1100℃时,试验钢中的网状碳化物溶解不充分且分布不均匀;当淬火温度升至1180℃时,奥氏体组织会溶解更多的碳和合金元素,稳定性增强;进一步提高淬火温度至1200℃时,此时高温会引起大量的碳化物发生分解,同时溶入基体的合金元素数量增加,晶粒发生明显长大。当淬火温度在1100～1180℃时,W2Mo9Cr4VCo8高速钢的硬度和冲击韧性随淬火温度的升高而增大,但当淬火温度达到1200℃时,硬度值和冲击韧性减小。当淬火温度为1180℃,保温时间40 min时,钢的硬度达到最高(54.7 HRC),但当保温时间为60 min时,碳化物的平均尺寸增加、数量减少,硬度降低,而冲击韧性随着保温时间的增加而增加,当保温60 min时冲击吸收能量达到22.4 J。随着冷却速率的增加,马氏体转化开始温度(M_s)和结束温度(M_f)降低。因此,高冷却速率可以抑制马氏体转化并增加残留奥氏体含量。     

Ti微合金化对22MnB5热成形钢组织和性能的影响

通过热膨胀试验、显微组织分析和硬度测试,分析了冷却速率和Ti元素对两种22MnB5热成形试验钢相变温度、显微组织、析出相以及硬度等的影响,并绘制了CCT曲线。结果表明,当冷却速率低于5 ℃/s时,试验钢的显微组织主要为铁素体和珠光体;冷却速率达到5 ℃/s后开始形成贝氏体;冷却速率达到30 ℃/s时,获得单一马氏体组织。Ti微合金化可降低Ms点,并通过析出Ti(C, N) 相细化奥氏体晶粒,从而获得细小的马氏体板条,产生的析出强化和细晶强化效应提高了试验钢的强度。